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考虑到数控淬火机床终生产批量大,对部分要求十分严格,因此其热处理设备应具有连续生产能力和自动化程度高、质量稳定、造价和运行 成本低等特点。目前国内外的标准件制造企业将保护气氛连续作业炉应用于热处理中,其主要设备炉型有振底炉、 数控淬火机床和铸链等,振底炉和 数控淬火机床的应用*为广泛。从成本和维修、热效率等几方面来比较,振底炉*佳,网带炉居中,在加热过程中滴入甲醇、乙醇,通入高纯氮气即可实现的保护性加热。网带炉又分为马弗罐和无马弗罐两种,在实际热处理过程中大多采用无马弗罐可控气氛炉进行标准件的加热和回火等。考虑到中温加热对网带的使用寿命影响不大,一条网带的维修期限长达2~3年,既节省了停炉检修的费用和时间,同时进行连续化的作业生产,提高了热处理的效率,因此国内大部分标准件热处理企业开始应用网带炉完成其加热和回火过程。
对于采用盐浴炉加热的螺栓,在原材料不脱碳的前提下,要对盐浴进行充分脱氧,选择合理温度和保温时间,对淬火工装、卡具、吊具等按时进行酸洗除锈,如有条件进行定期的喷砂或抛丸处理,可确保盐浴成分中氧化物的含量符合技术要求。
制作的发动机螺栓在装配和使用过程中因拉长、拉断而失敖,分析出现该问题的主要原因在于基体的强度不足、表面出现严重脱碳以及外加的载荷过大等。一般螺栓调质处理后的硬度为285~321 HB,如果在脱碳严重,特征为其表面为白色的铁素体,螺纹的根部也明显脱碳,在断口根部附近将出现明显的疲劳裂纹。
某中型载重车的连杆在使用较短时间内发生了疲劳断裂,如图2-25所示。通过分析该零件(40钢)的化学成分,表面符合技术要求,硬度为225 HB。对断裂部位进行金相分析,如连杆的心部组织为回火索氏体,但表面严重脱碳,深度为0. 18~0.20mm。连杆的表面脱碳后疲劳强度降低,故在其工作过程中该部位产生疲劳裂纹,发生了早期的疲劳断裂。