曲軸感應淬火開(kāi)裂是熱處理的常見(jiàn)現象,其實(shí)質(zhì)是內應力作用下的脆性斷裂。在曲軸上,安裝平衡塊的螺紋孔、輪端密封帶端面、錯拐曲軸連桿頸是容易感應淬火開(kāi)裂的地方。
1.平衡塊螺紋孔
曲軸平衡塊螺栓孔和連桿頸上死點(diǎn)都屬于尺寸薄弱區域,蓄熱量小,過(guò)熱是造成淬裂的主要原因。連桿頸上死點(diǎn)兩側為機加面,另一側為鍛造面,鍛造面存在脫碳層,淬火時(shí)兩側相變量失衡是導致裂紋產(chǎn)生的次要原因。
預防措施:
1)解決冷、熱加工銜接問(wèn)題,把平衡塊螺栓孔安排在熱處理之后加工。
2)優(yōu)化熱處理參數,減少熱影響區域,以防熱處理后平衡塊螺栓孔加工困難。
3)打磨除去鍛造面脫碳層。
4)修鈍全部銳角,減少應力集中。
2.飛輪端密封帶端面
對寬齒輪實(shí)施淬火時(shí)由于熱傳導致使已經(jīng)淬火過(guò)的密封帶部位進(jìn)行二次淬火,使內應力增加,是形成裂紋的主要原因。
預防措施:
1)為克服淬硬區分布不當問(wèn)題,將感應由原來(lái)的雙圈改為單圈,減少了應力集中。
2)在寬齒輪淬火時(shí)端面的螺紋孔用浸水石棉繩塞實(shí)或裝上工藝螺栓吸熱并傳導熱量,力爭受熱均勻,以減少對密封帶的熱影響。
3.錯拐連桿頸
目前的工藝水平采用連桿頸兩側分別淬火的方式來(lái)達到設計的淬硬層要求導致。
預防措施:
1)連桿頸感應加熱時(shí),采取特殊工藝裝置,用來(lái)防止已淬火的另一側退火,并且可以 防止中間曲柄頸及上死點(diǎn)過(guò)熱淬裂。
2)提高水基泮火介質(zhì)濃度,最高時(shí)達15%。后來(lái)隨著(zhù)工藝的不斷完善,淬火介質(zhì)趨于正常水平。
3)淬火并空氣預冷5~8s。
綜上而言,優(yōu)化熱處理工藝、優(yōu)化機械加工工藝和完善冷熱加工銜接是解決淬火裂紋的主要途徑。