推杆球座渗碳淬硬工艺.改进途径的探索

    1.现生产工艺

    (1)零件技术要求与工艺流程20钢冷挤压件推杆球座结构。技术要求:渗碳层深度1.0一1.4m m，硬度为52一58HRC。其工艺流程:下料一冷挤压成形一渗碳淬硬(渗碳深度1.0一1.4mm，硬度50一58HRC)一机加工~焊接。

    (2)生产设备与工艺爱协林多用箱式炉有气氛保护，且具备高精度氧探头，能对炉内碳势控制，故该设备(见图2)。其正常热处理工艺为:450℃预氧化2h，强渗时间为12ho

    (3)问题分析针对推杆球座(20钢)返工率高的问题，经分析认为有3个方面的原因:①零件采用20钢冷挤压成形，表层已有一层致密的氧化膜，使工件表面被钝化。该钝化膜的存在会影响碳、氮在工件表面的吸附，且伴有局部脱碳。按照前期检验报告统计，渗速降低30%一40 %，即正常件渗层深度到1.Omm时，推杆球座渗层只有0.6一0.7mm深。②零件呈碗状，在装炉时一般随意重叠，较密的装炉方式影响气流正常循环，导致硬度软硬不均或渗层深度偏浅，重叠件比正常件渗层深度降低50%以上，硬度也有5一15HRC的降低。③理化室检测渗碳深度方法为硬度法，由于硬度法受到淬火情况影响，以往采用(850士10)℃在快速光亮淬火油中淬火，造成硬度法检测深度比金相法浅。

    2.改进途径探索

    (1)催渗方法从催渗机理上讲，目前分稀土催渗技术、BH催渗技术和预氧化催渗技术三类。

    从使用情况看:稀土催渗技术在实际使用过程中，都有滴管堵塞等问题，增加设备维修成本;BH催渗技术过去虽然对渗碳速度增加有明显的效果，在热处理杂志正面报道也较多，但是腐蚀性化学物质在“活化工件表面”的同时，会对产品和设备造成腐蚀，氧化催渗技术也就是在多用炉中采用的表面预氧化，在这个零件上催渗效果不明显。

    (2)改变装炉方式原装炉方式是随意堆放的，零件与零件之间有重叠现象，不利于气体流动，影响渗碳速度和造成渗碳层深浅不一，为了改变这种情况，我们改进回火炉装炉的方式，采用人工排料，减少零件重叠现象，

    3.工艺试验及结果    试验步骤:氧化催渗+人工排料试验一渗碳后重新加热淬盐水试验一稳定性试验。

    (1)氧化催渗+人工排料试验结果我厂多用炉工艺一直采用的是450℃预氧化，但实践证明效果不明显。

     (2)渗碳后重新加热淬盐水试验将正常工艺随意堆放的零件、正常工艺人工排放的零件和延长强渗时间提高预氧化温度人工排放的零件重新加热，进行淬盐水试验。

    由于用硬度法检测渗碳层深度，同样渗碳的零件，淬盐水的淬透性比淬油强，故重新加热淬盐水后所表现的渗碳层深度明显提高，正常工艺都能满足技术要求，但从工艺稳定性与零件质量一致性考虑，正常工艺人工排放的零件盐水淬火的工艺更优。

      (3)稳定性试验由于多用炉渗碳后须直接淬火，如需盐浴炉加热重新淬，还需先退火，不利于节能。为此，将工艺优化为人工排放装炉，小渗碳炉渗碳+盐浴炉淬硬进行稳定试验。