关于3拐曲轴的热处理

koji1573 · 发表于 2010-7-27 19:40:29

大家好！现在有一个客户送过来的几根曲轴，曲轴的型号不清楚，每根上面有3拐，相邻两拐的夹角为120°，材料为20CrMnTi。要求有效硬化层0.8--1.2mm，表面硬度HRC58--63，现在工艺为，强渗：温度930，碳势1.05，时间240分钟，扩散：温度930，碳势0.77，时间130分钟，淬火：温度840，碳势0.75，保温时间5分钟。工件为竖直放置，做下来的结果，有效硬化层0.97mm，表面淬火后的硬度为HRC64，这个结果是合格的，但是变形较大，上拐和中拐的夹角变形有50多分，中拐和下拐的夹角变形有40多分，中心孔的跳动的0.6--0.8mm，变形控制的很不好，请问有做过这种产品的前辈吗？可不可指导一下经验，谢谢大家！

周建国 · 发表于 2010-7-27 20:03:58

回复 1# koji1573

最好楼主有实物图片上传，凭你的描述大家要是没有处理过的东西，是很难下定论的。

txljh8 · 发表于 2010-7-27 20:47:15

1曲轴如果是半成品，预先热处理去应力较好，渗碳淬火则变形小，可通过精磨做出成品。
2建议感应淬火处理
3曲轴技术条件认真搞清楚再处理，不能盲目接受，此方面有教训

koji1573 · 发表于 2010-7-27 21:43:37

本帖最后由 koji1573 于 2010-7-27 21:47 编辑

回复 3# txljh8

谢谢楼上两位前辈的指导，这这个产品是一个关系较好的客户送过来做实验用的。它的材料是20CrMnTi，要求就是渗碳淬火，不好做高频淬火的。因为已经是半成品，所以要控制好变形量，这个照片我还没有拍，明天拍了我再传上，第一次接触曲轴，以为只要说出是3拐，就是指的特定的曲轴了，谢谢两位前辈的回复！
还有这个曲轴的变形不是因为淬火或者应力释放的原因，主要原因是它比较重，竖直放置时，高温下因为重力导致的变形，它的形状比较复杂，可能需要照片才能说明问题。

txljh8 · 发表于 2010-7-27 21:58:38

采用设计专用支承夹具，淬火冷却也很关键

两湖两广两河山 · 发表于 2010-7-28 07:59:10

　　曲轴用20CrMnTi－渗碳淬火，的确少见！请传上照片，三拐曲轴，用于三缸动力机，每缸120度分度，变形确实难以控制。得较全面了解你曲轴的功用－选材－技术要求－工艺是否得当，才便于讨论。

红与黑 · 发表于 2010-7-28 08:40:16

设计专用的渗碳支承夹具，淬火冷却选用冷速稍慢点的淬火介质

koji1573 · 发表于 2010-7-28 12:04:05

谢谢各位前辈的指导。现在我把实物图片传上。请大家帮忙这个产品该怎样装炉，竖直放置还是横向放置，这个工装该怎么设计？

谢谢！

LINFH · 发表于 2010-7-28 18:53:21

也有采用专用工装,平放.渗前去应力处理.

koji1573 · 发表于 2010-7-28 20:25:15

回复 9# LINFH

谢谢您！请问前辈能否示意一下工装的具体结构？我一开始考虑过两种工装，一种是竖直放置，然后用三根杆子撑起每节拐的上面一块，支撑点过轴的重心，可是这样一来要保证三根杆子间的距离一定，似乎不太现实，应为耐热钢的杆子和边框很容易变形，最后这一根杆子之间的具体肯定变化，那样很可能只有一根杆子起到支撑的作用；
还有一种横向放置的工装，它有一个倒八字形的槽，然后把中间一节拐大的扇形面朝下支撑在槽子上面，这样一来设计另外两节拐的支撑点就又比较困难。
请大家帮帮忙！谢谢各位前辈！

两湖两广两河山 · 发表于 2010-7-29 08:20:49

　　看了图片后，该曲轴的重叠度很小，联想4楼“是一个关系较好的客户送过来做实验用的”解释，仅是试验而已！该曲轴设计的选材和渗碳－淬硬要求，是不正确的。真这样制造曲轴，曲轴通体被一层高硬度“外壳”包裹着，其弯扭复合疲劳性能差。

txljh8 · 发表于 2010-7-29 11:41:26

1、技术要求确实少见，如果成功了，批量生产也是大问题。
2、倾向于采用专用支承横装，腾空处垫实，冷却要再多研究减少变形。
3、最终还得热定型处理确保在变形技术要求内。

koji1573 · 发表于 2010-7-29 21:40:47

回复 12# txljh8

谢谢各位的指导！昨天将两根曲轴，采用竖直放置，插入孔板中，上面也用孔板固定，渗碳温度调整为890，淬火温度调整为810，油温调成120，做好之后，变形量在0.4-0.8之间，还是很不理想。

txljh8 · 发表于 2010-7-30 07:01:49

1、可试一下横装
2、如果非得采用20CrMnTi材料，技术要求可协商考虑渗碳处理（局部）+感应淬火，综合性能较好。

fdpz · 发表于 2010-7-30 09:50:26

要更好的控制变形，因为这个产品形状复杂点，竖放好些，但工装要好，固定不能晃动，建议做专用工装，其工艺淬火降到820度，低速搅拌试下。

fdpz · 发表于 2010-7-30 09:53:00

还有一个建议，你淬火保温时间是不是太短，引起产品温度的不均匀而产生冷却变形量大的？

秋天的风 · 发表于 2010-7-30 11:11:24

以前做过曲轴,都是40Cr调质后氮碳共渗或渗氮处理的,跳动控制在2丝以内,
你的这个比我做的还大,而且用渗碳处理,想控制好变形几乎是不太可能.
最好的办法是改材料,应该是个设计问题.
如果真是有人用20CrMnTi材料做曲轴,采用渗碳淬火工艺,还请指教!

追求卓越 · 发表于 2010-8-2 22:46:29

曲轴，采用软氮化或离子氮化，圆角滚压强化，校直。这是普遍的工艺。

koji1573 · 发表于 2010-8-5 22:06:33

谢谢楼上各位前辈的指导!没有能及时回复，很抱歉。
我接触热处理行业的时间不长，这个产品是不是成熟的产品我不清楚，我只听说过有一家公司做过同样的产品，因为我的这个客户原来就是从那家公司采购的，现在打算自己做，不过他有没有换过材料或者更改过生产过程我就不知道了。
我现在主要就是想知道有没有办法把它的变形量控制得更好。我考虑过两种工装，一种工件横置的，一种工件竖置。从工装的使用角度来讲，我偏向于使用竖置的，因为横置的工装要支撑四个点，而处理工装在使用中，很容易变形，要保持这四个点的相对位置不变太困难，并且装炉是要工人保证工件放置的对称也困难，就算能做到的话，效率也会很低。
采用竖置的工装，主要的难题是这三个拐互成120度，且每节拐的两片重心点直接是空的，没有支撑，重力分布非常不平均，这个在高温下，由于自重应该就会引起较大的变形，上次试过第一个方法了，就是降低温度，从原先的930度渗碳调整为890度，没有再降低的原因是要控制成本。第二个方法就是在每节拐的两片直接塞上支撑物，使整个曲轴的轴上各部分直接都有连接和支撑，没有空的部分，是各部分的重力分布均匀，但是支撑物还没有设计好，因为还要考虑支撑物和曲轴的尺寸配合还有支撑物的变形。
如果有哪位前辈做过这种产品，还请您指点一下！谢谢！

路边一条狼 · 发表于 2010-8-5 23:57:53

渗碳淬火的曲轴我见过!好像是出口汽车上用的~但是那个不是整体渗碳~加工工艺很复杂~其中轴的地方都镀铜防渗的,然后我们采用的工艺是渗碳缓冷,出炉后在另外淬火~变形量能控制到技术要求~上边是我们的经验,仅供参考!

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