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工字卡规采用高频加热炉进行热处理产生变形缺陷的原因及其预防措施

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工字卡规是加工测量某精密仪器零件的重要量具,其工作条件非常恶劣,因此,工字卡规的要求非常高。许多厂家采用高频加热炉对工字卡规进行热处理,技术要求为:感应淬火深度为1.0-1.5mm,硬度为60-64HRC,热处理后留磨量为0.15-0.20mm。生产中发现卡规热处理后硬度合格,但工件变形大严重超差,卡规收缩量达1.5-2.2mm,成为卡规生产的技术难题。

生产中检验发现,卡规变形从机加工后的167.20mm到热处理后的165.0-165.7mm, 其缩小量在1.5-2.2mm之间。分析认为,虽然卡规经热处理后,工件表层碳含量达到0.80%-1.0%(质量分数),淬火时以组织应力为主;但卡规淬硬层仅有1.0~1.5mm,总体上仍以心部热应力为主,心部碳含量低,平均约0.20%(质量分数)。因此,卡规热处理后热处理应力主要为热应力,变形表现呈收缩特征。

(1)工件正火后,变形量>0.20mm的卡规进冷校正,使卡规表面产生压应力,使卡规尺寸伸长。

(2)采用高频加热炉进行热处理时,将卡规淬火温度由810℃降低至780℃,同时将淬火介质由碱浴改成硝盐浴,使卡规淬火后收缩变形明显减少。

20钢工字卡规采用上述工艺改进措施后,工件质量优良,卡规长度尺寸控制在167.2-167.3mm,解决了变形难题。不过,在这里小编还是要提醒大家,变形缺陷轻则降低工件的使用寿命,重则造成工件报废,因此,我们在进行热处理时,应十分认真,仔细,以免工件产生变形缺陷。