6.5x163.45拉杆热处理后变形超差，请同行协助提高合格率

上官焕军

产品描述：
        1，规格：6.5x163.45  拉杆（用于涡轮增压器）
        2，材料：SCM415
        3，热处理要求：表面渗碳，表面硬度HV0.3550-720，芯部硬度HV0.3350MIN，渗层厚度0.2-0.4mm
        4，工序：冷镦1→合模→去油→退火→喷砂→冲扁→整形→车端面1→车端面2→去毛刺→铣孔(吹铁屑)→渗碳热处理
        5，形状描述（因图片上传不了）待明天再试
问题点：产品热处理后两个端面平行度不合格率高达50%。（要求平行度≤0.2mm）
             注：热处理前并行度≤0.05
试验过的方法：1，网带炉渗碳，不良率50%（手工上料）
                         2，多用炉吊挂渗碳淬火，不良率50%
可变更内容：1，材料（热处理要求不可变）         2，热处理方式         3，可校直
请各位同行一起讨论，可否有好的热处理方式，或校直方式，更合适的材料。谢谢。

oliver

热处理变形必定存在，无法避免，要做的是如何将其控制在形位公差范围内。如果热处理过程无法做到，热处理后矫正（整形），机加工是必须的。
理论上，通过热处理过程控制变形在公差范围内，如果不惜成本，大多数都能做到。因此，实务上不是不为，而是成本过高而不为。
同理，后续通过整形或机加来矫正热处理变形超差，如果不是成本不能接受，或者不是技术无法做到，何乐而不为？
技术方案的选择，大多数情况下是在成本和质量之间选择和平衡。预设立场不接受这个方案，要排斥那个方法，是政治家做派，不是工程师思维。

jason0227

上官焕军 发表于 2016-10-14 10:07
那么我从个人的观点分析下：
变形产生的过程：
1，在加热过程中，零件排布方向为平行于网带前进方向， ...

首先不并不支持换材料这个说法，选择这个材料的用意也很明确。拉杆可能在高温下工作，但并不承受大的负载。
我认为现在的问题关键是变形，即使更换材料也不可避免。

我觉得导致变形的原因就是热应力与组织应力。至于你提到的重力变形，我觉得可以忽略。平行于网带或者垂直于，不知道你的实验对比结果是怎样的？我觉得差别可以忽略。

1.在热处理前增加退火工艺消除冷加工应力是有效的减少变形的方法之一，其实，这个零件结构并不复杂，加工工艺也很简单，似乎冷加工的应力并不大。但有一点，退火后的喷砂处理可能影响是最大的，不知道你的作用是什么，有没有可能取消或用别的方法代替？退火使用保护气氛之类的
2.不知道你们的网带炉预热区有多长，如果有必要，可以将前面的区温度降低，以减少工件加热时的热应力，同时，在保证工件性能的前提下，降低淬火温度。
3.在保证工件性能的前提下，选用冷却速度慢的冷却液，尽量让冷却液静止，无需搅拌。如果是其它的设备，还可以采取预冷加热这样。

另外我觉得大家所关注的心部硬度，使用该材料应该是可以达到的，但是如果是该材料的同等材料，就不一定。

其实，我觉得比较合适的热处理方法是，预热-盐浴渗碳-预冷-淬火

我也有点好奇，网带炉样的工件，掉落到油槽是怎样的，会不会触底。

上官焕军

成品图，使用三坐标检测平行度，可外发处理，有方案的厂家可提供联系方式，我们提供样品，合作解决。

lin1012866221

整形前后尺寸变化大吗，整形后加一道去应力退火

上官焕军

lin1012866221 发表于 2016-9-29 16:32
整形前后尺寸变化大吗，整形后加一道去应力退火

渗碳热处理前两平面平行度小于0.05mm。

西渡高速钢

当中的“热处理要求不可变”让人很为难！

我倒是觉得，“热处理要求”是可变的，不可变的是零件应该担起的任务或责任不可变。

我看零件图片以及楼主描述的要求，疑惑很多。

不知楼主说的涡轮增压器为何要使用到如此的拉杆，在何部位使用？工作环境如何？该担起的责任是如何的？设计的期望寿命多长？打算将制造成本控制在多少钱以内？——这些是材料选择和性能设计重要的依据，只有这一部选择最合理，才有后续热处理工艺确定的必要。

上官焕军

西渡高速钢 发表于 2016-10-3 10:54
当中的“热处理要求不可变”让人很为难！

我倒是觉得，“热处理要求”是可变的，不可变的是零件应该担起 ...

收到，以上信息待11-12号我会收集整理后发出来，谢谢。产品的要求确实不能变动，有没有什么热处理手段可减小变形量，或可以快速批量校正。谢谢。

上官焕军

西渡高速钢 发表于 2016-10-3 10:54
当中的“热处理要求不可变”让人很为难！

我倒是觉得，“热处理要求”是可变的，不可变的是零件应该担起 ...

使用位置：涡轮增压器内部
使用温度：约200-300℃
使用方式：循环做拉动运动
寿命：10年

见裸甩

1.反向敲击
2.两端拧螺母压平回火

cnszgong

上官焕军 发表于 2016-10-8 09:41
使用位置：涡轮增压器内部
使用温度：约200-300℃
使用方式：循环做拉动运动

4，工序：冷镦1→合模→去油→退火→喷砂→冲扁→整形→车端面1→车端面2→去毛刺→铣孔(吹铁屑)→渗碳热处理.
零件有两次形变加工过程，第一次有退火工艺，那么第二次形变后为什么没有做退火处理？解刨一件零件看看是否在“球”头部有局部晶粒粗大！
另外感觉零件的使用温度：约200-300℃，那么你打算渗碳热处理后的回火温度采用多少？？？？

cnszgong

cnszgong 发表于 2016-10-8 23:32
4，工序：冷镦1→合模→去油→退火→喷砂→冲扁→整形→车端面1→车端面2→去毛刺→铣孔(吹铁屑)→渗碳热 ...

一般来说SCM415渗碳处理后的低温回火温度在200度以下吧，而零件将来的使用温度在200～300度，这个合理吗？
类别:    Cr-Mo 钢[JIS G 4105(1979)]
钢号:    SCM415
C(％):    0.13～0.18
Si(％):    0.15～0.35
Mn(％):    0.60～0.85
P≤(％):    0.030
S≤(％):    0.030
Cr(％):    0.90～1.20
Ni(％):    ≤0.25
Mo(％):    0.12～0.30
其他(％):    Cu≤0.30
                        
类别:    Cr-Mo 钢[JIS G 4105]
钢号:    SCM415
热处理|淬火:    1次850～900油冷，2次800～850油冷或925保温后850～900油冷
热处理|回火:    150～200空冷
力学性能≥|σb/MPa:    830
力学性能≥|σs/MPa:    —
力学性能≥|δ(％):    16
力学性能≥|ψ(％):    40
力学性能≥|aKV/(J/cm^2):    69
硬度HBS:    235～321

cnszgong

上官焕军 发表于 2016-10-8 09:41
使用位置：涡轮增压器内部
使用温度：约200-300℃
使用方式：循环做拉动运动

使用温度：约200-300℃
那么零件在保证其表面硬度的前提下渗碳处理后的回火温度需要超过300℃的。这就有点矛盾了。
如果只零件保证其渗碳处理后的表面硬度，那么回火温度会低于300℃以下的。保证零件使用寿命十年的可能性非常低吧。

上官焕军

见裸甩 发表于 2016-10-8 13:05
1.反向敲击
2.两端拧螺母压平回火

反向敲击，我们有使用小型液压机反向施压，效率很低。
两端螺母固定水平后回火，没有实验，我们近期实验一下，有结果我们一起交流。
可否还有别的办法

上官焕军

cnszgong 发表于 2016-10-8 23:32
4，工序：冷镦1→合模→去油→退火→喷砂→冲扁→整形→车端面1→车端面2→去毛刺→铣孔(吹铁屑)→渗碳热 ...

我们可以实验一下热处理前加一道去应力退火的成品合格率

上官焕军

cnszgong 发表于 2016-10-8 23:57
使用温度：约200-300℃
那么零件在保证其表面硬度的前提下渗碳处理后的回火温度需要超过300℃的。这就有 ...

我们采用碳氮共渗，260℃回火。因使用温度为工程师根据使用位置推测所得，没有官方的文件。可能存在一定误差。

cnszgong

上官焕军 发表于 2016-10-9 08:26
我们可以实验一下热处理前加一道去应力退火的成品合格率

这个退火温度应该高于你碳氮共渗的温度，并且退火前零件保留一定的加工余量，在退火后做精加工比较好一点。

cnszgong

260度回火能保证零件的表面硬度HV0.3550-720，芯部硬度HV0.3350MIN，渗层厚度0.2-0.4mm这样的技术要求吗？

cnszgong

按目前的材质和工艺流程，估计这产品别说20年寿命，估计一年的寿命都没有吧！！！

上官焕军

cnszgong 发表于 2016-10-9 15:27
按目前的材质和工艺流程，估计这产品别说20年寿命，估计一年的寿命都没有吧！！！

请问你有什么高招，尽量说一些切实有效的措施，谢谢。

cnszgong

上官焕军 发表于 2016-10-9 20:40
请问你有什么高招，尽量说一些切实有效的措施，谢谢。

在问个问题：楼主你这款零件是尽量考虑节约成本还是考虑零件的使用寿命？
因为从节约成本的角度考虑和注重零件的使用寿命（20年）之间，会有不同的解决方案。

上官焕军

cnszgong 发表于 2016-10-10 15:53
在问个问题：楼主你这款零件是尽量考虑节约成本还是考虑零件的使用寿命？
因为从节约成本的角度考虑和注 ...

请帮忙两个方案都说说呗