65Mn弹簧夹紧夹头热处理工艺的研究.pdf

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材料热处理 ( 1 o

6 Mn弹簧夹紧夹头热处理工艺的研究 5黄杉(西工业职业技术学院，西南宁 5 0 0 )广广 3 0 1摘要：讨论了 6 Mn弹簧夹紧夹头热处理工艺的制定过程，析表明， 6 Mn弹簧夹紧夹头柄部采用高温 5分对 5度短时间局部回火工艺，可以有效避免局部回火过程中对头部产生影响；然后进行低温度长时间的低温回火工

艺，证了 6 Mn弹簧夹紧夹头残余应力的有效释放。经过此工艺处理的夹头，硬度和韧性均达到了使用要求，保 5其使用寿命大大提高。关键词：簧夹紧夹头； 5;处理；度；性弹 6 Mn热硬韧

中图分类号： G 1 6 T 5 . 5

文献标识码： A

文章编号：0 1 842 0 )00 6 .2 10 . 1(0 72 .0 20 3

Re e r h o He t Tr a m e t s a c n a e t n Pr c s o 5 n Co l c Ch k o es f r 6 M le t ucHUANG S a hn

( un x V ct n& T cnclIs tt o n ut, a nn 5 00, hn ) G ag i oao d i eh i ntue fIdsr N n i a i y g 3 0 1C i aAb t a t Th e t r ame t r c s f r 6 M n c l c h c sd s u s d An l s s s o t a t e s l o s r c: e h a e t n o e s o 5 o l t u k wa i s e . ay e h w h t h t k f t p e c c a c l c h c d p s o aie ih tmp r t r tmp rn f r s o t t, i h a e ce t v i t e e e t o l t u k a o t l c l d h g - e c z e e au e e ei g o h r i wh c c n f in l a o d h f c me i y o t e h a d rn lc l e t mp r g h e iu l s e s C e s f ce t e e s d b o t mp r t r n h ed u g o a i d e e n .T e r sd a t s a b u i z i r n i i n l rl a e y l w- y e eaue

￣mp fn f r l n i e Co l ci g c u k t ae

y t i r c s c iv s h e d sg e a d e s o g n s d e g o o g t i m . l t h c e t d b s p o e s a h e e t e in d h r n s,t u h e s a e n r h ns r iel e e v c i . f Ke r s c l c h c; 5 n se l h a e t e t a d e s tu h e s y wo d: o l t u k 6 M t e; e t a e c r t m n;r n s; o g n s h

弹簧夹头是与机床配合使用的常用辅助配件，可以实现送料和夹紧等多种专用功能。弹簧夹头的工作条件比较恶劣。不但要满足硬度、它高耐磨性的要求，而且要有足够的韧性。弹簧夹头形状比较复杂，分布有大量的孑和槽。以上种种 L原因也就使弹簧夹头在热处理过程中很容易出现

性。本文结合 6 Mn弹簧夹紧夹头的工作条件及 5形状特点，细探讨了其热处理工艺的制定过程。详

1弹簧夹紧夹头的结构 6 Mn弹簧夹紧夹头的形状如图 l所示 . 5其热处理技术要求是：部硬度 5~ 0 RC。头 56H柄部硬度 4 - 5 RC。可以看出，5 0- H - 4 6 Mn弹簧夹紧夹头的形状是比较复杂而且其壁厚较薄 .这也就使 6 Mn弹簧夹紧夹头在热处理过程中很容易产生 5变形。为了避免产生变形，夹头头部不能铣成通槽 .是要留出 23而~ mm.热处理完成后再把头待部铣开

变形和开裂等缺陷，使弹簧夹头使用寿命过低，致降低了企业的生产效率，增加了产品的成本。如何通过改进热处理工艺来进一步提高弹簧夹头使用寿命，至今仍为部分技术人员和学者所关注。 6 Mn弹簧夹紧夹头是一种用于实现夹紧功 5能的机加工辅助配件，用于加工细长杆形零件。常 夹头工作时 .随着机床主轴高速旋转 .加工材料被从夹头头部孑中通过的同时，相对于夹头头部内 L孑表面又存在着高速旋转，就使得夹头很容易 L这产生磨损和变形而不能正常使用。致使加工零件精度下降。为了保证被加工零件的精度，5 6 Mn弹簧夹紧夹头就必须具有足够的硬度、耐磨性和韧

图 1弹簧夹紧夹头示意图F g 1 S ec

f o lc c u k i. k th o c l t h c e

收稿日期：0 7 0 . 5 2 0 .51

作者简介：杉 ( 9 5)女，西桂林人，师，事金属材料方黄 16 .,广讲从面的研究；话：3 7 1 7 9 电 1 9 7 5 1 0;

2弹簧夹紧夹头的热处理工艺 21加热温度和加热时间的选择 .

E malh a gh nhn 9 5 2 . m - i un sa sa 16@16t: o

6 2

《热加工工艺》 0 7年第 3 20 6卷第 2 O期

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材料热处理 ( 1 0由于 6 Mn钢的临界加热温度为 7 0 5 8~

8 0 I一方面为了使 6 Mn在奥氏体化过程中 4℃[.】 5

各种合金元素能够充分溶解 .另一方面为了节约加热所需要的能量.少加热时间，减因此结合生产经验 .最终确定加热温度 8 5,保温时间 l 2℃ 0 mi。由于弹簧夹紧夹头形状比较复杂， n因此采用随炉升温结合中间预热的加热方式以避免在加热过程中产生热变形。当温度升至 4 0时保温 5℃ 2 n之后，加热升温至 8 5 5 mi再 2℃保温 1 n 0mi。2低温回火工艺的确定 . 4 22淬火冷却方式的选择 .

弹簧夹紧夹头在局部回火之后有较大的残余

6 Mn钢属于合金钢的范畴，在合金元素锰 5

应力，须进行低温回火，必降低应力，少脆性并减保持其较高的硬度。为了使弹簧夹紧夹头的残余应力得到充分释放并且避免因再次加热对其产生影响 .采用低温长时间的回火工艺。应回火温度为10, 6℃回火时间为 2。温回火之后所得到的组 h低

的作用下 .淬透性与普通碳素钢相比，到了很其得大的提升。由于 6 Mn钢的淬透性比较高，且弹 5而簧夹紧夹头的形状比较复杂，若用水作淬火冷却介质 .变形和开裂十分严重，品率高达 9%其废 0以上。为此我们选用冷却性能比较温和的油作冷却介质。弹簧夹紧夹头在淬火时要沿轴线方向垂直淬人油池，而且要保证头部首先淬人。由于弹簧夹紧夹头总体平均有效厚度为 1 mm左右， 0由

织为回火马氏体，图 3所示。可以看出，体为如基回火马氏体和白色铁素体 .有

的铁素体周边有黑色的托氏体析出，回火马氏体组织保证了 6 Mn 5

弹簧夹紧夹头在保持较高硬度的前提下，使得残余应力得到了很好的释放。

6 Mn钢的淬透性曲线可知 .用油作淬火冷却介 5质能够达到技术要求，即头部硬度能够达到5 -5 5 4 0HRC

23局部中温回火工艺的确定 .

6 Mn弹簧夹紧夹头的工作条件决定了其头 5部必须具有足够的硬度，柄部必须具有较好的韧

性 .这两者是决定 6 Mn弹簧夹紧夹头使用寿命 5的决定性因素。为了使柄部获得较高的弹性极限和较高的韧性，须对柄部进行中温回火处理，必加热方式为盐浴炉。为了避免在对柄部进行局部回火过程中对头部产生影响，应采用高温短时的中温回火工艺 .加热温度确定为 4 0, 8℃回火时间可以由经验公式【定， 2】确中温回火时间为 l n 。为 mi

图 3 6 Mn低温回火组织 5F g3 i- M ir sr cu e o 5 co tu t r f6 Mn a tr f e l w-e e au e t mp r g o t mp r t r e e n i

25工艺流程图 .

综合以上内容，可以确定如图 4所示的热处理工艺。

避免第二类回火脆性的产生，局部回火之后需要

采用油进行快速冷却。局部中温回火所得到的组织为回火托氏体，图 2所示。可以看出，温如中

回火时 .氏体析出弥散、小的碳化物，马细使其基体变黑 .种细小的碳化物在光镜下很难分辨，这这也就保证了其在具有较高屈服强度和优良弹性的前提下 .也具有较好的韧性和塑性。tm i| n

图 4热处理工艺Fi . H e t te t e p oc s c r g4 a r am nt r e s u ve

(转第 6下 6页)

《加工工艺》 0 7年第 3热 20 6卷第 2 0期

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