1.热压校正法
热压校正可以将工件加热到接近回火温度,然后在变形的凸面施加压力,使变形校正过来;也可在变形最大的部位用氧—乙炔焰加热或高频感应加热等加热到稍高的温度,边加热边施加外力的方法进行校正,如图4-73所示。
对于经淬火、回火的重要工件热压校正时,其加热温度应不超过回火温度,否则工件产生软点,影响其使用性能。对于一般工件的不重要部位可以稍许降低硬度,但最低硬度不得低于规定硬度下限的SHRC。
图4-73 边加热边施加外力的校正法示意图
热压校正操作要点如下:
1)热压校正时,应注意加热温度与压力大小及加压时间的关系。在钢的奥氏体状态施加的压力比珠光体状态要小得多,而且时间要短;钢在500~650℃加热时,可采用较小压力保持相对较长时间的方法进行校正;温度再低,用较大压力才能将变形校正过来。
2)在局部加热校正时,应尽量减小加热面积,避免大面积降低硬度。
3)对于较低温度的热压校正,为避免工件被压断可校正到一定程度后进行一次不超过回火温度的去应力退火,然后再继续进行校正操作。
2.局部加热校正法
局部加热校正是工件淬火后在其凸起部分,用氧-乙炔焰缓慢加热(加热温度不超过回火温度),使被加热部分的淬火马氏体转变为回火马氏体,发生体积收缩,从而将变形校正过来。
这种方法在高速钢制作的工模具上应用,获得明显效果。实践表明,加热温度以300~400℃为宜。加热后应立即进行回火,以免产生裂纹。
3.热态反敲校正法
这种校正操作方法与冷态反敲校正法相同,只是工件在热态下的应力在敲击时更易于松弛。
热态反敲校正法仅适用于淬火、回火后具有热硬性的高速钢和高铬钢制件。因为它们在淬火、回火后在热态下具有很高的硬度,敲击时不会损伤工件。值得指出,热态反敲校正时应在第2、3次回火后进行。如果在淬火或一次回火后进行,会因残留奥氏体过多而伤及工件表面。
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图4-74 热点校正原理示意图
4.热点校正法
用氧-乙炔焰小面积加热工件变形的凸起部分,然后急速冷却下来(碳素钢用水冷,合金钢用油冷),从而使变形被校正过来。其校正原理如图4-74所示,即工件局部加热过程,其加热部分欲膨胀但受到周围冷态基体的限制,使加热部分产生一定的压应力,从而产生压缩的塑性变形,随后由于急速冷却致使收缩,如此变形得以校正。
热点校正法广泛应用在硬度为35~40HRC以上的工件上。例如,碳的质量分数为0.35%~1.3%的碳素钢,经整体淬火、低温回火后的工件和渗碳淬火件及表面淬火件均可用这种方法校正。实践表明,渗碳层和表面淬火层深度小于0.8mm时,变形不易被校正。具有高硬度的工件采用热点校正法校正变形效果最好。
热点校正变形时,应注意以下要点:
1)淬火工件须回火后再进行热点校正操作,否则,容易产生校正裂纹。
2)合金钢工件最好加热到160~180°C预热后,趁热进行热点校正变形;也可在工件回火温度下进行校正,即边冷却边热点校正操作。
3)热点校正法加热温度一般为750~850℃。其加热时间不宜过长,通常加热时间为3~5s;否则,热影响区过大,将影响周围硬度。
4)热点处的加热面积,视工件的有效截面而定,一般在φ10~φ20mm范围内,即工件有效截面越大,随之加热面积可相应增大。
5)工件变形较大时,可采用多点校正,甚至在凸起一侧重新连续表面淬火一次变形被校正后进行一次低温回火,以便消除应力。
6)采用热点校正法,尽量在工件的不重要部位进行,不得影响工件关键部位的使用性能。
7)实践表明,热点校正与冷压校正联合操作,可收到更好的校正变形效果。如图4-75所示为热点校正与冷压校正联合操作的典型实例。工件材料为45钢,整体淬火和回火后硬度为40~45HRC,槽口胀大。为校正变形可用三种不同方式,如图4-75b、c和d所示。利用加热反敲和热点校正联合操作,可将环形零件圆度误差校正到0.20mm以下。如图4-76所示的外径φ604mm、内径φ430mm、厚度12mm的45钢圆环件,要求硬度为35~38HRC;热处理后平面度误差小于5mm、圆度误差不大于0.20mm。淬火回火后,用加热反敲法将平面度校正到0.5mm以下(由于后序磨削有加工余量,校平时允许有深度不大于0.4mm的凹坑);然后用热点校正法校正圆度,即在圆环长轴的外径两端处和短轴的内径两端处分别进行热点校正,使圆度小于0.20mm为止。
图4-75 热点校正与冷压校正联合操作的典型实例
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