某零件热处理畸变控制工艺研究

　　0 引 言

　　在机械加工工艺流程中,热处理工序始终穿插在加工工序的整个过程中,而成品零件的最终热处理，其目的是满足产品图样最终热处理技术要求，热处理后基本不再进行后续的大切削量加工，而仅对配合面进行磨削加工和主要配合尺寸修磨加工。因而减小和控制成品零件终热处理畸变是热处理工序过程中需考虑的一个重要问题。

　　国外有文献列出了26种因素，77个因子影响热处理畸变[1]，可以想到，采用质量管理中的归零法分析其原因，即找到影响其畸变的单一因素是非常困难的。本文采用了综合法——将影响工件热处理畸变的因素全部考虑在内进行分析，对热处理的各个环节中参数逐一加以考虑，采用微观分析法,宏观控制热处理工艺参数，降低热处理畸变。

　　1 零件概述

　　1.1 零件材料及热处理技术要求

　　零件材料为45CrNiMoVA，形状如图1所示，热处理技术要求为分别在尺寸20mm和90mm区域内进行局部热处理，硬度要求分别为55～60HRC和45～50HRC。

　　1.2 工艺方法与问题描述

　　1.2.1热处理工艺

　　零件的加工工艺路线：锻造—去应力退火—打磨分模线—探伤—毛坯调质热处理—机加工—成品件局部热处理—机加工及钳工—交验。如图1，尺寸90mm区域采用盐浴炉局部加热淬火热处理，温度(860±10)℃，保温时间5～7min，油冷，油温≤75℃;尺寸20mm区域采用高频感应加热淬火热处理，180～220℃回火。

　　1.2.2问题描述

　　经高频感应加热淬火后,部分零件在尺寸A处发生变厚现象;而在盐浴炉热处理淬火部位畸变情况为：尺寸B处，向下翘曲;尺寸20°±20处左右方向变形。

　　2 热处理畸变原因分析及解决措施

　　2.1 毛坯组织状态

　　2.1.1毛坯组织状态的影响

　　钢材的冶金因素,如晶粒度、非金属夹杂、带状组织等对工件的畸变都有影响。原始组织不均匀，如带状碳化物、碳化物偏析等缺陷，会造成工件各向力学性能不一致，横向强度、塑性比纵向强度、塑性低;原始组织为片状珠光体，淬火畸变最大，而粒状索氏体变形最小，因此，要使淬火工件畸变最小，就应设法获得均匀分布的细粒状索氏体组织[2]。

　　2.1.2改善毛坯组织状态的解决措施

　　合金钢的铸件、轧、锻的正火，主要用于改善冶金及热加工过程中造成的某些组织上的缺陷，为最终热处理前做组织准备[3]。为均匀和细化组织，增加调质热处理前正火，起减少热处理畸变的作用。