軸套的熱處理工藝:軸套是齒輪泵的主要零件之一,裝在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪兩端起軸承支撐效果。它必須有足夠的強(qiáng)度和杰出的耐磨性。為了保證零件的功能要求,我廠選用非標(biāo)準(zhǔn)鋁錫合金,Cu的效果是強(qiáng)化基體。Sn可構(gòu)成較軟的低熔點(diǎn)Al-Sn共晶體,添加耐磨性。原熱處理工藝為515℃固溶6h水冷,180℃時(shí)效8h空冷。
這種工藝存在兩個(gè)問題:
(1)Al-Sn共晶體過燒加入錫構(gòu)成含錫為99.5%的Al-Sn共晶體,其熔點(diǎn)為229℃。當(dāng)工件加熱到515℃時(shí),Al-Sn共晶體過燒,淬火冷卻時(shí)構(gòu)成復(fù)熔球團(tuán)。在構(gòu)成復(fù)熔球團(tuán)過程中,一方面晶界氧化,使晶粒強(qiáng)度下降,另一方面又產(chǎn)生了許多顯微空隙,使晶粒界面能添加,金屬的強(qiáng)度下降,在使用過程中易過早失效。
(2)工藝出產(chǎn)時(shí)間長,達(dá)16h之多,出產(chǎn)功率低,能耗大。由金相調(diào)查和力學(xué)功能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,250℃×7h處理工藝比較抱負(fù)。Al-Sn共晶體呈斷網(wǎng)狀沿晶界散布,一方面Al-Sn共晶體散布比較均勻,保證有杰出的耐磨性,另一方面Al-Sn共晶體沒有分割基體,使合金有較好的塑性和耐性。選用250℃×7h處理工藝可以得到較高硬度,是因?yàn)樵摵辖鸷珻u量較少,金屬模冷卻速度快,在鑄造冷卻過程中,已保證Cu熔入固溶體,起到了淬火效果。
經(jīng)過天然時(shí)效進(jìn)步了硬度,也證明了這一點(diǎn)。250℃×7h空冷工藝比515℃×6h水冷+180℃×8h空冷工藝的抗拉強(qiáng)度進(jìn)步47%。250℃×7h空冷工藝溫度稍高于Al-Sn共晶體的熔點(diǎn),是為了在不使共晶體過燒的前提下,經(jīng)過較短的保溫時(shí)間得到Al-Sn共晶體的斷網(wǎng)狀散布。在工藝實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了小批量(400件)試出產(chǎn),經(jīng)硬度、金相檢查和實(shí)驗(yàn)臺(tái)做產(chǎn)品出廠實(shí)驗(yàn),均悉數(shù)合格。該工藝于1996年正式投產(chǎn)至今,已出產(chǎn)軸套幾十萬只,悉數(shù)合格。工效進(jìn)步1.3倍,一年可節(jié)約資金約7萬元,節(jié)電超過8萬kW.h。