關於臺灣TBI滾珠絲杆控制裂紋的措施,以下有幾供大家參考?
1. 原材料的碳化物不均勻性和球化退火組織控制
目前,國內GCr15 材料採購參照GB/ T18254 —2002《高碳鉻軸承鋼》執行。標準5. 10. 1 對碳化物不均勻性規定:對直徑大於60 ~120mm 的球化退火鋼材的碳化物網狀不得大於3 級;對直徑大於120mm 的球化退火鋼材的碳化物網狀由供需雙方協議規定。標準5. 9. 2 對球化退火組織規定:≤60mm 的球化退火圓鋼、盤條,所有尺寸的鋼管的球化退火顯微組織合格級別為2 ~4級;> 60mm 地球化退火鋼材的顯微組織由供需雙方協議規定。
在實際生產過程中,由於工廠批量生產量較大,存在少量碳化物不均勻性超差的鋼材,> 60mm 地球化退火鋼材的顯微組織也很難完全達到2 ~4 級的合格級別。因此,使用單位需對進廠鋼材進行理化檢查。對檢查出碳化物不均勻性超差的鋼材,必須進行「鍛打→正火→球化退火」 處理;對檢查出球化退火鋼材顯微組織分歧格的鋼材,必須重新進行「球化退火」 處理,直至鋼材的碳化物不均勻性和球化退火組織合格才能投產。
2. 感應淬火工藝控制
淬火感應器的選擇與控制。淬火感應器是感應淬火設備的關鍵部件與淬火工藝的關鍵參數。感應器與待淬火的工件( 絲杆) 之間的間隙決定了感應器的「加熱效率」 和工件表面的實際加熱功率。特別對GCr15 材料大型滾珠絲杆,由於淬硬層深度要求較深,所以絲杆表面加熱溫度一般採用「上限溫度」 ( 一般為880 ℃ 左右) ,假如感應器與絲杆之間的間隙變小了,感應器的「加熱效率」 也就進步了。
因此,在原來的淬火參數下工作,絲杆實際的淬火溫度就變高了。淬火後獲得的馬氏體級別自然也就高了。因此,在感應器與絲杆之間的間隙一定要嚴格監測與控制。大型絲杆淬火感應器一般採用圓環通過式或半環浮動式。採用圓環通過式感應器,需要定期檢查感應器的尺寸,偏差> 2mm 時必須整修或更換感應器;採用半環浮動式感應器,需要定期檢查固定感應器與工件間隙的定位塊厚度,當出現磨損較大時( >1mm) ,必須及時更換定位塊。
淬火工藝參數的定期驗證。由於現有感應淬火設備普遍採用電參數等間接參數( 電流、電壓、輸出功率、相對移動速度) 來控制熱參數( 加熱溫度、加熱時間) ,以設備的穩定性對絲杆淬火質量影響較大。
因此當設備( 包括淬火感應器) 經過大修或者更換電器部件後,需要對淬火工藝參數進行再驗證。同時在正常生產狀態中,也必須定期驗證原有淬火工藝參數,以確保生產工藝的長期有效性與可控性。保證絲杆淬火後回火充分。通過大量試驗我們發現,大型絲杆感應淬火後,採用「160 ~180 ℃/ 8h/ 空冷」 的二次回火工藝,可以有效開釋、消除絲杆淬火過程產生的內應力,大大減少磨削後開裂的比率。
3. 磨削過程的控制
採用「減小每次進刀磨削量,多次進刀」 及「磨削- 穩定絲杆表面溫度- 磨削」 的方法,有效地降低了絲杆表面的磨削熱量和磨削應力,杜絕絲杆磨削時產生的「二次淬火」 或「二次回火」 現象,從而避免「磨削裂紋」 的產生。
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