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動態(tài)/資訊

汽車半軸鍛造模具熱處理工藝的改進

發(fā)表時間:2009-04-22 09:19:05; 來源:
 

汽車半軸的毛坯鍛造過程中很重要的是法蘭盤的成形。我廠的汽車半軸是在擺碾機上熱擠壓終鍛而成,模具的材質(zhì)選用3Cr2W8V。該模具的受力情況:既承受壓縮應力和彎曲應力,脫模時也承受一定的拉應力,由于模具與熾熱的毛坯接觸,需要水冷,因而承受冷熱應力引起的熱疲勞和熱沖刷。在這種惡劣的使用條件下,模具經(jīng)常出現(xiàn)熱疲勞(龜裂)裂紋而報廢,使用壽命很低。

為提高3Cr2W8V擺碾成形模具的使用壽命,就要使模具的高溫強度和沖擊韌度有一個最佳的匹配。為此,經(jīng)過實踐探索,我們采用充分預熱、高溫加熱時間縮短、分級淬火和三次回火的工藝方案,使模具的使用壽命提高了2~3倍。

 1.工藝改進

在原工藝(見圖1)條件下,由于淬火溫度低,大量的合金碳化物未溶解,所以淬火后硬度很低,只有20~25HRC,通過回火的二次硬化使硬度達到30HRC以上,這樣的模具韌性可以,但工作后很快就出現(xiàn)熱疲勞,熱磨損嚴重,壽命不高。

改進工藝后(見圖2),淬火溫度提高后,合金碳化物有了大量的溶解,但是在回火時形成了大量彌散分布的硬質(zhì)相,導致模具的耐疲勞雖然提高了,但沖擊韌度卻下降了,模具在使用100多件次后裂成了3塊。該方案行不通。

再次改進工藝后(見圖3),在充分預熱后,在高溫區(qū)保溫0.5h后分級淬火,再經(jīng)過高溫回火完成組織轉(zhuǎn)變和消除應力,低溫回火消除殘余應力,使模具表層具有高的耐疲勞性,而心部具有良好的沖擊韌度。這樣處理后的模具達到了高溫強度和沖擊韌度最佳的匹配,使用壽命得到了提高。

2.改進效果

 

在應用了最終改進的工藝方案后,擺碾機的熱擠壓終鍛模具的使用壽命提高了2~3倍(見附表)。

3.結(jié)語

通過對比三種工藝,我們分析了使用條件的影響因素,結(jié)合實際選定了滿足最佳的性能匹配的工藝,使模具的使用壽命得到了提高,滿足了使用要求,降低了模具成本。

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