间隔环亚温淬火工艺研究

1 间隔环的结构和加工工艺

间隔环的主要尺寸如图1所示。

图1 间隔环结构示意图

间隔环材质为45钢。45钢是较常见的结构钢，广泛应用于各种零件的制造中。通常使用的热处理工艺为淬火+中高温回火，要求具有一定的强度和硬度。尖角类零件的热处理工艺采用水淬-油冷方式，淬火后存在出现淬火裂纹的风险，并伴有较大的变形，可导致零件报废或增加机械加工工序的难度。

间隔环的加工工艺为钢板下料，在机械加工粗车后进行热处理，进而精磨成形。设计要求硬度为40～45 HRC,C面变形量≤0.35 mm。在按照正常工艺进行生产过程中，因淬火裂纹和变形量超差，导致产品合格率只有60%。为了提高间隔环合格率，进行了大量的工艺试验，解决了长期困扰生产的难题。

2 原热处理工艺及存在的问题

2.1 原热处理工艺

传统的工艺方案是采用盐浴炉加热，淬火温度一般为Ac3+(30～50) ℃。对于45钢零件的淬火热处理工艺，一般为淬火温度(840±10) ℃，随后在40～80 ℃的水-油中冷却。原热处理工艺如图2所示。

图2 原热处理工艺

2.2 存在的问题

原热处理工艺存在下述问题。

1)易产生淬火裂纹。淬火过程和回火后的组织如图3和图4所示。由于淬火引起的热应力和组织变化引起的组织应力共同作用，当内应力超过材料的抗拉强度时，就可能使显微裂纹扩展，形成宏观裂纹。由此可知，在淬火过程中，任何促成裂纹生成和长大，并且增大拉应力的因素都可能使零件产生淬火裂纹。

图3 840 ℃淬火，水-油(40～80 ℃)冷却后组织