多用炉浅层渗碳工艺

某型号曲轴总成由左右曲柄、连杆和曲柄销等几种零件组成(如图1所示)。多用炉这几种零件的材料均为20CrMo,其热处理工艺为渗碳淬火。由于工件较小,因此要求的硬化层浅,成品要求0.6~0.9mm(514HV),
  多用炉表面硬度要求56~64HRC;热处理 序要求0.8~1.0 mm (514HV),表面硬度要求57~64HRC。可以看出,这几种零件的渗层均属于浅层渗碳。
   渗后进行磨削加工,磨削后的硬度需在要求的范围内。左右曲柄、连杆和曲柄销经压合后,仃一定的扣矩要求,因此曲柄、曲柄销之问有一定的过盈晕。连杆、曲柄销要求耐磨,但曲柄不仪要求耐磨,还要求强度与韧性之间合适的配合。曲柄压合后,曲柄销受的是压应力,如果曲柄受的是托应力,曲柄的强度与韧性配合将不好,曲柄容易开裂。
  本文主要介绍曲柄热处理工艺的试制过程。
   工艺分析
  根据以上分析,要保证曲俩热处理项目合格,需解决以下几个问题:
  (1)设备能否保证一炉工件的硬化层都在要求的范围内。
  (2)热处理后的工件能否有一个合理的碳浓度梯度(硬化层硬度梯度),以保证磨后表面硬度。
  (3)曲柄压合后,其扭矩能否合格,与曲柄孔的表面硬度、心部硬度和硬化层深度有关。
  这种曲轴总成中曲柄渗碳的主要目的:
  第一、提高表层的强度,保证扭矩合格。
  第二、表面渗碳硬化后,提高疲劳强度。
  第三、表面有一个合理的硬度,以便于同其他零件的装配。
  第四、曲柄较小,有强度韧性要求,对硬化层、碳浓度梯度(硬化层硬度梯度)、心部硬度、表面硬度和残余奥氏体等要求高。

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