工艺部分

工艺部分 讲述有代表性的产品如 18870 付中 、HS 主被动、LZ 主被动及 GT5 齿轮 18870 指的是零件图号、零件名称:副箱中间轴传动齿轮、材料SAE8620H 主要在德国炉生产线和UICASE600 日本炉生产线上进行渗碳淬火加工 上面产品的工艺流程分别是 18870 副箱中间轴传动齿轮工艺流程是涂料—装卡—渗碳—直接淬火—回火—抛丸处理 HS 后桥圆锥主动齿轮为装卡—渗碳—直接淬火—回火—抛丸处理—研孔—校直—螺纹退火 —磷化处理 HS 后桥圆锥被动齿轮：装卡—渗碳—空冷—二次加热压淬—抛丸处理—磷化处理 第一工序涂料 按工艺要求，应在规定位置按作业指导书进行涂料 一、准备阶段 1、脱脂液配方 对从上道工序转来的产品在涂刷中温防渗碳涂料时， 要保证工件表面清洁、 无油污，必须进 行脱脂处理。脱脂液的配制要选用 80-100 克/升的水玻璃（具有溶解作用） 2-4 克/升平平加， 具有良好的乳化、分散、去污性能 2、工件脱脂的工作标准 即所要达到的规范要依据以下步骤 第一步骤清理工件。工件在脱脂后达到表面无油污、 洁净，操作时将所要加工的工件浸入处 于沸腾状态 95℃的脱脂液中保持 30 分钟以上，目测工件表面无油污 第二步骤热水洗。将脱脂后的工件放入热水中，此时水温度应预先达到 80℃ 上下摆动 1-2 分钟，目的是使脱脂液不附着在工件表面。 第三步骤冷水洗。目的主要是彻底除去工件表面的污物。 如何检测工件表面是否干净:即表面水滴不是圆形时，可认为表面无油污与浮灰。 3、涂料制剂的选用与配制 根据 18870 和 GT5 主动齿轮的材料 8620H 选择 KT930D 中温防渗碳及碳氮共渗用涂料，属 硅酸盐类物质，此涂料外观黑色，无毒性，保质期一年。 （1）防渗碳涂料的应用范围及性能： A 用于渗碳或碳氮共渗产品的局部防渗 B 涂层可直接淬火，不污染淬火油 C 适用于多用炉、连续炉和井式炉等大批量生产 D 适用温度 850-950℃ E 防渗效果是渗碳淬火后覆盖的表面无渗碳层 这里有三个要点需要注意 a 选用 11 号或 9 号油画笔 b 按产品材料选择何种抗渗剂 8620H 材料的产品用黑色的KT930D，20CrMnTi材料的产品用红色的 FST-96防渗碳涂料， 这是因为SAE8620HD表面涂KT930D涂料经试验证明针对这种渗碳速度快的材为能起到较 好的防渗碳作用，而对于20CrMnTi材料表面适宜涂 FST-96涂料。 c 配制涂料时应充分搅拌均匀，按用量多少倒入塑料瓶杯中不得浪费，剩下的涂料倒回重新 盖好，防止失效。 二、开始刷涂 首先按作业指导书及图纸要求确定涂料位置，其次可将工件放在专用 V 型铁上进行涂抹操 1 作； 刷涂的方向要求对于螺纹处， 要先刷分界线在旋转涂均螺纹； 对于端面处要顺时针涂刷； 对于内孔要从里往外涂料。 再着工件如果有一定的温度20-30℃也可以进行涂料操作。 大多防渗碳产品都采用刷涂法，刷涂要均匀，尽可能一次涂均匀，边旋转边涂刷，厚度约在 0.2mm，若涂料太厚不易干燥，容易造成渗碳时涂层开裂和脱落。 三、涂层的干燥。 涂层的干燥是整个涂料过程中重要一环， 它直接关系其防渗碳的效果。 一般分为三种一是自 然干燥二是烘烤干燥三是热风干燥。 最经济简便的方法多为自然干燥， 干燥速度与涂层的厚 度、环境温度和湿度、通风条件有关。 四、残留涂层的去除。 我们选用的防渗碳涂料具有自剥性， 可在出炉空冷后自行剥落， 自行剥落的平面，圆周表面 受保护的表面呈银白色。 去除方法有 机械清除法（轻轻敲打、精加工、喷砂或抛丸等） ； 化学清除法： 1、在沸腾的 30%的 NaOH 溶液中浸泡 1-2 个小时，涂层即可溶去路 2、在盐酸中浸泡 10 分钟左右、待涂层软化后用钢丝刷刷去。 五、涂料后的工序质量检验 1、外观。无遗漏点，均匀；非防渗碳部位绝对不能有涂料 2、涂层厚度约在 0.2mm。 这两项要 100%检查，尤其关注外观。 第二工序渗碳、淬火、回火 一、热处理工艺理论 1、渗碳的定义是为了增加钢件表面的含碳量，将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子 渗入表层的化学热处理工艺称为渗碳。目的是提高钢件表面的含碳量和一定的碳浓度梯度。 2、淬火的定义是将钢件加到Ac3 或 Ac1 以上某一温度（840-860℃）以上，保持一定时间， 然后以适当的速度冷却获得马氏体组织的热处理工艺称为淬火。 目的是奥氏体化的钢件淬成 马氏体，然后和不同的回火温度相配合， 获得所需的力学性能。 因为淬火处理所获得的淬火 马氏体组织很脆硬，并存在很在的内应力，而易于突然开裂，因此必经回火处理才能使用。 3、回火的定义是钢件淬火后再加热到A1 以下的（723℃）的某一温度，保温一定时间，然 后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 回火的目的 ⑴减少或消除工件淬火时产生的内应力，防止工件在使用过程中的变形和开裂。 ⑵通过回火提高钢的韧性， 适当调整钢的强度和硬度， 使工件达到所要求的力学性能， 以满 足各种工件的需要 ⑶稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变， 从而保证工件的形状和尺寸不变， 保证 工件精度。 ⑷影响回火工艺主要由来温度、时间，冷却方式等因素 ⑸回火分类 按温度分低温回火回火温度为 150-250℃，回火后得到的组织是回火马氏体，其性能是具 有高的硬度(58-64HRC)和高的耐磨性及一定的韧性。主要用于刀具，量具，滚动轴承及低 碳合金传动件 中温回火回火温度为 350-500℃，回火后得到的组织是回火托氏体，其性能是具有高的弹 性极限屈服点和适当的韧性，其硬度可达40-50HRC。主要用于弹性零件及热锻模 2 高温回火回火温度 500-650℃，回火后得到的组织是回火索氏体，其性能是具有良好的综 合力学性能（足够的强度和高韧性相配合）硬度达25-40HRC。把淬火加高温回火称为“调 质” ，用于螺栓，连杆 大型齿轮和曲轴） 4、渗碳工件常见缺陷及防止方法 序号缺陷形式 1表面粗大块状及网状碳化物 形成原因 碳浓度太高或渗碳保 温时间过长 防止方法 降低碳浓度，当渗层 要求较深时，适当提 度扩散期温度，使表 面高浓度碳向工件深 层扩散，保温后期适 当降低碳浓度 降低碳浓度，降低渗 碳及直淬温度或重新 加热淬火的温度 在浓度合格的介质中 补碳 喷丸处理（当脱碳层 ≤0.02MM 1 控制炉内介质成 份、降低氧的含量 2淬火前 30 分钟 通入适量氨气 3减少空气入炉 4喷丸处理（当非 马氏体层脱碳 层≤0.02MM 按正常工艺重新加热 淬火 适当提高碳势 检查炉控温仪表 延长渗碳时间 检查炉温改善工装设 计合理装卡保证炉气 循环调整炉气循环系 统保证气氛均匀 工件清理干净最好进 行预氧化处理保证渗 碳介质的质量 适当降低碳势 合理选择渗碳与扩散 时间的比例 ,适当增 加扩散时间 2表面大量残余奥氏体渗碳或淬火温度过 高，奥氏体中碳及合 金元素含量过高 渗碳后期渗浓度减小 过多，炉子漏气 3表面脱碳与氧化 4表面非马氏体组织 炉内气氛示达到要求 炉子密封性差漏气 淬火冷却速度过低 渗碳介质中的氧向钢 内扩散，在晶界形成 CR、 ,MN\SI 等元素的 氧化