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典型量具的热处理实例分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据所用材料,施以不同的热处理工艺。3Cr13和4Cr13是马氏体不锈钢,用其制作量块时,一般是整体调质成索氏体组织,再对表面进行渗氮处理。表4-9所示为二级标准硬度块的成品尺寸及热处理技术要求。热处理淬火和回火的加热温度应严格控制在工艺规定温度±5℃。

典型量具的热处理实例分析

1.量块的热处理

(1)技术要求及所用材料 量块是长度的计量基准,所以无论是对性能要求,或是对尺寸稳定性要求都是最高的。按GB/T 6093—2001《几何量技术规范(GPS)长度标准 量块》的规定,其测量面的硬度应不低于800HV(≈63HRC)。尺寸稳定性要求如表4-8所示。

从上述技术标准可以看出,量块的热处理质量关键在于保证硬度的基础上,确保尺寸的稳定性。

制作量块,可选择合金工具钢CrWMn、GCr15,不锈钢3Cr13、4Cr13,以及硬质合金等。根据所用材料,施以不同的热处理工艺。

表4-8 量块尺寸稳定性技术标准

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注:1.表中L为量块标称长度,以m计。

2.带()的等级根据定货供应情况确定。

(2)工艺分析 由于选择的材料各自特性的不同,其热处理工艺方法及其参数各异。

1)CrWMn和GCr15钢制量块的特性。由于钢中含有Cr、W、Mo等合金元素,对淬火后低温回火时马氏体中碳的扩散有抑制作用,使其耐回火性提高,即在较高回火温度下仍可保持高硬度。同时,Si、Cr、Mn等合金元素,还可明显提高残留奥氏体转变温度,使其在较低温度下的转变缓慢下来。这两种作用可阻碍马氏体和残留奥氏体分解,对量块的尺寸稳定性有良好的作用,况且现行的含铬轴承钢标准对材质要求高,因此选择CrWMn和GCr15钢制作量块比较合理。

由于合金工具钢淬火、冷处理和回火过程中发生的体积缩胀、内应力消长及其相互作用对量块尺寸稳定性的影响十分复杂而难以预测。因此只能按如前所述的量具热处理要点,精心安排热处理工艺并认真操作执行。

2)3Cr13和4Cr13钢制量块的特性。3Cr13和4Cr13是马氏体不锈钢,用其制作量块时,一般是整体调质成索氏体组织,再对表面进行渗氮处理。实践表明,不锈钢制作的量块渗氮处理后,表面硬度可达950~1000HV;研磨后的测量面的表面粗糙度和色泽均优于淬火钢,且防锈蚀能力强;由于心部为索氏体组织,所以尺寸极为稳定。

3)硬质合金制量块的特性。用硬质合金制作量块,其硬度可达70HRC,耐磨性高而研磨后的表面粗糙度低,且尺寸稳定性好。但材料和加工费用高,目前应用得较少。

(3)量块的热处理工艺

1)CrWMn钢制量块的热处理工艺流程为,820~840℃加热后油冷到室温→150~170℃回火→-78℃的冷处理→140~160℃,1.5~2h的残留奥氏体活化处理→-78℃的冷处理→120~140℃,36h的时效→精磨后120℃,8h的去应力回火。

2)GCr15钢制量块的热处理工艺流程为,840~860℃加热后油冷到室温→-78℃的冷处理→140~150℃短时(1h)回火3次(每次冷却有利于激活组织转变,消除应力并保持高硬度)→120℃,48h的时效→精磨后120℃,10h的去应力回火。

3)3Cr13(或4Cr13)钢制量块的热处理工艺流程为,760~780℃,1.5h的高温回火→精密加工→去除氧化膜的活化处理(喷细砂)→温度540~550℃,氨分解率为25%~30%的气体渗氮(厚度≤10mm的量块渗氮24h,层深0.15~0.18mm;20~100mm的量块渗氮48h,层深0.22~0.24mm)。

4)长度>100mm的GCr15和CrWMn钢制量块的热处理工艺流程为,整体淬火→280~300℃回火(硬度≥55HRC)→量块两端(约10mm)先后在820~830℃的盐浴炉中加热淬火(也可用高频感应加热淬火)→120~130℃时效24h。

5)尺寸≤5mm的GCr15和CrWMn钢制量块。由于其绝对尺寸变化量很小,因此采取整体淬火和回火即可,但应尽量减小淬火应力和磨削应力。

2.测力环的热处理

(1)技术要求和所用材料 测力环是检测力量大小的量具。要求在外力反复作用下不改变其弹性,即要求较高的屈服点和均匀的硬度。测力环的硬度应为40~45HRC,且同一测力环上的硬度差不得大于1HRC。所用材料一般为60Si2Mn弹簧钢。

(2)工艺分析 60Si2Mn钢通常用油淬火冷却。实践表明,当测力环直径或厚度大于4mm时,心部往往淬不透,与表面的硬度差也大于1HRC,质量难于达到要求。因此,在不产生淬火裂纹的前提下,应采用较快的淬火冷却速度和冷却均匀的淬火介质。另外,测力环表面不得有脱碳层,否则会降低疲劳强度,影响其寿命。为了使整个截面硬度均匀,应采用较长的回火时间。

(3)热处理工艺 测力环的淬火和回火工艺,如图4-1所示。

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图4-1 测力环的淬火和回火工艺曲线

(4)处理结果 经以上工艺处理后性能全面符合技术要求,检测6个点硬度均为42~42.5HRC,表面无脱碳。

3.标准硬度块的热处理

(1)技术要求及所用材料 该洛氏二级标准硬度块使用9CrSi和GCr15钢制造;布氏硬度块可分别用GCr15(约200HBW者)和10号碳素钢(约100HBW者)制造。

在不同的硬度等级中,硬度块均应有均匀一致的硬度,且整块硬度差不得大于1HRC。表4-9所示为二级标准硬度块的成品尺寸及热处理技术要求。

表4-9 二级标准硬度块的成品尺寸及热处理技术要求

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注:硬度块需由国家允许的部门检定,合格品应刻记硬度值和检定合格号码。

(2)工艺分析 鉴于二级硬度块的上述技术要求和选材,原材料应选择无严重碳化物偏析、非金属夹杂物少、脱碳层薄且无疏松、缩孔及裂纹等缺陷的优质钢。投料前应进行化学分析和金相检验。

热处理淬火和回火的加热温度应严格控制在工艺规定温度±5℃。最好在真空炉中加热和冷却,以确保温度的均匀性,无氧化脱碳。

(3)热处理工艺

1)洛氏硬度块的热处理工艺如表4-10所示,其操作要点如下。

①高硬度块必须严格控制淬火和冷处理温度,否则将显著影响其残留奥氏体数量。淬火和冷处理温度对GCr15钢残留奥氏体数量的影响如表4-11所示。

表4-10 GCr15钢制洛氏硬度块的热处理工艺

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注:G—55~65;Z—40~50;D—25~35。

表4-11 淬火和冷处理温度对GCr15钢残留奥氏体数量的影响

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②为了尽量减少淬火后的残留奥氏体数量并使其稳定化,以保证硬度的稳定,高硬度块在(质量分数)10%Na2CO3+4%NaCl的水溶液中冷却至20~40℃后,立即用流动水冲洗并迅速转入放有冰块的水中冷至0℃。由于20~0℃正处于奥氏体向马氏体转变最激烈的温度区间,所以经上述处理后,残留奥氏体量可明显降低。

③高硬度块经表4-10所载工艺处理后进行油封防锈,在室温下搁置半年以上(自然时效)再送计量局定度。

④HRB硬度块,可不经淬火而直接通过正常退火获得必要的硬度。

2)布氏硬度块的热处理工艺及操作要点如下。

①低值布氏硬度块(100±25HBW),采用10号钢制造。下料后经790~810℃,保温5h的退火,以消除轧制过程产生的内应力机械加工后进行135~145℃,保温2h的去应力回火。研磨后即可包装待定度。

②高值布氏硬度块(200±50HBW),采用GCr15或9CrSi钢制造。下料锻造后进行920~940℃,保温5h空冷正火。继续进行790~800℃,保温4h后降温到705~715℃,保温5h后缓冷的球化退火。机械加工和磨光后进行135~145℃,保温2h的去应力回火。研磨合格后即可包装待定度。

(4)金相组织 各种硬度块的金相组织,应满足表4-12要求。

表4-12 各种硬度块的金相组织

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注:G—55~65;Z—40~50;D—25~35。

4.螺纹环规的热处理

螺纹环规是现代机械制造业中不可缺少的量具之一,主要用于对外螺纹制品(不同精度和规格的螺钉、螺栓)尺寸精度的检验。由于使用时经常与被检零件摩擦,因此要求其具有很好的耐磨性,进而需要较高的硬度、韧性、尺寸精度及良好的表面粗糙度等。

基于以上所述,制作螺纹环规对选材和热处理工艺都有较严格的要求。

(1)技术要求及所用材料 目前用于制作螺纹环规的材料,主要是GCr15和9SiCr钢,有的企业也用CrWMn钢。

螺纹环规热处理后,一般要求硬度≥58HRC。热处理变形允差和加工预留量见附录C;金相组织为马氏体≤2级,碳化物不均匀度≤3级。不允许有脱碳层。

(2)工艺分析 由于原材料球化级别直接影响淬火加热温度及淬火后的晶粒度,因此要求原材料球化级别为2~5级。通常直径较大的原材料球化效果比直径小的要差,因此热处理时应根据原材料球化级别确定淬火加热温度。例如,大直径的螺纹环规采用稍低的淬火加热温度,反之相反。同时,淬火冷却应采用能减少变形的有效措施,以利于螺纹磨削加工受力的均衡性,从而减少磨削应力和变形。

(3)热处理工艺及操作要点

1)9SiCr钢制螺纹环规及其热处理工艺。热处理工艺如图4-2所示。该工艺的操作要点在于淬火加热温度和分级等温温度的具体确定。实践表明,分级等温淬火可以提高螺纹环规的韧性,特别是可以通过调整其淬火和分级等温温度来调整螺纹环规内孔的变形度。

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图4-29 SiCr钢制螺纹环规及其热处理工艺曲线

a)螺纹环规 b)热处理工艺曲线

以往的实践证明,采用较高(超过上限)的淬火和分级等温温度,由于热应力起主导作用,导致内孔收缩较大;如果淬火加热温度和分级等温温度均过低(超过下限),则组织应力起主导作用,致使内孔膨胀较大,特别是大规格环规更加严重。然而,在工艺规定温度范围内调整淬火温度是有限的(允许温差仅±10℃),所以热应力变化不会太明显。因为分级等温温度可在较大温度范围调整,所以一般主要通过对分级等温温度的调整,并配合淬火加热温度来控制其内孔的胀缩量。

9SiCr钢脱碳敏感性较强,淬火加热时应严格控制介质成分,最好采用真空淬火和回火。采用盐浴炉加热时,需注意彻底脱氧,使氧化物控制在标准范围内。

对于M10以上大规格和M2.6以下小规格螺纹环规,应特别注意变形倾向。因为大规格环规的原材料质量较差,每批环规热处理时均应检查,首件合格后再继续生产。小规格环规淬火后内孔应小些,经发蓝处理后即可符合要求。

2)GCr15钢制螺纹环的热处理工艺。流程如下:粗加工后调质→机械半精加工→淬火→清洗→回火→清洗→发蓝或喷砂→螺纹磨削→涂油包装。

①调质。将半成品环规用铁丝捆扎成串后在650~700℃盐浴炉中预热,按时间系数0.4~0.5min/mm计算预热时间。再加热到850~860℃,保温时间按0.2~0.3min/mm计算(或在箱式炉中855~860℃加热,保温时间按1.4~1.5min/mm计算),然后油中冷却。最后在700~720℃箱式炉中高温回火10h后空冷。

②淬火。在650~700℃盐浴炉中预热,时间按0.4~0.5min/mm计算。再加热到850~860℃,保温时间按0.2~0.3min/mm计算,最后淬油冷却。

③回火。在160~180℃盐浴炉中回火,保持8h后空冷。

5.螺纹塞规的热处理

螺纹塞规也是现代机械制造业中不可缺少的量具之一,主要用于对内螺纹制品(不同精度和规格的螺纹轴套螺母等)尺寸精度的检验。由于使用时经常与被检零件摩擦,因此要求很好的耐磨性。所以,螺纹塞规需要有较高的硬度、韧性、尺寸精度及良好的表面粗糙度等。

(1)技术要求及所用材料 目前用于制作螺纹塞规的材料,主要是GCr15和T10A钢,有的企业也用CrWMn和9SiCr钢。

螺纹塞规热处理后,一般要求硬度≥58HRC。热处理变形允差和加工预留量见附录C。金相组织为马氏体≤2级,碳化物不均匀度≤3级。不允许有脱碳层。

(2)工艺分析 由于原材料球化级别直接影响淬火加热温度和淬火后的晶粒度,因此要求原材料球化级别为2~5级。通常,直径较大的原材料球化效果比直径小的要差。因此,热处理时应根据原材料球化级别确定淬火加热温度。例如,大直径的螺纹塞规采用稍低的淬火加热温度,反之则相反。同时,T10A钢本身及其制造塞规的结构特点(尖角和沟槽多)使得其淬火开裂和变形敏感性均很强。因此,淬火冷却应采用能减少变形并避免淬火裂纹的有效措施,以减少废品。变形小还有利于螺纹磨削加工受力的均衡性,从而减少磨削应力及其引起的变形。

(3)热处理工艺及操作要点

1)T10A钢制螺纹塞规及其热处理工艺曲线如图4-3所示。

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图4-3 T10A钢制螺纹塞规及其热处理工艺曲线

a)螺纹塞规 b)热处理工艺曲线

该工艺的操作要点是热碱浴分级淬火。实践表明,T10A钢螺纹塞规采用热碱浴分级淬火,由于具有高温冷却速度快和低温冷却速度慢的特点,使得表面拉应力大大降低,从而避免产生裂纹,并使变形显著减少。

同时,采用(质量分数)83%KOH+16%NaNO2,其余为水的碱浴配方。可根据淬火温度、塞规尺寸及允许的变形量,通过调整含水量来改变冷却速度,增减热应力,通过改变分级温度和保温时间来调整组织应力,从而达到使塞规胀或缩的目的。

2)GCr15钢制螺纹塞规的热处理工艺流程如下:机械半精加工→淬火→清洗→回火→清洗→发蓝→螺纹磨削→涂油包装。

①淬火。在650~700℃盐浴炉中预热,时间按0.4~0.5min/mm计算。再加热到850~860℃,保温时间按0.2~0.3min/mm计算,最后在油中淬火冷却。

②回火。在160~180℃盐浴炉中回火,保持8h后空冷。(www.xing528.com)

6.标准齿轮的热处理

用于检验普通齿轮精度和啮合程度的标准齿轮,需要极好的耐磨性和尺寸稳定性。

(1)所用材料及技术要求 图4-4a所示为M1.0~M10直齿标准齿轮。用料为CrMn钢,要求热处理后硬度为63~66HRC。热处理变形允差和加工预留量参照附录C。金相组织为马氏体≤2级,碳化物不均匀度≤3级。不允许有脱碳层。

(2)工艺分析CrMn钢在合金工具钢中是热处理各项工艺性较好的牌号之一,热处理难度不大。但由于该标准齿轮要求硬度比其他量具高,且体积较大,在长期使用过程其尺寸稳定性不易保证。因此,应采用冷处理等有效减少残留奥氏体并提高硬度的措施。

(3)热处理工艺 标准齿轮的淬火、冷处理和回火工艺,如图4-4b所示。

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图4-4 标准齿轮及其热处理工艺曲线

a)直齿标准齿轮示意图 b)热处理工艺曲线

(4)操作要点 淬火加热保持较长时间,有利于弥补较低淬火加热温度带来的不足。低温长时间加热的工艺方案,既可通过较低的温度加热保留较多的过剩碳化物,减少奥氏体中碳浓度,进而减少残留奥氏体数量并增加耐磨性,又可通过较长的加热时间有利于高温奥氏体碳和合金的均匀化,使其淬火后获得较均匀的硬度。另外,较长时间的冷处理和回火,有利于减少残留奥氏体量和内应力,使残留奥氏体最大程度地稳定下来。

(5)处理结果 经以上工艺处理后工件硬度为63~64。内孔变形(圆度)为0.02mm,外圆跳动量为0.04mm。齿面珩磨后符合图样设计要求。

7.卡规热处理

一般卡规和样板卡规是批量生产某种零件快速检验其尺寸及其精度的最常用量具,其品种和规格繁多。但就每种规格而言,其数量不大。因此,较大型卡规或不同规格的卡规同时制作时,一般用碳素结构钢和合金结构钢(如10钢和20Cr钢等)制作,通过渗碳、淬火和回火等达到所需的性能要求。对于尺寸较小或单件卡规可选用T10A等碳素工具钢制作,以避免耗时太长的渗碳和淬火工序。这里仅以低碳钢卡规为例介绍其热处理工艺。

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图4-5 卡规和样板示意图

a)卡规 b)样板

(1)所用材料及技术要求 图4-5为用10号钢(或20Cr)制作的卡规和样板。要求热处理后硬度80~83HRA。渗碳层深度,一般卡规为1.0~1.3mm,样板卡规为0.7~1.0mm。热处理前加工预留量和热处理变形允差,参照附录B。

(2)工艺流程 其热处理工序安排如下:机械粗加工(去除原板料脱碳层)→调质处理→机械加工成形→渗碳→喷砂和校平→第一次淬火和回火→第二次淬火和回火→清理→磨削上、下面,研磨卡口→时效→发蓝→包装。

(3)热处理工艺

1)调质。900~950℃油冷淬火,600~650℃回火2h后空冷,调质后组织为索氏体。

2)渗碳。渗碳所用方法可根据企业现有条件确定,一般气体、液体或固体渗碳均可。渗碳温度一般为910~930℃,保温时间与渗碳方法有关。气体渗碳和液体渗碳层深可按0.2~0.4mm/h计算,固体渗碳层深可按0.15~0.3mm/h计算。

3)第一次淬火。固体渗碳保温后,可以随炉冷却到200℃以下拆箱空冷,随后加热到840~860℃,在油中冷却。气体渗碳和液体渗碳保温后预冷到840~860℃,然后油中冷却。

4)第一次回火。在650~660℃,保温1.5~2.0h后空冷。

5)第二次淬火。在550~600℃预热透烧后,再在770~790℃加热透烧,可在避免开裂和减少变形的前提下采用较快的冷却速度,以确保获得较高的硬度,较少的残留奥氏体量。

6)第二次回火。在170~190℃,保温1.5~2.0h后空冷。

7)时效。在140~150℃,保温3~4h后缓慢冷却(空冷或随炉冷却)。

8.螺纹测杆的热处理

螺纹测杆是千分尺上的主要零件之一,如图4-6a所示。

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图4-6 螺纹测杆及热处理工艺曲线

a)测杆结构图 b)热处理工艺曲线

(1)所用材料及技术要求 螺纹测杆一般采用CrWMn、GCr15钢等制造,要求热处理后硬度为58~62HRC,直线度≤0.15mm,淬火马氏体级别≤2级。

(2)工艺分析 该测杆特点是零件小、数量多,因此淬火加热和冷却过程温度的均匀性成为关键。为减少变形和获得均匀的淬火硬度,夹具结构应确保测杆装夹时是直立状态,相互间有足够间隙,且每个夹具可装夹数量较多的测杆,以便兼顾生产过程质量和生产效率。在热处理生产现场多用如图4-7所示的夹具。

(3)热处理工艺流程 淬火→回火→清洗→校直→稳定化处理→清洗→磨削加工→端部喷砂→焊硬质合金测头。

(4)热处理工艺

1)CrWMn钢制螺纹测杆的淬火和回火工艺,如图4-6b所示。稳定化处理,在160~180℃的盐浴炉中保持2h(不经校直的测杆,可不进行稳定化处理)。淬火和稳定化处理的夹具如图4-7所示。

2)GCr15钢制螺纹测杆的淬火和回火工艺。在650~700℃盐浴炉中预热15min后在850~860℃保温7min,于200~220℃硝盐浴中冷却1min后空冷到室温。在190~210℃的硝盐浴中回火2h后空冷。

3)校直方法。在200~220℃硝盐浴中淬火冷却1min后的空冷过程中进行趁热校直。回火后仍有变形时,复查后可用冷态反敲校直法补充校直。

(5)处理结果 经以工艺处理后硬度为60~62HRC;直线度为0.12~0.15mm。

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图4-7 螺纹测杆热处理用夹具示意图

9.校对量柱的热处理

校对量柱是千分尺上的主要零件,如图4-8a所示。

(1)所用材料及技术要求 量柱一般采用CrWMn、GCr15钢等制造,要求热处理后硬度为62~65HRC。直线度与长度有关,参照附录C确定。淬火马氏体级别≤2级。

(2)工艺分析 该校对量柱特点也是零件小、数量多、不同规格长度差别较大。因此,淬火加热和冷却过程温度的均匀性成为关键。为减少变形,保证尺寸稳定性,淬火和冷处理夹具结构应确保较长量柱装夹时呈直立状态,相互间有足够间隙,且每个夹具应可装夹数量较多的量柱,以便兼顾生产过程质量和生产效率。在热处理生产现场多用如图4-7所示夹具。

(3)热处理工艺流程 其工艺流程安排如下:淬火→清洗→冷处理→回火→清洗→中间部分高频加热退火→校直→稳定化处理→清洗→磨外圆→涂油→包装。

(4)热处理工艺

1)CrWMn钢制校对量柱的淬火和回火工艺,如图4-8b所示。稳定化处理,在160~180℃的盐浴炉中保持2h(所用夹具如图4-7所示,不经校直的测柱,可不进行稳定化处理)。淬火回火后彻底清洗残盐后进行-78℃、保持60min的冷处理。中间部分高频感应加热退火温度为700~800℃,空冷。

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图4-8 校对量柱及热处理工艺曲线

a)校对量柱结构图 b)热处理工艺曲线

2)GCr15钢制校对量柱的淬火和回火工艺。在650~700℃盐浴炉中预热20min后,在850~860℃保温10min,于油中冷却到室温。经热水冲洗和冷水冲洗后,立即进行-78~-70℃、保持30~60min的冷处理。在130~150℃的硝盐浴中回火2h后空冷。

3)量柱的校直方法。在140℃硝盐浴中淬火冷却15min后的空冷过程中进行趁热校直。冷却后仍有变形时,可用冷态反敲校直法复查后补充校直。

(5)处理结果 经该工艺处理后工件硬度为62~64HRC,直线度为0.20~0.25mm。

10.微分筒体的热处理

(1)所用材料及技术要求 如图4-9所示的微分筒体用45钢制作,要求热处理后硬度为170~207HBW。

(2)工艺分析 由于零件结构简单、硬度要求不高,加之热处理后外圆要经过磨削等,因此采用正火处理即可。

(3)正火工艺 在860~880℃盐浴炉中加热10min后吹风冷却。

11.卡尺尺身的热处理

(1)材料及技术要求 如图4-10所示的卡尺尺身用T10A或4Cr13钢制作,要求热处理后测量面及距测量面2mm处的硬度为59~64HRC(T10A)或53~58HRC(4Cr13),距测量面2mm以外的尺身硬度为40~48HRC,测量面淬火马氏体级别≤3级(T10A),平面及侧面的直线度≤0.1mm。

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图4-9 千分尺微分筒体

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图4-10 卡尺尺身简图

(2)热处理工艺流程 尺身的热处理工艺流程安排如下:检测上序质量→产前准备→淬火→清洗→回火→内、外卡爪测量面分别高频淬火→回火→清洗→粗校直→尺槽喷砂兼精校直→去应力回火。

(3)热处理工艺

1)淬火。在650~700℃盐浴炉中预热6min(T10A)或9min(4Cr13)后,再在800~820℃加热6min(T10A)或900~920℃加热9min(4Cr13),随即在150~170℃硝盐浴中分级冷却,待尺身内外温度一致后取出空冷到室温,或加热后在油中冷却。

2)回火。用图4-11所示的专用夹具稍许夹紧后,在380~420℃箱式或井式电炉中加热3h(T10A)或250~300℃加热4h(4Cr13),取出后校正叠加错位的卡尺尺身,然后压紧并空冷到室温。

3)高频感应淬火。先后用专用感应器将大、小卡爪测量部位加热到860~900℃(T10A)或1100~1130℃(4Cr13)后,淬入150~170℃硝盐浴中分级冷却(每次处理后均应彻底清洗残余的硝盐)。

4)清洗后校直。操作要点详见1.5.4节。

5)低温回火。在150~170℃盐浴中保持2h后空冷。

12.卡尺尺框的热处理

(1)材料及技术要求 如图4-12所示的卡尺尺框用T10A或4Cr13钢制作。要求热处理后测量面及距测量面2mm处的硬度为59~64HRC(T10A)或53~58HRC(4Cr13),距测量面2mm以外的尺框硬度为40~48HRC,测量面淬火马氏体级别≤3级(T10A)。

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图4-11 卡尺尺身回火夹具示意图

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图4-12 卡尺尺框简图

(2)热处理工艺流程 检测上序质量→产前准备→淬火→清洗→回火→内、外卡爪测量面分别高频淬火→回火→清洗→粗校直→尺槽喷砂兼精校直→去应力回火。

(3)热处理工艺

1)淬火。在650~700℃盐浴炉中预热6min(T10A)或9min(4Cr13)后,再在800~820℃加热6min(T10A)或在900~920℃加热9min(4Cr13),随即在150~170℃硝盐浴中分级冷却,待尺身内外温度一致后取出空冷到室温,或加热后在油中冷却。

2)回火。在380~420℃箱式或井式电炉中加热3h(T10A)或在250~300℃加热4h(4Cr13)后空冷到室温。

3)高频感应淬火。先后用专用感应器将大、小卡爪测量部位加热到860~900℃(T10A)或1100~1130℃(4Cr13)后,淬入150~170℃硝盐浴中分级冷却(每次处理后均应彻底清洗残余的硝盐)。

4)清洗后校直。操作要点详见1.5.4节。

5)低温回火。在150~170℃盐浴中保持2h后空冷。

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