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某大型截面轴是石油机械设备上的重要零件,工件尺寸为Q250mm x 2510mm,材料为35CrMo钢。技术要求钢轴硬度为235-269HBW,工件畸变量 E ≤4mm,高频加热机热处理采用850℃加热后,温度为630- 660℃,空冷。生产中发现,钢轴回火后,不少工件畸变量>4mm,钢轴变形量超标不合格。为此,对35CrMo钢轴进行了改进热处理工艺试验,取得了良好效果。

高频加热机热处理试验中,在轴上标出畸变方向和畸变量并分析畸变结果。试验分两批进行,第一批轴热处理前后畸变量变化 ;第二批轴热处理后畸变<3mm的轴,轴两端支起,支垫高为120mm,畸变量≥3mm的工件直接放在炉内加热,结果可以看出,35CrMo钢轴热处理后畸变量较大,其畸变绝对值达5mm;通过调整工件离炉底距离,使钢轴畸变明显减小,其畸变量≤4mm,满足了技术要求指标。分析认为,钢轴高频加热机热处理开始时,靠近炉底部位加热较快,先发生热处理马氏体分解,使比体积减小,形成热处理托氏体,由于体积收缩使轴产生塑性畸变。钢轴由于上部和下部温度不同,加热转变时间不同,下部先转变,上部后转变。随加热温度升高,上部也发生马氏体向托氏体转变,而下部已转变成强度低、塑性好的热处理托氏体或索氏体,因而造成钢轴向强度低塑性好的下方翘曲畸变。上面的热处理工艺试验表明,在一定设备和加热方式下,钢轴加热畸变量和加热方式及装炉方法有关。采用调整钢轴距炉底距离,可使工件加热更均匀,减缓相变的才均匀性,从而减少控制钢轴回火过程中的畸变量。该方法简便实用,已应用产中,生产效果良好。。