如何评价轴类零件表面淬火效果好坏？

jkg851225 · 发表于 2013-9-14 18:59:54

现在机械中使用的轴类零件一般都经过表面淬火处理，主要就是为了提高抗磨损能力和疲劳寿命，但是如何对表面淬火效果进行评价呢？除了实车考核外还有其他简便、易操作的实验方法吗？就好比想要了解一种材料性能，可以做拉伸、冲击等实验一样，谢谢！

jdj19 · 发表于 2013-9-14 22:03:57

大多数小厂做表面热处理可以说只知道硬度，其他什么都不懂，所以应该去找金相师

jason0227 · 发表于 2013-9-15 13:25:39

表面淬火的零件，有对应的检验标准，一般是硬度或金相。
也可以模拟使用情况来测试疲劳。
拉伸，冲击不适用此类工件

jkg851225 · 发表于 2013-9-15 14:24:25

jason0227 发表于 2013-9-14 22:25
表面淬火的零件，有对应的检验标准，一般是硬度或金相。
也可以模拟使用情况来测试疲劳。
拉伸，冲击不适 ...

你好！一般认为，轴类零件表面经过表面感应淬火后，如果工艺合理的话，均会提高零件抗摩擦磨损及疲劳性能，但是，什么样的淬火效果才是合适的呢？比如组织有相应的标准可以评级，有关书籍说淬硬层深度大概在直径10%-15%较合适。
但是，现在情况是这样的，我们领导对轴类零件采用表面淬火的工艺产生了怀疑，他觉得轴类零件采用表面淬火的处理不合适，不应该采用表面感应淬火，理由就是表面太脆，可能容易产生开裂。
而我却认为，轴类零件采用表面感应淬火，本身并没有问题，如果工艺控制好的话，是可以达到比整体热处理好的效果的，要不也不会有这么多的轴类零件采用表面感应淬火的工艺。之所以零件在使用过程中产生断裂，多数应该是表面淬火本身工艺有问题，可能不太适合工况要求，或者本身材料有问题等等，而不应该是对采用表面感应淬火这种途径产生怀疑，不知道我的想法对不？望指教！谢谢！

jason0227 · 发表于 2013-9-16 09:43:36

jkg851225 发表于 2013-9-15 14:24
你好！一般认为，轴类零件表面经过表面感应淬火后，如果工艺合理的话，均会提高零件抗摩擦磨损及疲劳性能 ...

表面太脆，容易开裂这个理由确实很牵强。
感应淬火多用于中碳或中碳合金钢，含碳量约0.40。表面淬火+回火处理，硬化层和基体之间逐步过渡，合理的工艺不会出现表面硬化层开裂。

tlx322 · 发表于 2013-9-16 11:34:16

你们老板想要既硬又韧，外带还必须耐磨的工件，让老板自己找找去。任何材料和工艺都有它的优点和缺点，重要的是看技术要求和使用条件。

zengdehui · 发表于 2013-9-17 21:44:26

本帖最后由 zengdehui 于 2013-9-17 21:47 编辑

我对汽车半轴等轴类零件的热处理设计有一定研究，发现轴类零件的热处理设计并不简单。
1，无论是扭转轴还是弯曲轴，截面载荷应力都是从表面到心部或中心轴由最大到零呈线分布。感应淬火不仅提高表面强度，而且使表面产生较大的拉应力，而内部产生残余拉应力，相当于提高了截面利用率，所以感应淬火能显著提高扭转或弯曲轴的疲劳性能。担心表面硬度高脆性大基本上是多余的。
2，淬硬层深度与工件直径的比例关系简单地说10－15%或15－20%是不合适的，而是有条件的。这个条件主要是原始组织硬度。原始组织硬度不同，最佳比例值也不同。对此我还在进一步研究中。
3，感应淬火必须重视原始组织硬度的影响，否则麻烦不断。

dhzhou888 · 发表于 2013-9-18 04:38:23

考核曲轴质量主要是耐磨性和疲劳寿命。我们常用的试验方法：1，强化试验；2，实物疲劳强度试验；3，装机考核等。

jkg851225 · 发表于 2013-9-18 18:10:45

dhzhou888 发表于 2013-9-17 13:38
考核曲轴质量主要是耐磨性和疲劳寿命。我们常用的试验方法：1，强化试验；2，实物疲劳强度试验；3，装机考核 ...

周老师，您好！我想问下你们强化及实物疲劳强度试验都是怎么设计的呢？能具体介绍下吗？谢谢！

zhxingguo · 发表于 2013-9-18 21:29:59

对表面淬火的途径不用怀疑，你们老板的逻辑有问题,
比如有个病人就医后还是没有保住命，那以后不可能不管什么病都不就医了吧？

dhzhou888 · 发表于 2013-9-19 10:16:09

jkg851225 发表于 2013-9-18 18:10
周老师，您好！我想问下你们强化及实物疲劳强度试验都是怎么设计的呢？能具体介绍下吗？谢谢！

您好！我不是设计人员，不知道产品的设计思想，但我知道搞新产品要进行型式试验，关键零件要进行考核。

dhzhou888 · 发表于 2013-9-19 10:23:44

jkg851225 发表于 2013-9-15 14:24
你好！一般认为，轴类零件表面经过表面感应淬火后，如果工艺合理的话，均会提高零件抗摩擦磨损及疲劳性能 ...

我不清楚您的零件是什么，这里提供一个外圆磨床主轴的工艺介绍，也是我经历过的。磨床主轴材料65Mn，工艺有2中，一是整体淬火；二是调质后高频淬火（局部轴颈）；磨床主轴材料38CrMoAlA，调质后渗氮。

chg1555 · 发表于 2013-9-19 15:24:35

任何轴类零件的客户最终批准,都是经过台架耐久,或整车试验.制造过程的试验方法,依据国标(或国外标准)进行.不同的轴类零件,标准不同.

jkg851225 · 发表于 2013-9-19 16:29:09

chg1555 发表于 2013-9-19 00:24
任何轴类零件的客户最终批准,都是经过台架耐久,或整车试验.制造过程的试验方法,依据国标(或国外标准)进行.不 ...

老师能给我大概说下都有哪些吗？检测的内容又大概包括哪些呢？谢谢！

陈卫强 · 发表于 2013-9-20 20:25:12

zengdehui 发表于 2013-9-17 21:44
我对汽车半轴等轴类零件的热处理设计有一定研究，发现轴类零件的热处理设计并不简单。
1，无论是扭转轴还是 ...

要想确定淬硬层的深度，一般都是按什么要求呢？？新手还望前辈指导。。。。

吴浩 · 发表于 2013-9-21 10:07:47

zengdehui 发表于 2013-9-17 21:44
我对汽车半轴等轴类零件的热处理设计有一定研究，发现轴类零件的热处理设计并不简单。
1，无论是扭转轴还是 ...

赞同、、、、、、、、、、、、、、、、、

zengdehui · 发表于 2013-9-21 12:43:54

陈卫强发表于 2013-9-20 20:25
要想确定淬硬层的深度，一般都是按什么要求呢？？新手还望前辈指导。。。。

感应淬火硬化深度首先应根据零件功能、载荷或失效形式确定。如销轴类零件，若主要失效模式是磨损，则感应淬火主要是满足耐磨性要求时，硬化深度可取较小值，要求大于极限磨损量即可。对以扭转或弯曲疲劳失效为主的轴，硬化深度取较大值，但有限制条件：内部残余拉应力和负载拉应力之和不应超过其疲劳强度。10－15%或15－20%等经验值是该条件的具体表现，与原始组织硬度有关。
感应淬火硬化深度还要考虑零件结构和工艺条件等方面的限制，如内凹型过渡圆角的硬化深度较小，外凸型过渡圆角的硬化深度较深，现实淬火设备的功率或电流频率限制等。

不再回头 · 发表于 2013-9-21 14:42:15

zengdehui 发表于 2013-9-17 21:44
我对汽车半轴等轴类零件的热处理设计有一定研究，发现轴类零件的热处理设计并不简单。
1，无论是扭转轴还是 ...

大哥我想与您探讨：感应淬火原始组织对硬度的影响

zengdehui · 发表于 2013-9-21 15:12:13

不再回头发表于 2013-9-21 14:42
大哥我想与您探讨：感应淬火原始组织对硬度的影响

愿意就此问题进行探讨。

zengdehui · 发表于 2013-9-21 15:51:05

我们知道，钢的淬硬性或者说钢中马氏体的硬度主要取决于钢的含碳量，但碳在各组织中的分布是不均匀的，在渗碳体中富碳，在铁素体中贫碳。同种材料感应淬火前的组织均匀性越差，特别是铁素体块或体积比越大，则感应淬火后的硬度与硬化深度也越小，淬火组织也越差。这是由于感应加热时间短，奥氏体均匀化程度小的缘故。
对感应淬火来说，一般原始退火组织比正火差，正火组织比调质组织差，低硬度调质组织比高硬度调质组织差。原始组织对感应淬火硬化深度的影响比对硬度的影响大，但都有一定的限度。原始组织对感应淬火硬度的影响总体比较小，但也不能不注意。如45钢经调质处理后感应淬火的硬度可达60HRC以上，但如果是热轧状态，相同工艺条件下的淬火组织可能既有过热组织又有欠热组织，软点多，平均硬度可能低于55HRC。

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