支重輪軸連續(xù)感應(yīng)回火工藝研究

郭靜，張龍臣，馬龍，張代理

山推工程機(jī)械股份有限公司 山東濟(jì)寧 272073

1 產(chǎn)品概述

支重輪軸是工程機(jī)械底盤件的重要零部件之一。顧名思義，支重輪總成承受著挖掘機(jī)的重量。在挖掘機(jī)行走、轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，輪體旋轉(zhuǎn)，軸連接內(nèi)外蓋與主機(jī)臺(tái)車架，因此支重輪軸不僅承受很大的壓力，而且應(yīng)具有良好的抗彎強(qiáng)度和耐磨性[1]。對(duì)零件進(jìn)行感應(yīng)淬火后，一般是把工件放到料筐中，用井式爐回火臺(tái)車爐進(jìn)行低溫回火。但這樣能源消耗大，工藝周期長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)在線生產(chǎn)，產(chǎn)品在工序間易磕碰。由于回火不及時(shí)，有時(shí)會(huì)造成產(chǎn)品裂紋，給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。感應(yīng)熱處理因其節(jié)能、環(huán)保、高效等特點(diǎn)應(yīng)用越來(lái)越多。感應(yīng)回火是否可以回火充分，回火后的工件是否可以滿足使用性能要求？本次試驗(yàn)就是針對(duì)感應(yīng)淬火后的工件，進(jìn)行連續(xù)感應(yīng)回火與臺(tái)車爐回火試驗(yàn)對(duì)比[2]。

支重輪軸的工藝流程：下料→粗加工→調(diào)質(zhì)（加熱、淬火和回火）→半精加工→感應(yīng)熱處理（加熱、淬火和回火）→磨削→包裝→發(fā)貨。

2 試驗(yàn)條件

以國(guó)內(nèi)20t支重輪國(guó)標(biāo)非調(diào)質(zhì)鋼軸[3]（規(guī)格為φ60m m）為例，同樣條件感應(yīng)加熱淬火（見(jiàn)圖1），一部分直接進(jìn)入連續(xù)感應(yīng)回火爐（見(jiàn)圖2）進(jìn)行回火，工藝參數(shù)15Hz-12kW×6min，另一部分使用臺(tái)車爐回火（見(jiàn)圖3），工藝參數(shù)190℃×3h。

3 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

將連續(xù)感應(yīng)回火和臺(tái)車爐回火各取一件（編號(hào)1#、2#，見(jiàn)圖4）進(jìn)行相關(guān)對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果見(jiàn)表1～表3。

圖1 感應(yīng)加熱淬火

圖2 連續(xù)感應(yīng)回火爐

圖3 臺(tái)車爐回火

表1 硬度、淬硬層深度、組織晶粒度對(duì)比

表2 力學(xué)性能對(duì)比

表3 壓斷試驗(yàn)對(duì)比

圖4 對(duì)比試件

圖5 1#試件淬硬區(qū)金相組織

圖6 2#試件淬硬區(qū)金相組織

圖7 1#試件基體區(qū)金相組織

圖8 2#試件基體區(qū)金相組織

試驗(yàn)力-位移曲線如圖9所示。

圖9 試驗(yàn)力-位移曲線

從表1、表2以及圖5～圖8可以看出，使用同一批次國(guó)產(chǎn)非調(diào)質(zhì)鋼材質(zhì)，采用同樣的感應(yīng)加熱和淬火條件，連續(xù)感應(yīng)回火和臺(tái)車爐回火兩種不同的回火方式，最終工件的表面硬度、基體硬度、淬硬層深度，以及組織、晶粒度、力學(xué)性能均基本相當(dāng)，都滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。從表3、圖9可以看出，雖然壓斷結(jié)果都合格，但連續(xù)感應(yīng)回火件的壓斷結(jié)果比臺(tái)車爐回火件的壓斷結(jié)果優(yōu)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)非調(diào)質(zhì)鋼支重輪軸連續(xù)感應(yīng)回火和臺(tái)車爐回火工藝的對(duì)比試驗(yàn)，可見(jiàn)連續(xù)感應(yīng)回火代替臺(tái)車爐回火，不僅產(chǎn)品回火充分，而且縮短了工件淬火后的放置時(shí)間，減少了應(yīng)力，起到了節(jié)能減排、提高生產(chǎn)效率和提升產(chǎn)品質(zhì)量的良好效果。目前，非調(diào)質(zhì)鋼支重輪軸連續(xù)感應(yīng)回火已在山推工程機(jī)械股份有限公司批量生產(chǎn)，且市場(chǎng)反饋良好。后續(xù)我公司會(huì)逐漸推行連續(xù)感應(yīng)回火在生產(chǎn)中的應(yīng)用。