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鋁合金軸套的熱處理工藝

時間:2018-12-11 13:28:38    來源:網絡    浏覽:386    

       軸套是齒輪泵的主要零件之一,裝在高速運轉的齒輪兩端起軸承支撐作用。它必須有足夠的強度和良好的耐磨性。為了保證零件的性能要求,我廠采用非标準鋁錫合金,Cu的作用是強化基體。Sn可形成較軟的低熔點Al-Sn共晶體,增加耐磨性。原熱處理工藝為515℃固溶6h水冷,180℃時效8h空冷。這種工藝存在兩個問題:

       (1)Al-Sn共晶體過燒加入錫形成含錫為99.5%的Al-Sn共晶體,其熔點為229℃。當工件加熱到515℃時,Al-Sn共晶體過燒,淬火冷卻時形成複熔球團。在形成複熔球團過程中,一方面晶界氧化,使晶粒強度下降,另一方面又産生了許多顯微空隙,使晶粒界面能增加,金屬的強度降低,在使用過程中易過早失效。

       (2)工藝生産時間長,達16h之多,生産效率低,能耗大。

       由金相觀察和力學性能試驗數據可以看出,250℃×7h處理工藝比較理想。Al-Sn共晶體呈斷網狀沿晶界分布,一方面Al-Sn共晶體分布比較均勻,保證有良好的耐磨性,另一方面Al-Sn共晶體沒有分割基體,使合金有較好的塑性和韌性。采用250℃×7h處理工藝可以得到較高硬度,是因為該合金含Cu量較少,金屬模冷卻速度快,在鑄造冷卻過程中,已保證Cu熔入固溶體,起到了淬火作用。通過自然時效提高了硬度,也證明了這一點。250℃×7h空冷工藝比515℃×6h水冷+180℃×8h空冷工藝的抗拉強度提高47%。250℃×7h空冷工藝溫度稍高于Al-Sn共晶體的熔點,是為了在不使共晶體過燒的前提下,通過較短的保溫時間得到Al-Sn共晶體的斷網狀分布。在工藝試驗的基礎上進行了小批量(400件)試生産,經硬度、金相檢查和試驗台做産品出廠試驗,均全部合格。該工藝于1996年正式投産至今,已生産軸套幾十萬隻,全部合格。工效提高1.3倍,一年可節約資金約7萬元,節電超過8萬kW.h。