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滾珠絲桿絲杠淬火不當所引起的分析

說明:

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       大型滾珠絲桿一般采用中頻感應淬火,在生產(chǎn)中,經(jīng)常會出現(xiàn)經(jīng)過淬火(回火)處理的絲桿,經(jīng)磨削螺紋、磁力探傷檢測后,在螺紋滾道的圓弧上出現(xiàn)軸向或網(wǎng)狀裂紋,甚至在磨削螺紋時僅用肉眼就能發(fā)現(xiàn),造成絲桿的報廢。這樣不但給企業(yè)造成了直接的經(jīng)濟損失,而且由于問題產(chǎn)生的原因是多方面的,給企業(yè)的生產(chǎn)一線操作人員帶來了很大的壓力。 

       在長期從事滾珠絲桿熱處理技術研究的基礎上,通過對大量大絲桿裂紋的失效分析和跟蹤過程,總結(jié)出導致大絲桿裂紋的多種原因及控制措施,并通過批量生產(chǎn)得到驗證。 

中頻淬火絲桿磨削裂紋成因分析 

1、原料質(zhì)量差。 

      CCr15材料的超差成火組織(含片狀珠光體)是碳化物網(wǎng)狀級超差成火組織。根據(jù)裂紋絲桿碳化物的不均勻性和顯微組織分析,在總致中不合格絲桿約40%是發(fā)生網(wǎng)狀碳化鐺的堪差或球化退火組織。 

       在感應淬火過程中,由于碳化物的不均勻性,導致絲桿表面產(chǎn)生了不均勻的硬度分布和內(nèi)部應力分布,導致碳化物內(nèi)部應力集中。磨削絲桿時,由于磨削部位內(nèi)應力超過材料的屈服強度,從而產(chǎn)生磨削裂紋。薄片珠光體的存在,導致絲桿表面感應淬火后晶粒粗大,使鋼的屈服強度下降,而絲桿打磨時的內(nèi)應力大于材料的屈服強度,從而產(chǎn)生磨削裂紋。 

2、中頻絲桿淬火的熱處理不良。 

       淬火溫度偏高或回火不足是其主要表現(xiàn)。經(jīng)分析、統(tǒng)計等,由絲桿引起的研磨裂紋約占總數(shù)的20%-30%。 

        大滾珠絲桿中頻淬火時,中頻輸出功率偏高,淬火干內(nèi)火工品冷卻速度過慢,都會使絲桿淬火時溫度偏高,絲桿淬火速度過慢,都會使絲桿淬火時溫度偏高,絲桿淬火后馬氏體組織等級偏高(5級),甚至超過最高等級(馬氏體5級)。磨削絲桿中的馬氏體組織較粗,使鋼的韌性下降,磨削過程中造成的內(nèi)應力大于鋼的屈服應力而產(chǎn)生磨削裂紋。 

        在淬火過程中,大滾珠絲桿的內(nèi)部應力(包括熱應力和組織轉(zhuǎn)變應力)較大,回火不足(濕度低或回火時間短),絲桿在淬火過程中形成了不完全的內(nèi)部應力清除,淬火回火后,絲桿內(nèi)部的殘余內(nèi)應力與磨削產(chǎn)生的磨削應力相疊加,當疊加的應力大于鋼的屈服強度時,絲桿表面就會產(chǎn)生裂紋。 

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