渗碳凸轮轴磨削裂纹的工艺分析- .pdf

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1、I4e

2、5凸轮轴简介16V265H柴油机是公司引进EMD公司产品，其凸轮轴的特点为：①单节凸轮多，普通凸轮轴一般单节最多有6个凸轮，进排气凸轮和供油【几1轮各两个，而265图2图3凸轮轴单节有12个凸轮。②两凸轮之间间距较小，其3．凸轮磨削裂纹产生的原因分析中最小距离为／3ram。③滚轮升程较大，普通凸轮轴最磨削裂纹虽然产生在磨削工序中，但查找原因时绝大升程为20ram，而该凸轮轴最大为30ram，其结构形状不能仅仅限于该工序，特别是渗碳淬火类零件，在渗如图1所示。碳、淬火和磨削各工序中都有可能导致裂纹。

3、(1)热处理因素在热处理过程中，渗碳和淬火在冷却时都有可能造成裂纹，或是得到了裂纹所必须的金相组织，而在后面磨削时暴露出来。图1265凸轮轴结构形状磨削中发现的网状裂纹，主要来自于工件渗碳后的(1)材料及主要技术指标凸轮轴材料为冷却过程中产生了层带状组织。其渗碳层在一定速度冷20CrMnTi，毛坯经锻造而成，主轴颈和凸轮表面必须进却下，会出现局部过冷奥氏体不分解，而在Ms点以下行渗碳淬火。当精加工后表面硬度58～62HRC，在深度形成马氏体现象。经解剖分析发现，凸轮轴在渗碳的过4mm处硬度~>50

4、HRC，各凸轮型面相对整个中心线跳动程中，渗层内都具有相同而复杂的层带状显微组织，由为0．051mm，平行度为0．025mm，表面粗糙度R：表及里依次出现两个厚度不等的组织层次，它们分别是0．5txm，成品探伤后各凸轮表面和主轴颈不允许有裂纹。珠光体+网状碳化物层、马氏体层。如果防止产生这种(2)主要工艺过程粗车一铣凸轮一渗碳一精车一层带状组织时，产生网状裂纹的机会就会小很多。淬火一磨凸轮一探伤。在淬火过程中，容易产生裂纹的原因主要来自于在2．裂纹属性和形态冷却时产生的内应力而导致的变形或开裂。内

5、应力包括磨削裂纹属于典型的表面裂纹，在这批凸轮磨削裂纹由表层和心部的温差导致比体积变化所引起的热引力，中，其裂纹形式主要是横向裂纹(见图2)、网状裂纹(见以及由温差造成马氏体转变的时间差而引发的组织应力。图3)，裂纹的垂直深度约0．4ram。横向裂纹沿凸轮轴向裂同时在淬火冷却中还值得注意的是，如何保持残留开，多发生在凸轮升程段，即凸轮曲率半径较小的地方；奥氏体量的稳定化和尽量减少不稳定残留奥氏体量，以2010年第17期熟处锻铸造参曷工热加工WWW．meta1workin9T950．COO1一．蠢．

6、曩瑟。蠢曩曩曩蠢强i．．嚣强爱鬈嚣臻撼。．曩嚣L盟熊里．．豳避免在低温回火冷却过程中，由于组织应力被大大消除过多，二次淬火马氏体量也会过多，所以最好控制碳势(约能消除30％以上的组织应力)而促使部分残余奥氏在0．9％一1．0％。②增加回火程度。在不改变其他工艺体在低温回火冷却过程中向马氏体转变，形成二次淬火条件的情况下，通常采用增加回火程度(包括适当提高马氏体。该二次淬火马氏体的正断抗力为600～回火温度、延长回火时间或增加回火次数)的办法，来700MPa，并且韧性极差。由于淬火马氏体与残留奥氏体

7、预防、消除和磨除磨削裂纹。我公司曾对一批22根凸的比体积相差很大，即马氏体的膨胀系数约是奥氏体膨轮轴进行磨削加工，在连续2根产生磨削裂纹后立刻停胀系数的2／3。正是由于这种脆性大、强度低的相存在，止磨削，余下20根凸轮轴返回进行二次低温回火，然导致在磨削过程中产生了磨裂现象。后磨削时再未出现磨裂现象。(2)磨削因素影响磨裂的磨削因素主要是其工艺(2)磨削工艺在磨削工艺上所做的一切主要是为参数的选择是否合理，能否有效地降低磨削热。凸轮表了有效地减少磨削热的产生或降低，各工艺参数与磨削面在磨削前硬度是

8、58～62HRC，其组织主要是回火马氏热的变化关系如附表所示。体和少量的残留奥氏体。在磨削时产生大量的磨削热会磨削参数与磨削热的关系使工件表层金属超过相变温度，砂轮离开后瞬间又迅速砂轮转速(主要是线速度)越高，会导致挤压和砂轮转速冷却，就产生二次淬火，最外层的残留奥氏体组织转变摩擦作用加大，产生的磨削热也增大成淬火马氏体，比体积增大，促使最外层膨胀，但受到工件转速越高，其热源移动速度快，但增加了单内层金属的牵制，因此最外层受到压应力；内层金属温工件转速位时间内的切削量，产生磨削热的