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十字轴万向联轴器叉头花键套的调质和氮化

作者:admin    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2010-01-02

一、前言

    十字轴万向联轴器是板机轧机中的部件,这种联轴器比其它形式的联轴器具有零件少,维修方便,传动平稳,在同样回转半径下转动力矩大等特点,是一种较先进的传动结构。万向联轴器叉头花键套的叉头端需要高强度,而花键端为满足加工性能必须把硬度控制在HB256一下,而这样调质处理时必须使工件两端有不同的硬度,为了满足使用要求,内孔中的花键需要进行调质处理。可见叉头花键套的热处理是相当复杂的,本文就是对花键套热处理生产的总结。

二、叉头花键的调质处理

1、调质工艺参数及方法的选择:从技术要求可以看出叉头花键套的两端要求有不同的性能,满足这种要求采用整体调质是不行的,首先选择的工艺方法是卧式加热炉,立式淬火,即在台车炉加热,出炉后穿销工件立起,然后叉头端淬火,花键端空冷。

2、调质工艺

工艺进行热处理一件结果:如(表1)

 部位  硬度
 叉头

 HB332

 花键端  HB322

从调质结果可以看出,经过水冷强度满足要求,但花键端即使采用空冷,硬度也没降低,生产结果表明26Cr2Ni4Mo钢,对于花键端这样的截面空冷不能降低表面硬度。

3、保护回火

采用空冷这种较缓慢的冷却方式没有使花键端部的硬度降低,那么提高回火温度也是降低硬度的方法,但是提高花键端的回火温度同时,还要考虑叉头端硬度值不被降低,这样需要将叉头端保护起来,使之回火时温度不超过原回火硬度。回火保护采用耐火纤维毡包裹叉头端部的方法,并在叉头端放一支热电偶测温,控制叉头端温度,回火后花键端硬度值降低为HB252至270满足技术要求,而叉头端硬度值没被降低,经机械性能测试满足技术要求,见表2

插头端机械性能 表2

  

三、叉头花键的淡化处理

1、从26Cr2Ni4MoV钢的化学成份分析淡化的可行性,26Cr2Ni4Mo钢种的Cr、4Mo、V均为氮肥物形成元素,它们在钢中与淡的亲合力很强,能形成弥散度高,硬度高,耐磨性能好的淡化物,从而提高表面硬度,Ni对硬度提高作用不大,用于存在Cr、Mo、V这些氮化物形成元素所以26Cr2Ni4MoV钢氮化后能取得良好的淡化效果。

2 如何保证内孔的淡化质量

如如1所示,叉头花键套的内孔两端直径不一样,小孔有Φ150不利于气体流通,而且一般炉中进气管为外环管,这种进气方式不易保证内孔的淡化质量,所以必须改变通气方式。如果在内孔放一个进气管改变外环管进气,将改变内孔的气流状态,变自然上升的气流为强制流动气流,可以提高内孔淡化的淡化质量。

3 淡化工艺的制定

(1)淡化温度的选择

淡化温度的高低直接影响淡化的硬度,温度太低,高成本,温度太高则硬度值降低,综合以上因素,温度计选为520℃为宜。(参考温度为480℃-570℃)

(2)淡化时间的选择

在淡化温度确定后,淡化时间主要取决于淡化层深度,随着淡化时间的延长,淡化层深度增长先快后慢,过长的淡化时间对提高渗层深度效果不明显,根据工作渗碳层要求为≥0.4mm,氮化时间应选择50小时。

(3)分解率的选择

分解率的高低直接影响着工件表面吸收氮的速度,分解率过高,工件表面吸附大量氮气将妨碍对氮的吸收,使表面浓度降低,淡化层的硬度和深度减小,而分解率太低,大量氮气来不及分解,提供活性氮原子的几率减少,也能降低氮化速度,同时造成氮气的质量浪费,根据对合金钢淡化经验,采用等温两用量段淡化工艺,前期采用低分解率20-30%,使工件表面获得较高的单环浓度,产生一个高的浓度差,提高渗透并获得高硬度,当工件表面达到一定浓度后,工件表面吸氮能力减弱,这时将分解率提高到30-40%,以维持表面供氮,使已经得到高浓度渗层向内部扩散。

4、氮化实践

(1)淡化设备

叉头花键套的氮化是在煤气加热的大型氮化炉中进行,炉子有效尺寸为Φ750X400mm.

(2)氮化工艺难度

(3)氮化结果

(4)氮化后结果讨论

从表2可以看出26Cr2Ni4MoV钢经过氮化硬度可达HV560以上,渗层和硬度均匀性都很好,可见通气孔保证了内孔气氛的均匀。

四、结论

1、调质过程中对于26Cr2Ni4MoV这种高淬透性钢对于叉头花键套这种截面,改变冷却速度,很难降低硬度,比较有效的方法是提高回火温度,而对高硬度端进行保护

2、26Cr2Ni4MoV钢具有良好的氮化效果,氮化后表面硬度可达HV560以上。

3、采用中心进气方式可以保证内孔的氮化质量。

相关产品请参阅:小型十字轴万向联轴器|SWP-F型大伸缩单型万向联轴器|SWC-WH无伸缩焊接式联轴器|SWC-CH型单伸缩焊接式联轴器|SWC-WD型无伸缩短式万向联轴器|SWC-DH型短伸缩焊接式万向联轴器

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