郭銀芳，萬(wàn)俊

某汽車(chē)門(mén)鎖止動(dòng)爪零件，需表面滲碳淬火處理，以獲得一定深度的滲碳層和表面硬度。因零件為精沖-彎曲成形件，熱處理變形會(huì)影響彎曲高度，造成高度尺寸超差，需增加校正工序。而且由于零件小，批量大，使校正工序費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，尋找合適的熱處理工藝，不僅滿(mǎn)足熱處理技術(shù)要求，而且變形小，可為企業(yè)降本增效。

1.試驗(yàn)零件與方法

（1）技術(shù)要求 零件材料為20鋼，滲碳淬火工藝要求為：滲碳層0.1～0.4mm，表面硬度460～660HV3，零件壓彎高度（7.5±0.2）mm。零件尺寸及形狀如圖1所示。

（2）工藝制訂分析 零件小且批量大，屬于淺層滲碳，表面硬度范圍較寬，因此首選網(wǎng)帶爐滲碳淬火。裝爐方式首先考慮自由擺放，并根據(jù)熱處理后的變形情況做出調(diào)整。碳勢(shì)設(shè)定為常用值1.0%。

2.試驗(yàn)及結(jié)果

網(wǎng)帶爐滲碳淬火和回火工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

零件擺放方式：自由擺放在網(wǎng)帶上。淬火后的零件進(jìn)行250℃回火，經(jīng)維氏硬度檢測(cè)，表面硬度470～650HV3，滲碳層0.3mm，硬度和滲碳層都合格。經(jīng)尺寸檢測(cè)，部分零件變形較大，彎曲高度尺寸7.4～7.8mm，需增加手工校正。且在校正過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)10%的零件開(kāi)裂，檢測(cè)開(kāi)裂的零件，表面硬度在580～650HV3，心部硬度45～50HRC。

分析零件變形大的原因之一是零件擺放方式無(wú)規(guī)律，零件與網(wǎng)帶接觸面不一樣時(shí)，零件受自重影響不一樣，因而在加熱過(guò)程中受力狀態(tài)不一致，因此變形無(wú)規(guī)律，部分零件變形大。

圖1 止動(dòng)爪零件示意

零件開(kāi)裂的原因是零件表面和心部硬度高，零件經(jīng)手工敲擊校正時(shí)脆性大，導(dǎo)致開(kāi)裂。因零件擺放無(wú)規(guī)律，零件淬火后的硬度區(qū)間大，故提高回火溫度到280℃，部分零件表面硬度在460HV3以下，表面硬度超下限。

3.工藝優(yōu)化

基于以上情況，對(duì)止動(dòng)爪熱處理工藝進(jìn)行如下優(yōu)化：

（1）裝爐方式 零件大截面平鋪于網(wǎng)帶上，且零件長(zhǎng)度方向與網(wǎng)帶運(yùn)行方向平行，如圖2所示。保證零件受力一致，入油淬硬均勻性好。

圖2 優(yōu)化后的止動(dòng)爪裝爐示意

（2）滲碳工藝 降低淬火溫度到（850±10）℃，減少變形。同時(shí)調(diào)整碳勢(shì)到0.9%±0.05%，降低零件表面含碳量，降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)化后的滲碳淬火工藝參數(shù)見(jiàn)表2。

（3）檢測(cè)結(jié)果 提高回火溫度到350℃，獲得適中的心部硬度。工藝優(yōu)化后結(jié)果見(jiàn)表3。

采用上述優(yōu)化工藝對(duì)止動(dòng)爪進(jìn)行了熱處理，各項(xiàng)檢測(cè)均滿(mǎn)足技術(shù)要求，零件硬度均勻性好，且敲擊試驗(yàn)無(wú)開(kāi)裂。檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了該優(yōu)化工藝的可行性。

4.結(jié)語(yǔ)

（1）零件裝爐方式直接影響著零件熱處理變形和硬度均勻性，止動(dòng)爪長(zhǎng)度方向平行于網(wǎng)帶運(yùn)行方向擺放，可以降低變形和提高硬度均勻性。

（2）網(wǎng)帶爐滲碳碳勢(shì)控制在0.85%～0.95%，適合表面硬度適中的淺層滲碳零件，可獲得較好的綜合力學(xué)性能。

表2 優(yōu)化后的止動(dòng)爪滲碳淬火工藝參數(shù)

表3 工藝優(yōu)化后的止動(dòng)爪檢測(cè)結(jié)果