我國汽車零部件的熱處理變革
(3)感應加熱時間短、速度快,有利于淬火組織的細化,獲得耐磨性、抗扭彎曲疲勞性能俱佳的強化效果。
(4)感應淬火裝置可以方便安裝在流水生產(chǎn)線上,便于生產(chǎn)管理,減少了物流成本。
(5)感應淬火生產(chǎn)節(jié)拍快、效率高,能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動化。
感應熱處理所具有的這些特點使得感應淬火技術在汽車零件生產(chǎn)中得到廣泛應用。目前,實施感應淬火的汽車零件主要是傳遞動力轉(zhuǎn)矩的汽車軸類零件,如曲軸、半軸、花鍵軸、傳動軸、凸輪軸以及各種銷軸類零件。
十幾年來,感應電源也有了迅猛發(fā)展。現(xiàn)在,美、英、日、德、西班牙等工業(yè)發(fā)達國家生產(chǎn)的SIT、1GBT、MOSFET全固態(tài)晶體管電源已達幾十種,產(chǎn)品規(guī)格齊全,體積小,電能轉(zhuǎn)換效率可達92%以上,功率頻率可以覆蓋整個感應加熱的領域。感應淬火機床正朝柔性化、自動化、智能化控制方向發(fā)展。具有零件識別、能量控制、工藝參數(shù)顯示及故障診斷、顯示、報警的感應淬火裝置在生產(chǎn)中得到普遍應用。
鍛造余熱熱處理
大部分汽車結構零件采用熱鍛成形工藝。如何利用鍛造余熱實施毛坯的熱處理是節(jié)能的重要措施。如采用鍛造余熱等溫退火、鍛造余熱淬火,可以獲得利于后續(xù)加工所需要的組織和硬度,省去了再次加熱熱處理能耗,節(jié)能效果十分顯著。利用鍛造余熱熱處理的零件有各類齒輪毛坯、前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、搖臂、花鍵軸、曲軸、連桿等。對齒坯的余熱等溫退火,為了保證鍛造余熱熱處理的組織、硬度均勻性,需要嚴格控制終鍛溫度、中冷過程、等溫溫度等。對余熱淬火的零件,為保證零件的強韌化性能,除了直接淬火工藝外,也可以采用預冷至550~650℃,完成珠光體轉(zhuǎn)變后,再次加熱至奧氏體化溫度的方法。主要目的是細化組織,獲得良好的強韌化性能。
免退火冷鐓鋼和非調(diào)質(zhì)鋼
一般冷鐓鋼為了保證冷成形性能,材料需要預先進行球化退火處理。所謂免退火冷鐓鋼,就是通過對冷鐓鋼化學成分的調(diào)整,軋制過程中控制軋制和冷卻技術,使珠光體部分球化、變態(tài),減小冷成形過程中的變形抗力,可以直接用于冷鐓成形。由于免去球化退火,既有顯著節(jié)能效果,又縮短了生產(chǎn)周期,是節(jié)能經(jīng)濟型新材料。
非調(diào)質(zhì)鋼由于鋼中加入了微量強碳(氮)化物形成元素(V、Nb、Ti等),在鍛造及鍛后控冷過程中產(chǎn)生析出強化及晶粒細化作用,其強韌化性能可以達到或接近調(diào)質(zhì)鋼的水平,且省去了調(diào)質(zhì)熱處理工序,減少大量能耗并具有良好的加工性能,受到國內(nèi)外許多汽車廠家的重視。如德國奔馳、大眾汽車公司,瑞典Volvo汽車公司,英國Austin公司,美國G.M、福特汽車公司,意大利菲亞特汽車公司大量采用非調(diào)質(zhì)鋼制造發(fā)動機曲軸、連桿、前軸等重要零件。
日本在非調(diào)質(zhì)鋼的研究及應用方面更是走在世界的前面,如日本三菱汽車公司的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)所采用的熱鍛件幾乎全部采用了非調(diào)質(zhì)鋼,日產(chǎn)、五十菱汽車公司曲軸、連桿幾乎全部采用非調(diào)質(zhì)鋼制造。十幾年來,東風汽車公司采用非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)曲軸、連桿、汽車前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等零件,年用非調(diào)質(zhì)鋼數(shù)萬噸,已累計生產(chǎn)曲軸、連桿、前軸等汽車零件有數(shù)百萬件,取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
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