搅拌轴热处理变形的控制

清风明月

摘 要：
        叙述了控制38CrMoAl氮化钢细长搅拌轴热处理变形的实践，认为合理的制造工艺流程与热理工艺是减少变形的关键。 关键词：38CrMoAl ；细长轴；热处理；变形控制
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      目前，国内一般细长轴(4～5m)的热处理变形量要求不大于0.03～0.05mm，按传统制造工艺是很难达到这个要求。湘东化工机械有限公司在承制4.390m长搅拌轴的过程中，经过对传统制造工艺流程和工艺进行改进和完善，使搅拌轴最终氮化处理的变形量达到国内同行业先进水平。

1 38CrMoAl搅拌轴传统工艺流程和热处理工艺
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搅拌轴热处理氮化要求：
+ [4 H8 f' M1 C: ]' }a.硬度HV≥850，渗透度深度大于0.50mm，脆性级别1～2级；
b.全长变形量小于0.05mm。
在38CrMoAl搅拌轴投产初期，仍按传统制造工艺流程拟定了工艺路线和热处理工艺。
8 j5 Y/ `/ i8 X/ \$ |& o7 A工艺路线如下：
锻坯一退火一调质一粗车—稳定回火车一精键车一铣健槽一粗磨一氮化一精磨成活
热处理采用二段氮化工艺。
+ G! h6 D/ x& G% \( w! l- }4 B! u: j氮化后按GB／T43401—1999标准和GB／T9451—88标准检验，其结果如下：
1 y6 ]1 k' y, P' ^a．维氏表面硬度HVl50g-945，距表面0.05mm处HVl50g-910，距表面0.60mm处HVl50g-348，中心硬度HVl50g-294；
b．脆性级别测定用维氏负荷硬度计HV5000g，脆性级别为2级；
; E) v6 y  z1 Ec．检测搅拌轴全长变形量为3～4mm。
0 \* y! y( x/ i. {+ D- m) J9 z  B分析搅拌轴氮化后产生严重变形的原因，主要是加工工艺流程的工序安排采用传统方法是不合理的，其热处理工艺也有改进的余地。
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& `( b2 H- I1 P+ F/ n* |2 改进工艺流程的工序和热处理工艺
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针对上述情况，查阅许多有关资料，经科协小组研究，对搅拌轴的制造工序和热处理工艺作了合理的设计，制订了新的工艺流程方案和热处理工艺措施。
  v6 _/ C9 ^8 {$ P* D) f在工序方面增加了稳定回火和加工键槽后配制假键，并对热处理氮化工艺作了一定的修改，由原来氮化炉炉冷至150℃出炉，改为炉冷至室温出炉。
改进后的加工工序如下：
锻坯一退火一调质一粗车一稳定回火一半精车一铣键槽—稳定回火一精车一粗磨一配制假键一氮化一精磨成活
氮化后按GB／T43401-1999和GB／T9451—88检验，其结果如下：
a．维氏表面硬度HVl50g-981，距表面0.05mm处HVl50g-938，距表面0.60mm处HVl50g-346，中心硬度HVl50g-292；
! |* H% c, R! a+ Zb．脆性级别测定用维氏负荷硬度计HV5000g，脆性级别为Ⅰ级；
c. 检测搅拌轴全长变形量为0.02～0.03mm。

0 s4 M% _: U: b' U' Y/ F! z& G3 结束语

  r$ _: L' w0 G; V+ D6 Q# {在38CrMoAl搅拌轴氮化处理工作中，通过不断总结经验教训，制订出合理的工艺规程，并对工艺的实施严格控制，最终将氮化处理过程中的变形量控制在国内同行业先进水平。