滾珠絲桿絲杠淬火不當(dāng)所引起的分析
說(shuō)明：
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大型滾珠絲桿一般采用中頻感應(yīng)淬火，在生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)經(jīng)過(guò)淬火(回火)處理的絲桿，經(jīng)磨削螺紋、磁力探傷檢測(cè)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(shí)僅用肉眼就能發(fā)現(xiàn)，造成絲桿的報(bào)廢。這樣不但給企業(yè)造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失，而且由于問(wèn)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(lái)了很大的壓力。
在長(zhǎng)期從事滾珠絲桿熱處理技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)大量大絲桿裂紋的失效分析和跟蹤過(guò)程，總結(jié)出導(dǎo)致大絲桿裂紋的多種原因及控制措施，并通過(guò)批量生產(chǎn)得到驗(yàn)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(jí)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(yīng)淬火過(guò)程中，由于碳化物的不均勻性，導(dǎo)致絲桿表面產(chǎn)生了不均勻的硬度分布和內(nèi)部應(yīng)力分布，導(dǎo)致碳化物內(nèi)部應(yīng)力集中。磨削絲桿時(shí)，由于磨削部位內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度，從而產(chǎn)生磨削裂紋。薄片珠光體的存在，導(dǎo)致絲桿表面感應(yīng)淬火后晶粒粗大，使鋼的屈服強(qiáng)度下降，而絲桿打磨時(shí)的內(nèi)應(yīng)力大于材料的屈服強(qiáng)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(jì)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(shí)，中頻輸出功率偏高，淬火干內(nèi)火工品冷卻速度過(guò)慢，都會(huì)使絲桿淬火時(shí)溫度偏高，絲桿淬火速度過(guò)慢，都會(huì)使絲桿淬火時(shí)溫度偏高，絲桿淬火后馬氏體組織等級(jí)偏高(5級(jí))，甚至超過(guò)最高等級(jí)(馬氏體5級(jí))。磨削絲桿中的馬氏體組織較粗，使鋼的韌性下降，磨削過(guò)程中造成的內(nèi)應(yīng)力大于鋼的屈服應(yīng)力而產(chǎn)生磨削裂紋。
在淬火過(guò)程中，大滾珠絲桿的內(nèi)部應(yīng)力(包括熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力)較大，回火不足(濕度低或回火時(shí)間短)，絲桿在淬火過(guò)程中形成了不完全的內(nèi)部應(yīng)力清除，淬火回火后，絲桿內(nèi)部的殘余內(nèi)應(yīng)力與磨削產(chǎn)生的磨削應(yīng)力相疊加，當(dāng)疊加的應(yīng)力大于鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，絲桿表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋。
