Fe-2Ni-0．5C粉末冶金钢内花键齿环的感应淬火.pdf

舍 舍 ／ ＼ 舍 舍 舍 一 工 艺 一 F e - 2 N i - 0 ． 5 C粉末冶金钢内花键齿环的感应淬火 杨锴 东风汽车有限公司刃量具厂， 湖北 十堰4 4 2 0 0 2 摘要 F e 一 2 N i 一 0 ． 5 C粉末冶金钢制 内花键齿环要 求感应淬火 ， 但采用 1 0 ％P A G水溶液淬火时 易开裂。采 用 1 6 ％P A G水溶液淬火， 并适当降低加热速度和淬火温度， 以及进行预冷淬火， 结果在批量生产中 该 内花键齿环再 未发 生感应淬火开裂的情况。 关键词 F e 一 2 N i 一 0 ． 5 C粉末冶金钢； 内花键齿环； 感应淬火； 裂纹 中图分类号 T G1 5 6 ． 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 - 1 6 9 0 2 0 1 3 0 1 ． 0 0 6 5 ． 0 4 I n du c t i o n Ha r d e n i ng 0 f Fe - 2Ni - 0． 5 C PM S t e e l I n ne r Sp l i n e Ge a r Ri ng YANG Ka i C u t t e rG a u g e P l a n t o f D o n g F e n g Mo t o r C o ． ， L t d ． ，S h i y a n 4 4 2 0 0 2 ， H u b e i C h i n a Abs t r a c tT he i n n e r s p l i n e g e a r r i ng，ma d e o f Fe - 2Ni 一 0． 5 C PM s t e e l ，i s r e q ui r e d t o b e h a r d e n e d b y i n d u c t i o n， b u t e a s y t o c r a c k d u r i n g i t s q u e n c h i n g i n 1 0 ％ P AG a q u e o u s s o l u t i o n ． Af t e r s u c h p r e c a u t i o n s w e r e t a k e n a s q u e n c h i n g i n 1 6 ％ P AG a q u e o u s s o l u t i o n，s u i t a b l e d e c r e a s e i n b o t h h e a t i n g r a t e a n d q u e n c h i n g t e mp e r a t u r e a n d d e l a y q u e n c h i n g ， t h e i n n e r s p l i n e g e a r r i n g h a s b e e n c o mp l e t e l y p r e v e n t e d f r o m c r a c k i n g d u r i n g i n d u c t i o n ha r d e ni ng i n ma s s pr o du c t i o n ． Ke y wo r ds Fe 一 2Ni 一 0． 5C PM s t e e l ；i n ne r s p l i n e g e a r rin g；i nd u c t i o n h a r d e n i ng；c r a c k 我厂在 2 0 1 1 年承接 了 F e - 2 N i 一 0 ． 5 C粉末 冶金 钢 内花键齿环的感应淬火业务 ， 技术要求 为全齿淬 火， 有效硬化层深度 1 ～ 3 m m 从齿底算起 ， 齿面 硬度 ≥ 4 2 H R C 。该产 品在试制过程 中采用焊接刀 具用的超音频电源， 手工操作淬火。试制成功后为 了满足批量生产的需要， 采用专用的数控立式淬火 机床感应淬火 ， 结果发现 ， 内花键处极易产生淬火裂 纹 。对 内花键齿环开裂原因进行 了分析 ， 并对感应 热处理工艺进行 了进一步的试验研究 ， 确定 了新 的 淬火工艺参数 ， 内花键齿环 的热处理质量得 到了有 效控制。 F e 一 2 N i 一 0 ． 5 C钢是一种多孔 的粉末冶 金材料 ， 常用于制作齿轮 、 内齿环等承受磨损 的零件 ] 。该 材料主要成分为 F e N i C u ． Mo C， 相 当于美 国 MP I F ． 3 5 标准 金属粉末工业联合会标准 中的 F N ． 0 2 0 5 ， 是采用铁钼合金粉 、 镍粉 、 石墨、 铜以二次温压而成。 加工工艺过程为 粉末制取一加压成型一烧结一正 火一粗磨一碳 氮 共 渗、 淬 火 或感 应 淬 火一低 温 回 火一精磨 。 这种材料孑 L 隙较多， 淬火加热时易过热 ， 淬透性 差 ， 易氧化和腐蚀 ， 所 以一般应在保护性气氛中热处 理， 同时增加密度来提高热处理后的性能。F e 一 2 N i 一 0 ． 5 C粉末冶金钢理论密度 16 ． 6 g ／ c m ， 基体硬度 ≥ 1 0 0 H B， 抗拉强度 ≥8 3 0 MP a ， 断后伸长率 0 ． 5 ％ ， 弹性模量 1 5 5 G P a 。主要成分含量为 F e 9 1 ． 9 ％ ～ 9 8 ． 7 ％， N i 1 ％ ～ 3 ％ ， C 0 ． 3 ％ 一0 ． 6 ％ 质量分数 。 因为如上所述该材料为粉末冶金钢 ， 孔隙多 ， 基体硬 度测量值偏差较大 ， 其平均基体硬度为 1 1 2 HB 。 内花键齿环用 F e ． 2 N i ． 0 ． 5 C粉末冶金钢采用直 读光谱仪分析的化学成分列于表 1 。 表 1 内花键齿环用 F e 2 N i - 0 ． 5 C粉末冶金钢的 化学成分 质量分数。 ％ Ta b l e 1 Ch e mi c a l c omp o s it i o n o f Fe - 2Ni 0。 5 C P M s t e e l f o r in n e r s p l i n e g e a r r in g ma s s f r a c t io n ，％ Ni C u Mo C Mn F e 】 ． 9 5 】 ． 6 9 0 49 0． 4】 0 1 1 95 35 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 2 3 作者简介 杨锴 1 9 8 0 一 ， 男， 湖北丹江口人 ， 工程师， 学士， 主要从事刃量具及高速钢盐浴热处理技术、 化 学热 处理及密封箱式炉渗碳淬X_ V - 艺技术的研究及应用工作， 已发表论文9篇。 联 系电话 0 7 1 9 8 2 3 9 1 1 2 ， E ma i l y a n g k a i d f 1 ． t o m． c n 热处理 2 0 1 3年第2 8卷第 1期 6 5