18CrNiWA钢轴承盘零件在中频淬火设备淬火工艺处理可达到技术要求指标,但缺陷是淬火后翘曲变形大,造成产品不合格,成为生产中的难题。按产品技术条件要求,零件留磨量为⑦以0.2mm。 初始工艺为盐浴中加热820gC x 7min 后淬火,但淬火后翘曲上凸变形达1.0mm,致使产品报废。该轴承盘空冷淬火中,由于加热面和非加热面马氏体转变温度不一样,转变时间不一致,比体积不等,造成应力不平衡,从而产生大的翘曲上凸变形。此后曾试用240℃x 30min 硝盐等温处理,但变形仍有0.6~0.7mm 上凸翘曲,无法满足技术要求。
试验采用改进中频淬火设备淬火法减少工件原淬火变形,取得了良好效果。工艺如下:(1)轴承环保护加热(2)将两个轴承环间夹一个厚度为1mm的薄铁环,轴承环相对。(3) 两工件和薄铁环安放到校形压机上受静压,工件冷至150-100℃,取下工件冷至室温,检测工件翘曲畸变量为0.1-0.15mm上凸,小于留磨量,满足加工要求和技术要求指标。
该方法法利用了工件在奥氏体化时塑性好的特点。两只轴承环在模中受静压时,由于渗碳面受薄铁环限制,使工件渗碳面产生下凹翘曲变形而无法自由伸张。工件冷至150 - 100℃后取出空冷,空冷至70℃左右时,冷奥氏体转变为高碳马氏体,此时造成工件渗碳面比体积增大,组织应力增大,工件产生上凸翘曲变形。这部分变形和薄铁环限制引起下凹的预变形相抵,致使最后工件总变形上凸翘曲量很小,从而解决了单面中频淬火设备淬火变形过大(超差)的难题。