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曲轴离子碳氮共渗表面白斑缺陷及防止措施

时间:2017-06-12? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
   曲轴为内燃机发动机内部的重要部件,采用为42CrMo钢,曲轴加工工艺流程为:下料→锻造→正火→调质处理→校直→去应力退火→机械加工→清洗→离子碳氮共渗→抛光→探伤→检验→成品包装。105柴油机曲轴离子碳氮共渗工艺曲线,在生产中发现部分曲轴出现白斑缺陷,严重的有深色小坑,严重降低了曲轴的疲劳性能与表面质量。
    对于缺陷件进行检验分析,曲轴杆部抛光后部分工件出现斑点,颜色为白色,局部有麻坑状,对抛光前有缺陷的曲轴观察,该部位出现雪花状或树枝状斑点形貌,抛光后颜色深浅不一。采用放大镜观察,白斑严重区域呈现深浅不一的麻坑,有的深坑处存在油泥,呈黑色“小凹坑”。此类凹坑很易成为疲劳源的萌生区域,引发疲劳裂纹萌生和扩展,成为曲轴疲劳断裂的源头和危险隐患。
    进行系列曲轴碳氮共渗工艺参数的试验分析,目的是验证白斑缺陷以及清洗对于缺陷的影响程度。斑点在设备出现故障时出现;采用汽油清洗曲轴效果不佳,仍存在白斑;采用7%(质量分数)工业清洗剂,效果良好,基本无白斑。
    从以上分析与判断,曲轴磨削后因精度不足,故需要在碳氮共渗前抛光,而抛光介质为煤油,抛光后残留在曲轴上,而采用汽油清洗残存油渍,即曲轴颈部表面形成油膜层,在离子碳氮共渗过程中油膜层使辉光放电密度增大,出现正离子在油膜绝缘层堆积,容易出现辉光放电。而辉光放电过程中,阴极斑点处阴极材料出现强烈汽化,在曲轴表面形成微小凹坑,故曲轴表面未清洗干净的油渍或油孔附件由微坑造成的花斑即白斑。
    可见曲轴离子碳氮共渗前,因抛光或清洗工序后表面残留煤油或汽油残渍,是曲轴辉光放电后产生白斑缺陷的主要原因。改进或防范的措施如下。
    ①曲轴在碳氮共渗前将轴颈以及油孔处残存的油渍清洗干净。
    ②采用清洗效果良好的清洗剂,有效去除油渍,防止白斑的产生。
    青岛丰东热处理提供热处理服务,可为客户提供化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)、真空热处理、等离子热处理(离子渗氮)、常规热处理(含深冷处理)等四大领域的热处理加工服务。欢迎新老客户来电咨询,电话:4006577217。

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