冷擠壓組織對內(nèi)花鍵軸滲碳淬火組織和變形的影響.pdf

1、采用冷擠壓成型方法加工液壓馬達輸出軸不僅可以提高機加工效率、節(jié)約原材料，而且比傳統(tǒng)的摩擦焊成型方法加工的輸出軸具有更高的強度。但是，冷擠壓內(nèi)花鍵軸滲碳淬火后，內(nèi)花鍵附近局部區(qū)域出現(xiàn)晶粒異常粗大和軸向彎曲形變超差的問題。本課題就是針對冷擠壓內(nèi)花鍵軸滲碳淬火后存在的以上問題開展研究，目的是為冷擠壓內(nèi)花鍵軸批量生產(chǎn)奠定技術基礎。
　　本文借助DEFORM數(shù)值分析軟件，對內(nèi)花鍵軸冷擠齒過程進行數(shù)值模擬分析，研究冷擠壓內(nèi)花鍵部位材料流動、晶

2、粒形變量以及殘余內(nèi)應力分布規(guī)律；借助去應力對比試驗研究冷擠壓殘余內(nèi)應力對滲碳淬火后內(nèi)花鍵軸變形量的影響；借助金相顯微鏡、維氏顯微硬度計、偏擺儀、多用火爐、精密真空氣氛爐等儀器和設備，系統(tǒng)研究退火工藝和滲碳淬火工藝過程對冷擠壓內(nèi)花鍵軸組織與性能的影響。
　　DEFORM分析結果顯示，冷擠壓軸毛坯內(nèi)花鍵附近晶粒形變量呈連續(xù)變化，沿徑向由內(nèi)花鍵到外圓逐漸降低，且局部區(qū)域晶粒形變量在臨界變形區(qū)內(nèi)。冷擠壓軸毛坯軸肩區(qū)域殘余內(nèi)應力相對較高，且

3、呈軸對稱分布，最大值約320MPa。結果表明，導致冷擠壓軸滲碳淬火變形量增大的主要原因是機加工后冷擠壓軸內(nèi)部殘余應力呈不對稱分布。通過增加對冷擠壓軸毛坯400℃去應力處理，滲碳淬火后內(nèi)花鍵軸合格率由原先的60％提高到95%以上。
　　系列退火試驗表明，冷擠壓軸內(nèi)花鍵區(qū)域的異常粗大晶粒是在滲碳升溫至再結晶溫度范圍內(nèi)形成。因局部材料形變量處于臨界變形區(qū)，退火不能完全消除局部晶粒異常長大問題。通過“中冷”試驗，發(fā)現(xiàn)在滲碳與淬火工序之間增