“金相檢驗表明,發現兩件滾絲輪的淬火組織基本相似。A輪中碳化物的條帶狀分布明顯,這必然導致沖擊韌度的降低,斷口呈脆性斷裂特征;而B輪的硬度較A輪低2HRC,碳化物呈均勻分布,呈塑性斷裂特征。
滾絲輪是在室溫下對金屬進行變形加工的一種模具,精度要求較高。在對金屬進行滾壓加工時,承受很大的周期性擠壓力及圓周方向的摩擦力,工作條件較為惡劣,其損壞形式有:磨損、斷裂、崩牙。qoc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
滾絲輪材料主要為Cr12MoV或者Cr12,也有9SiCr,CrWMn,前者具有高淬透性,紅硬性和高耐磨性,后者淬透性較差,使用較少。
為了改善鋼材組織,提高其韌性,以進一步增加耐磨性,國內外做了大量的研究工作,開發出不少新鋼種。
如我國的LD、ER5和GM鋼等,日本的TCD、AUF11、DC53鋼等。
滾絲輪制造工藝流程:鍛造——退火——粗加工——熱處理——磨端面——磨牙。
采用滾絲輪加工螺栓外螺紋一般都是大于等于10.9級高強度緊固件,硬度在35~40HRC左右。試驗M14×2和M12×1.75螺栓,材料SCM435,少數滾絲輪在螺栓加工數量不足2000件就發生早期失效,多數滾絲輪加工螺栓在4000~6000件,因絲扣疲勞失效而報廢。
絲扣是受力最大的工作部位,也是截面應力集中之處,故而其在使用中會發生突然出現裂紋或發生破損而失效。
選取生產螺栓件數最低“簡稱A輪”和最高“簡稱B輪” 滾絲輪進行分析對比。發現A輪中某些絲扣大塊崩損,未崩損牙已出現早期損傷。B輪絲扣僅出現破損在1mm內的小塊表面剝落,幾乎未出現崩損。
金相檢驗表明,發現兩件滾絲輪的淬火組織基本相似。A輪中碳化物的條帶狀分布明顯,這必然導致沖擊韌度的降低,斷口呈脆性斷裂特征;而B輪的硬度較A輪低2HRC,碳化物呈均勻分布,呈塑性斷裂特征。
滾絲輪絲扣的失效形式主要為早期脆斷和疲勞剝落,而該兩種失效行為除了要求改用材質之外,優先選用DC53(Cr8Mo2SiV)鋼,還應改善機械加工工藝,提高絲扣的加工質量,表面粗糙度應小于Ra0.4μm。
針對早期脆斷是材料韌性不足所造成外,相應提高淬火、回火溫度20~30℃,使合金元素充分固溶后在回火時彌散析出,增加二次硬化的能力和提高耐磨性,硬度穩定在61~62HRC,可使滾絲輪的工作壽命穩定在6500件以上。
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