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[已解决] 工艺编排

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发表于 2012-3-28 08:00:18 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国浙江温州

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本帖最后由 wwjxgz 于 2012-4-14 16:26 编辑 % }+ T7 v3 J5 f, S: r0 l+ p

! `* m$ i8 O! H  L各位老师、前辈:
0 a( N2 c) P; c    我是刚到公司不久,负责产品工艺编排工作的,工作经验相当不足。平时仅安排些普通螺栓、螺母等标准件方面的工艺编排。现遇到一个难题,求教各位该如何处理:& c0 G+ U% U. \
    产品要求信息如下:" M' d6 l- H  j. s" L
        1、产品名称:地脚螺栓
. W; u. n5 J) g$ b1 o        2、规格:M85*2130
! S3 w( M. V  E; X/ p- f8 d        3、表面:发兰
- h( T. n3 m2 g- O$ P        4、抗拉强度:Rm 540Mpa
* F! T1 q- Z2 h/ T' c  \        5、硬度:HB 158-198
: J& k; z" u) f. [5 D        6、常温冲击功大于等于24焦(J)
/ W1 ]# e* b5 v( r9 t    请问:5 F1 J1 h7 z% S# k0 f
        1、采用什么材料?(我公司的总工说采用45#热扎材料)
+ s  {1 b3 y6 D4 J' F        2、加工工艺如何编排才能满足产品性能要求?(特别是热处理环节); {8 ?4 R0 W+ ]7 i
        3、期间有哪些加工要素是必须关注的?
2 V# R% G, E" D' u0 W0 i    以上请各位老师、前辈看过后,给予意见,如能为在下模拟一个工艺,在下感激不尽。
% _7 l( Q7 B; x* z# v  f    谢谢各位老师、前辈!!!

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wwjxgz + 5 好题目。

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发表于 2012-3-28 08:52:49 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
可以采用45#热扎材料。: ~# u7 B  i: R
L型地脚螺栓大致的工艺流程:
/ {# v2 n$ z# q3 z* |2 b6 j拉拔(拉丝)→切断→倒角→缩杆/车中径→滚丝/车丝→折弯→热处理→表面处理
( t; T2 C4 Z9 E) j根据产品的技术要要:' E9 {, ^( l, G* B8 N: l7 T
热处理工艺参照热处理手册" t# m+ ^3 d: A6 T, s2 @
表面处理工艺参照表面处理手册

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 楼主| 发表于 2012-3-28 08:59:44 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 09:06 编辑 9 w* o+ n4 I6 w( K+ ~6 e
* |2 H) M$ A5 @1 c, g
请各位老师分析下我拟进行的工艺编排是否可行:
3 @- p% Z5 G9 V2 y/ q  1、采用热扎45#材料,材料化学成分:C(0.47%),Si(0.24%),Mn(0.58%),P(0.023%),S(0.020%); C/ K7 E/ j2 I" X* R
   2、采用热处理方式:正火+回火
" l4 k# ]9 Q% |1 Q7 v9 K7 ~  3、热处理步骤及温度控制:
9 Q& y9 v1 @  @4 @    3.1 正火温度830度(出炉后快速风冷)1 P$ Q3 R/ Z" M; H" R; R
    3.2 保温120分钟
# w8 O) Z1 I6 j    3.3 回火温度600度8 x* K/ z+ P( I! F5 {
    3.4 保温时间180分钟
2 {8 c! ^" V3 K+ q+ u问题:
1 \9 s4 z* L1 n- j  1、如此编排后出来的冲击功只有18焦、硬度偏低和抗拉强度比较差(即:达不到规定要求)。
发表于 2012-3-28 09:15:14 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
力学试样的取样部位在哪里?
$ ^& l( K& u+ @1 o$ b: k. B9 C# a螺栓直径较大,45#淬透性差,如果在1/3R或心部处取样,有可能会导致冲击偏低。可以将正火温度提高到850℃左右试试效果如何。如果还是差异较大,可以考虑用40Cr材质。

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 楼主| 发表于 2012-3-28 10:19:08 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
试样取自螺栓中部1/2直径,做标准试样块,做冲击试验。
( H5 d/ E; P  p8 p1 q8 r+ I  s另正火温度提高到850我们也尝试过,但仍无法满足性能要求。
发表于 2012-3-28 10:54:32 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
本帖最后由 jxdxhx 于 2012-3-28 11:02 编辑
# t) F2 o1 C# F" o# t2 y* n, q2 I) K3 V1 @* J2 E% x
GB/T699-1999推荐热处理工艺为:850℃正火、840℃淬火、600℃回火;达到的力学性能为:拉强度600MPa,屈服强度355MPa,伸长率16%,断面收缩率40%,冲击功39J。

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发表于 2012-3-28 11:20:25 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
试样取自螺栓中部1/2直径,做标准试样块,做冲击试验。
. C' K+ Y. l$ K4 u, y6 y$ Z另正火温度提高到850我们也尝试过,但仍无法满足性能要求。5 T  Y: I) [5 ~# J, o, g
zhou93410 发表于 2012-3-28 10:19 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

# S+ u2 A1 ~5 u8 l
3 o  e5 Y7 D* T$ C6 S手册上的性能是指标准试样热处理性能,你在螺栓心部取样性能会比手册上的低很多,有可能调质处理也会很吃紧。' E: ?4 g% J# }1 k  f& w
以前你们工厂类似螺栓没做过?
 楼主| 发表于 2012-3-28 13:29:09 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 13:42 编辑 8 L/ Q$ ?, R/ h7 a* I% l

- }# I+ X3 {: U" [您好,我们采用的试块是经过上述处理后,仍达不到技术要求,不知道是热处理过程回火、淬火温度不够还是时间问题,因为涉及到加工经验问题,我们之前没做过这么大的地脚,一般都在M64以下。
发表于 2012-3-28 13:42:13 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
你取样是在热处理前还是在热处理后?
发表于 2012-3-28 14:04:24 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
冲出试样只能通过机加工取得,取样时应保持有冷却液冷却,检查V型缺口是否符合标准要求。

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 楼主| 发表于 2012-3-28 14:25:41 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
取样是在地脚螺栓全部工艺完毕后,通过线切割冷却状态下取得的,试块符合GB/T229-2007要求
 楼主| 发表于 2012-3-28 14:37:52 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
我核对了材质保证书,发现材料45#是热扎状态过来的,不知道是不是热扎后组织松散原因,现在热处理后,有没有办法通过热处理改善内部金相组织,从而达到所需要求(可以增加后续生产工艺)。
发表于 2012-3-28 15:00:20 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
本帖最后由 jxdxhx 于 2012-3-28 15:29 编辑 7 [1 F" p1 k1 t5 M( E" j( L' t

5 ]4 _* Q' v* s3 e3 h不是非常特殊要求,热扎状态不会对力学性能影响很大。6 q7 E0 b' |  F
因为工件较大,将正火温度提高到880℃,其它保持不变试一试。

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发表于 2012-3-28 15:14:39 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 15:16 编辑
) Q( R+ i  z& ?  x/ s
! U$ I! `8 a! i% e首先你按照标准检验原材料是否合格,一般只要正规厂家生产的不会有太大问题。: w( X; H* c1 k, h( B- a
现在你用的是正火+回火工艺,可以试试采用调质处理方式,830℃水淬+600℃左右回火试试。
+ o  Y& R$ Y+ X如果还是离要求的性能有较大差距,那只能考虑其它材质了。

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 楼主| 发表于 2012-3-28 15:45:01 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
我准备采取正火870+-10度试一下,若不行在采取880度一试。不知道各位老师还有没有更好的办法,或者这样状态下,采取正火高温回处理,需要注意哪些?
发表于 2012-3-28 15:54:38 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
有条件的话可以考虑用水雾风机进行强制冷却,强化正火效果。
发表于 2012-3-28 16:03:45 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
总结过去的试验与经验,大工件正火温度880℃效果最佳。
发表于 2012-3-28 22:09:28 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
个人感觉地脚螺栓用45#有点问题,而45#调质后的综合性能最好。85直径工件淬火应该淬不透,所以调质处理应该作用不大。从附表中可以看出直径25的试样25#钢的冲击值是71,的45#的只有39。前者是后者的1.8倍。建议用25#,30#钢正火后试试。实在不行再换低碳合金钢试试。
1.jpg

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 楼主| 发表于 2012-4-7 16:27:26 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
谢谢各位老师,通过你们的指点,我们经过不断试验,今天有结果了。
8 x: G$ K9 n. N" l
8 T: q) ~, h) P5 C最终采用
& e& L- ~% v' j& X/ F0 w# R& U正火860度,保温3.5小时;
0 t1 [% \5 E4 H" ~5 c5 ^回火645度,保温6.0小时,
' l! N' a5 w* j9 P' K$ d# Y3 }) z冲击常温吸收功33J

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wwjxgz + 10 有始有终

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发表于 2012-4-7 18:29:21 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
最好能说明一下正火冷却方式、抗拉、硬度等详细指标,让大家分享你的成功。
 楼主| 发表于 2012-4-14 08:52:59 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
本帖最后由 zhou93410 于 2012-4-14 09:11 编辑
. ]. R! g) x9 u( ^: u' A) }
  R. [# z/ {! q  x谢谢各位老师,通过你们的指点,我们总算试验成功。
+ S+ c, n; z' _# U" y3 S( l% ~% }( y9 b7 t4 l* l$ U: _
具体操作如下:" B7 b1 [7 ]) d$ A
  `; q% b( }" O4 Z% i9 M: |
一、问题回顾:5 d: S' u2 Z( s8 u
    1  产品技术要求, _" E7 p1 Q6 V9 u3 U/ h
        1.1 产品名称:地脚螺栓
6 v& g: c; K- m& c2 u+ u) g7 O        1.2 规格:M85*2130
0 V& d5 K1 U( @8 C8 S; J/ n( W0 z. c        1.3 表面:发兰
' K9 G' J6 u2 V9 @' W- Y        1.4 抗拉强度:Rm 540Mpa
% g4 u9 [1 x# k9 J) }2 X        1.5 硬度:HB 158-198
1 p$ `& d! _3 u9 n0 X) Y3 L7 V        1.6 常温冲击功大于等于24焦(J)/ O+ m( M8 P' w
    2  已经采用的工艺方法
, n  e5 J# O( K8 B# I: E7 k! P        2.1 采用热扎45#材料,材料化学成分:C(0.47%),Si(0.24%),Mn(0.58%),P(0.023%),S(0.020%)
9 t3 K$ a5 o: j. r4 B! q5 t        2.2 采用热处理方式:正火+回火
+ f8 o9 O0 d- z  I1 A        2.3 热处理步骤及温度控制:# I9 c2 I6 }1 B: {3 F" ^
        2.3.1 正火温度830度(出炉后快速风冷)
' T( h% Q' A7 X) @$ _- l, r        2.3.2 保温120分钟0 q' N" M: Y7 I
        2.3.3 回火温度600度+ F1 H3 H0 ^  q2 F4 p  {7 F
        2.3.4 保温时间180分钟' c! y2 ]1 d1 A& G0 h" H
    3  出现的问题+ \* ^4 b. |; `/ g6 o$ f
        3.1 冲击功只有18焦
( o$ u" y7 M) d        3.2 硬度142
/ E' Q4 x" y2 n0 d! q        3.3 抗拉强度572MPa
3 @- U% g+ A2 t4 D. y2 ^- `  j/ \    4  需要解决的问题
; V/ M9 Q4 U+ F        4.1 冲击功大于24J9 J3 v% M8 f' {6 l  d; ]
二、处理方法' l3 h, T& y1 }6 r6 |
    1  分析:抗拉强度比标准要求高,而抗拉强度越高冲击吸收功和硬度就低;以此入手,以降低抗拉强度的思路来提高冲击吸收功和硬度。( z8 A# O: p. P$ M2 Q/ ?7 _7 v: m
    2  采取处理方法:
: E: J/ K; Q2 i- A6 v9 @; j9 e        2.1 正火860度,保温3.5小时,工业油冷却至600度左右;
* L8 M& |. a( j, x) D        2.2 回火645度,保温6.0小时,工业油冷却。
1 d9 G" T( a9 y/ i5 g/ l. z( w三、处理后性能
7 k8 f  q" T# ~) W8 x6 C2 W    1 抗拉强度561MPa$ _. g$ k2 w* k3 z
    2 硬度162HB
9 u0 t& P' E& g    3 冲击功36J

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