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1. 原材料的碳化物不均勻性和球化退火組織控制
目前,國(guó)內(nèi)GCr15 材料采購(gòu)參照GB/ T18254 —2002《高碳鉻軸承鋼》執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)5. 10. 1 對(duì)碳化物不均勻性規(guī)定:對(duì)直徑大于60 ~120mm 的球化退火鋼材的碳化物網(wǎng)狀不得大于3 級(jí);對(duì)直徑大于120mm 的球化退火鋼材的碳化物網(wǎng)狀由供需雙方協(xié)議規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)5. 9. 2 對(duì)球化退火組織規(guī)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(jí)別為2 ~4級(jí);> 60mm 的球化退火鋼材的顯微組織由供需雙方協(xié)議規(guī)定。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于工廠批量生產(chǎn)量較大,存在少量碳化物不均勻性超差的鋼材,> 60mm 的球化退火鋼材的顯微組織也很難完全達(dá)到2 ~4 級(jí)的合格級(jí)別。因此,使用單位需對(duì)進(jìn)廠鋼材進(jìn)行理化檢查。對(duì)檢查出碳化物不均勻性超差的鋼材,必須進(jìn)行“鍛打→正火→球化退火” 處理;對(duì)檢查出球化退火鋼材顯微組織分歧格的鋼材,必須重新進(jìn)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(chǎn)。
2. 感應(yīng)淬火工藝控制
淬火感應(yīng)器的選擇與控制。淬火感應(yīng)器是感應(yīng)淬火設(shè)備的關(guān)鍵部件與淬火工藝的關(guān)鍵參數(shù)。感應(yīng)器與待淬火的工件( 絲桿) 之間的間隙決定了感應(yīng)器的“加熱效率” 和工件表面的實(shí)際加熱功率。特別對(duì)GCr15 材料大型滾珠絲桿,由于淬硬層深度要求較深,所以絲桿表面加熱溫度一般采用“上限溫度” ( 一般為880 ℃ 左右) ,假如感應(yīng)器與絲桿之間的間隙變小了,感應(yīng)器的“加熱效率” 也就進(jìn)步了。因此,在原來(lái)的淬火參數(shù)下工作,絲桿實(shí)際的淬火溫度就變高了。淬火后獲得的馬氏體級(jí)別自然也就高了。因此,在感應(yīng)器與絲桿之間的間隙一定要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)與控制。大型絲桿淬火感應(yīng)器一般采用圓環(huán)通過(guò)式或半環(huán)浮動(dòng)式。采用圓環(huán)通過(guò)式感應(yīng)器,需要定期檢查感應(yīng)器的尺寸,偏差> 2mm 時(shí)必須整修或更換感應(yīng)器;采用半環(huán)浮動(dòng)式感應(yīng)器,需要定期檢查固定感應(yīng)器與工件間隙的定位塊厚度,當(dāng)出現(xiàn)磨損較大時(shí)( >1mm) ,必須及時(shí)更換定位塊。
淬火工藝參數(shù)的定期驗(yàn)證。由于現(xiàn)有感應(yīng)淬火設(shè)備普遍采用電參數(shù)等間接參數(shù)( 電流、電壓、輸出功率、相對(duì)移動(dòng)速度) 來(lái)控制熱參數(shù)( 加熱溫度、加熱時(shí)間) ,以設(shè)備的穩(wěn)定性對(duì)絲桿淬火質(zhì)量影響較大。因此當(dāng)設(shè)備( 包括淬火感應(yīng)器) 經(jīng)過(guò)大修或者更換電器部件后,需要對(duì)淬火工藝參數(shù)進(jìn)行再驗(yàn)證。同時(shí)在正常生產(chǎn)狀態(tài)中,也必須定期驗(yàn)證原有淬火工藝參數(shù),以確保生產(chǎn)工藝的長(zhǎng)期有效性與可控性。保證絲桿淬火后回火充分。通過(guò)大量試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),大型絲桿感應(yīng)淬火后,采用“160 ~180 ℃/ 8h/ 空冷” 的二次回火工藝,可以有效開(kāi)釋、消除絲桿淬火過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,大大減少磨削后開(kāi)裂的比率。
3. 磨削過(guò)程的控制
采用“減小每次進(jìn)刀磨削量,多次進(jìn)刀” 及“磨削- 穩(wěn)定絲桿表面溫度- 磨削” 的方法,有效地降低了絲桿表面的磨削熱量和磨削應(yīng)力,杜絕絲桿磨削時(shí)產(chǎn)生的“二次淬火” 或“二次回火” 現(xiàn)象,從而避免“磨削裂紋” 的產(chǎn)生。