摘要30CrNiMo8 轴热处理工艺改良
轴是电机中一个重要零件，做为电机与设备之间机电能量转换的纽带，收承动弹零部件、传递力矩和确定动弹零部件对定子的相对位置。因而，电机轴必需具有可靠的强度和刚度，以确保设想功用的实现。
我公司消费的30CrNiMo8 轴为阶梯轴如图1 所示，锻造后需要停止整体调量热处置，本体机械性能要求高，而且需要停止低温冲击试验，所以需要有优良的综合机械性能。为包管产物行量并避免淬火冷却速渡过大形成开裂，本文对30CrNiMo8 素材特征，热处置工艺开发过程停止了简单论述。
图1 30CrNiMo8 轴
30CrNiMo8 轴手艺要求
⑴ 30CrNiMo8 素材化学成分见表1。
表1 30CrNiMo8 次要化学成份（wt%）
⑵ 30CrNiMo8 轴热处置机械性能要求见表2。
表2 30CrNiMo8 轴热处置后机械性能要求
1) 机械性能：统一热处置炉次, 在轴连体试样二分之一半径处，取样停止机械性能试验。
2) 硬度平均性要求：中间位置统一圆周周向检测四点（均布），硬度差值≤ 40HB。轴向检测四点（隔100mm）如图2 所示，硬度差值≤ 40HB。
图2 硬度平均性
3) 硬度散布：连体试样靠轴端横截面径向硬度梯度，从外圆面起，外表诚意部，每10mm 检测硬度，如图3 所示。
图3 硬度散布
4) 金相要求：晶粒度≥ 6 级，级差不大于3 级，组织为回火索氏体。
30CrNiMo8 轴工艺阐发
轴材量为30CrNiMo8，电渣重熔体例消费，合金元素较多，内部缺陷相对较少。因为30CrNiMo8 轴曲径超越200mm，从电机轴调量手艺要求看，不只有高强度的机械性能及-40℃的低温冲击，并且对外表硬度及横截面硬度梯度有严厉要求，同时对金相组织也有平均性要求。淬火摘用油冷却不随便得到需要的硬度以及抱负的金相组织和机械性能，淬火摘用水冷固然可以包管淬火后的硬度，组织的平均，但存在招致工件变形和开裂的风险，冷却工艺抉择不妥极易产生淬火开裂。
为领会决上述矛盾，包管产物行量并避免淬火冷却速渡过大形成开裂，淬火冷却摘用水淬油冷是较为抱负的计划。水淬油冷是一种双液冷却的淬火体例，先把工件淬进冷却才能较强的水中，待工件温度降至C 曲线鼻温以下，如许确保了过冷奥氏体不半途合成，再将零件淬进冷却才能相对较弱的油中陆续冷却，如许过冷奥氏体向马氏体组织的改变，是在离开了水猛烈冷却情况转而在油中平缓的冷却前提下发作，可有效制止组织改变应力与收缩应力叠加，以避免工件过度变形和开裂。
30CrNiMo8 轴热处置工艺计划
30CrNiMo8 钢属于德国DIN 原则中一种合金构造调量钢，具有较高的让步强度、抗拉强度，同时还有足够塑性和韧性。临界温度Ac3 为800℃，淬火加热温度为Ac3+(30 ～ 70)℃。综合考虑后，确定工艺为：正火880℃，保温5h；淬火温度为840 ～ 860℃，保温时间为4 ～ 4.5h，淬火摘用水淬油冷，回火温度抉择570 ～ 620℃，回火时间的抉择不单要包管透烧使其组织改变得以足够停止，同时要尽量消弭残存应力，回火时间定为4.5 ～ 5h，回火后摘用水冷。
30CrNiMo8 轴热处置工艺
⑴热处置工艺曲线如图4、图5 所示。
图4 正炽热处置工艺曲线
图5 调量热处置工艺曲线
⑵ 30CrNiMo8 轴锻件热处置验证。
1)30CrNiMo8 轴锻件粗加工后更大曲径210mm，重量250kg，淬火加热拆炉摘用料筐拆炉，淬火前启动轮回冷却搅拌系统，淬火前水温≤ 39℃，油温60 ～ 80℃。水冷时间50 ～ 60s 后进进油冷，包管淬火平均，避免变形和开裂。回火后摘用水冷，制止产生二类回火脆性。
2) 热处置后停止硬度平均性检测和硬度散布检测，检测数据见表3。
表3 硬度平均性及硬度散布检测数据
3) 连体试样R/2 处取样停止机械性能检测，检测数据见表4。
表4 机械性能检测数据
⑶ 30CrNiMo8 轴本体试验数据阐发。
30CrNiMo8 轴本体取样机械性能数据，外表硬度平均性及截面硬度散布数据均到达手艺要求，从总体列位置性能数据看，综合机械性能较好，-40℃低温冲击值充裕量较大，实物超声波探伤检测未发现裂纹。对实物取样停止金相组织查验，金相组织为一般回火索氏体如图6 所示，回火后晶粒藐小，根据GB/T 6394-2017《金属均匀晶粒度测定办法》，晶粒度可评为7.0 级以上，如图7 所示。
图6 金相组织（500×）
图7 晶粒度（100×）
完毕语
30CrNiMo8 素材通过摘用水淬油冷体例停止淬火，使奥氏体向马氏体改变过程离开了水猛烈冷却情况，转而在油中平缓的冷却前提下发作，可有效制止组织改变应力与收缩应力叠加，掌握工件过度变形和开裂，同时机械性能数据、硬度散布及金相组织称心手艺要求，综合性能优良。
30CrNiMo8
Tags：