上海恒精机电设备有限公司汽车零部件感应淬火一般用到一下材料:
① **碳素结构钢55 、40 、45 、50 等。其中45钢用的较多。
② 合金结构钢30Cr 、35Cr 、40Cr 、45Cr 、4oMnB 、45MnB 、3oCrMo 、35CrMo 、40CrMo 、42CrMo 、40CrNiMo 、45CrNiMo 等,材料标准GB3077 一88 。其中40Cr、42CrMo用的较多。
③ 铸钢ZG270-500 ( ZG35 )、ZG310-570 ( ZG45 ) ,材料标准GB5676-85 。用于制造变速箱拨叉等零件。
钢件感应淬火后的表面硬度与钢中的含碳量关系较大,其硬度值可用前苏联*的经验公式进行计算(为与国际接轨,+1.5):
HRC = 20 + 60 ( 2C-1 . 3C2 )+1.5 ( 5-l )
式中C-钢中的含碳量,如含碳0.45 %时,可将0.45 代入;
HRC-淬火后硬度的平均值。
式(5-l )是在感应加热规范合理,并以水为淬火介质的条件下获得的。
淬火硬度与钢中含碳量的关系如图5-1 所示。
④ 球墨铸铁QT600-3 、QT700-2 、QT800-2 、QT900-2 ,材料标准GB1348-88 。
球墨铸铁是一种应用范围不断扩大的材料,它制造的汽车零件很多,如曲轴、凸轮轴,刹车蹄片,轴承座等。为**这些零件的感应淬火硬度,要求其基体的珠光体)75% ,各别零件应》 80 % ,如凸轮轴、曲轴等。
⑤ 可锻铸铁KTH350-10 、KTH370-12 、KTZ450-06 、KTZ550-04 等,材料标准GB9440-88 。可锻铸铁由于生产成本高,逐渐被球墨铸铁所取代,但在汽车制造的历史中,可锻铸铁的应用也是由来已久的,现在某些工厂仍然在使用,多用来制造摇臂、刹车蹄片等感应淬火零件。
常用碳钢炉中加热淬火及感应淬火的较大硬度值见图5-1。图中表现的“超硬度”
并不是经常出现的,只有小型零件,在大比功率加热的条件下才可能出现。常用的钢铁材料感应淬火后的硬度及较大淬火深度,如表5-1 所示
。图5-1 碳钢表面淬火时出现的“超硬度”现象1—感应淬火 2—普通炉中加热淬火表5-1 铆铁材料淬火硬度及较大深度
钢号 |
表面硬度 |
硬化层 / mm3 |
预先热处理 |
|||
水淬 |
油淬(淬火介质) |
|||||
HRC |
HV |
HRC |
HV |
|||
35 40 45 50 55 35Cr 40Cr 45Cr 40MnB 45MnB 35CrMo 4 0CrMo 42CrMo 45CrNIMo 珠光体球墨铸铁 珠光体可锻铸铁 |
40~ 50 45~ 58 50~ 63 55~ 63 58~ 63 45~ 55 50~ 60 55~ 63 50~ 63 55~ 63 45~ 55 55~ 63 50~ 63 55~ 63 50~ 60 50~ 60 |
390~542 461~715 542~一 635~一 715~一461~635 542~一 635~一542~一635~一461~ 635 635~一542~一 635~一542~一 542~一 |
35~45 40~50 45~55 50~60 53~63 40~50 45~55 50~60 45~55 50~60 40~50 50~60 45~58 50~60 45~55 45~55 |
328~461 390~542 461~635 542~一 594 ~一 390~542 461~635 542~一 461~635 542~一 390~542 542~一 461~715 542~一 461~635 461~635 |
1.0~2.5 1.0~3.0 1.5~3.5 2.0~4.0 2.5~5.0 ≤5.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤6.0 ≤8.0 ≤10 5.0~12 7.0~14 一 一 |
调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质或正火 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 调质 退火 退火 |
注:① 水淬用于销、轴等形状简单的零件. ② 油淬(亦可用**淬火介质)用于拨叉、花健轴等形状复杂的零件 |
⑥ 灰铸铁HT20-40 、HT25-47 、HT30-54 、及HT35-61 ,材料标准GB976-67 。使用灰铸铁制造的汽车零件很多,其中发动机的气缸套和气缸盖等零件需要进行感应淬火,以提高缸套内孔及缸盖气门座的**性。
感应淬火的灰铸铁零件的基体组织是珠光体。由于铸件的金相组织与它的化学成分有直接的关系,因此**对其他化学成分进行控制。
在铸铁的化学成分中,碳和硅对石墨化和基体组织有强烈影响,为此经常控制C + Si 之和,其和越大,石墨析出越多越粗大,且使基体中的铁素体增加,进而直接影响淬火硬度(见表5-2 )。
表5-2 灰铸铁的碳当量对感应淬火硬度的影响
化学成份/% |
碳当量 |
洛氏硬度/HRC |
|
C |
Si |
||
3.13 3.14 3.19 3.34 3.42 3.46 3.52 |
1.50 1.68 1.64 1.59 1.80 2.00 2.14 |
3.63 3.70 3.74 3.87 4.02 4.13 4.23 |
50 49 48 47 46 43 36 |
注:1、铸铁还含有Mn0.50%~0.90%、Ni0.35%~0.55%、Cr0.08%~0.15%及Mo0.15%~0.3%。 2、碳当量=C%+ Si% |
锰能阻止石墨化,促进铸铁的白口化;铬、钨、铝、钡均是易形成碳化物合金元素,均能阻止石墨化。而不易形成碳化物的合金元素均能促进石墨化。
灰铸铁淬火前金相组织主要是控制石墨的粗细、铁素体含量、珠光体含量及其粗细、磷共晶和渗碳体等。拖拉机发动机气缸套(珠光体基体铸体)铸态组织的合格标准列如表5-3 [5]。
表5-3 气缸套铸态组织的合格要求
组织 |
合格组织 |
不合格组织 |
石墨 铁素体 珠光体 磷共晶 渗碳体 |
细片状或中片状及直线均匀分布 面积<10 % 呈薄片状或中片状 呈单个夹杂 无 |
粗片状,直角形螺旋涡形块状 25%以上 粗片状中等夹杂和间断网状 间断状或间断网状 呈单个夹杂或莱氏体分布段状 |