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支重輪是履帶式工程機(jī)械底盤件的重要零件之一以往采用箱式爐加熱和水池冷卻的方式對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。該傳統(tǒng)工藝效率低，質(zhì)量受人為因素影響較大，易造成硬度、組織不合格以及裂紋等質(zhì)量問題。為此，我公司設(shè)計(jì)制作了支重輪輪體連續(xù)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線，不僅質(zhì)量得到有效保證，而且制造成本得到降低。本文對支重輪輪體的連續(xù)調(diào)質(zhì)工藝過程進(jìn)行了闡述。

1.工件概況

支重輪輪體（見圖1）材料為40Mn2，調(diào)質(zhì)硬度要求277～321HBW，1/4厚度處組織要求為回火索氏體+少量析出鐵素體。

圖1 支重輪輪體

2.設(shè)備及工藝

設(shè)備選用連續(xù)網(wǎng)帶傳輸加熱，淬火爐和回火爐全部采用天然氣加熱，特殊配置的天然氣輻射加熱系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)爐溫均勻性在±10℃以內(nèi)。針對輪體形狀特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了六方位流量、壓力可調(diào)的冷卻噴淋機(jī)構(gòu)，保證回轉(zhuǎn)體工件的性能一致性。試制零件如圖2所示，連續(xù)調(diào)質(zhì)各工藝參數(shù)在線控制，具體如圖3所示。

圖3 輪體連續(xù)調(diào)質(zhì)熱處理工藝   

3.檢測情況

（1）硬度情況

淬火件與回火件硬度檢測情況如圖4所示，淬火件4a中硬度為44～56HRC，回火件4b的硬度為285～311HBW均符合要求。另外，我們還對每個(gè)輪體沿圓周方向均勻剖切4件，硬度一致性好，沒有出現(xiàn)硬度不均的現(xiàn)象。

 （a）

（b）

圖4  硬度檢測情況

（2）晶粒度

不同的位置檢驗(yàn)，晶粒度均大于6級，見附表。

晶粒度檢測情況

（ 3）組織

輪體踏面1/4處調(diào)質(zhì)組織為回火索氏體+少量析出鐵素體（見圖5），脫碳層為0.2mm（見圖6），符合技術(shù)要求。

（1）采用連續(xù)調(diào)質(zhì)工藝，工件硬度均勻，各項(xiàng)檢測結(jié)果符合要求。

（2）生產(chǎn)實(shí)際表明，相比原工藝，連續(xù)調(diào)質(zhì)工藝可提高生產(chǎn)效率230%以上，成本降低約20%。