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承德鑄材有限公司主營：覆膜砂、烘干砂、擦洗砂、樹脂砂、原砂、石油壓裂砂、焙燒砂、等多種鑄造用砂，娛樂場地用砂，樹脂、硬脂酸鈣、寶珠砂、噸包裝物等產(chǎn)品．擁有多條生產(chǎn)線和完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。承德神通鑄材有限公司的誠信、實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認(rèn)可。庫存充足，閃電發(fā)貨。歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。

 汽車的轉(zhuǎn)向是由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)來完成的，轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的減速增力傳動裝置，其功用是增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力矩，并改變力的傳遞方向。轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的功用是：將轉(zhuǎn)向器輸出的運(yùn)動和動力傳給轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，覆膜砂廠 樹脂砂報(bào)價，并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)按一定的關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能??；吸收車輪傳到轉(zhuǎn)向盤的反沖力。轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)（包括轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂）、轉(zhuǎn)向橫拉桿等組成。轉(zhuǎn)向搖臂（也稱轉(zhuǎn)向垂臂）連著轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向直拉桿，轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的運(yùn)動傳給轉(zhuǎn)向搖臂，再由轉(zhuǎn)向搖臂傳給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，使前輪轉(zhuǎn)向，在完成這個轉(zhuǎn)向過程中，在轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向橫拉桿中使用球頭銷完成轉(zhuǎn)向的功能。球頭銷在獨(dú)立懸架系統(tǒng)中被廣泛采用，控制臂或推力桿常通過位于端部的球頭銷與其他部件相連。球頭銷的主要功能是實(shí)現(xiàn)車輪上下跳動和轉(zhuǎn)向運(yùn)動，球頭銷是完成汽車行駛和轉(zhuǎn)向功能的重要的安保部品。常見的球頭銷形狀如圖1所示。球頭銷部品的使用條件決定了球頭銷必須具有足夠的強(qiáng)度及耐久性，以承受車輪傳來的力和振動，這也就意味著該部品的熱處理控制是保證強(qiáng)度和耐久性的關(guān)鍵因素，在這里針對球頭銷的感應(yīng)熱處理長期摸索的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)介紹給各位參考。

1.球頭銷的主要制造工藝流程

某型載重卡車使用的球頭銷，材料采用的45鋼，根據(jù)球頭銷的使用及技術(shù)要求，即要求球頭銷的表面具有高的耐磨性和耐久性，主要工藝流程：下料→皂化→冷鐓成形→調(diào)質(zhì)→鉆孔→粗車→粗磨→精車→精磨→滾絲→感應(yīng)加熱及淬火、回火→無損檢測→包裝→入庫。

2.球頭銷的技術(shù)要求及感應(yīng)熱處理主要工藝

根據(jù)該球頭銷的技術(shù)要求（見圖2），采用中頻感應(yīng)加熱進(jìn)行淬火、回火。使用型號為DGF-T-648B的中頻加熱機(jī)組，功率200kW、頻率8000Hz；淬火冷卻介質(zhì)為清水，水溫20~40℃、淬火水壓0.2~0.8MPa；回火采用井式回火爐，回火溫度180℃。

3.存在的問題

使用上述中頻感應(yīng)熱處理工藝加工出來的球頭銷，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)：硬度、馬氏體組織、硬化層深度、硬化區(qū)域及形狀都合格，符合技術(shù)要求，但如圖4所示的硬化層形狀中，A、B兩處明顯比其他部分層深淺，硬化層深度非常不均勻，對熱處理的穩(wěn)定性控制帶來了很大的困難，為此我們決定改善此不良現(xiàn)象。

4.硬化層形狀不良的原因分析及改善措施

（1）硬化層形狀不良的原因分析  硬化層形狀主要取決于感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形狀，感應(yīng)器與被加熱部品之間的間隙越均勻越有利于硬化層的均勻，既硬化層形狀越好，但當(dāng)部品形狀復(fù)雜時，還要考慮感應(yīng)加熱特有的“尖角效應(yīng)”。另外，本感應(yīng)器的加熱和淬火冷卻噴水圈為一體化設(shè)計(jì)，因此在對感應(yīng)器有效圈的形狀設(shè)計(jì)時考慮了部品的放入和取出問題，導(dǎo)致該感應(yīng)器的形狀設(shè)計(jì)成如圖3所示的結(jié)構(gòu)，而要改善圖4所示的硬化層形狀不良，只能從根本上改變感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和淬火冷卻噴水圈的結(jié)構(gòu)，為此我們需要重新設(shè)計(jì)感應(yīng)器和淬火冷卻噴水裝置。

（2）改善措施  新設(shè)計(jì)的的感應(yīng)器和淬火冷卻噴水裝置采用分體結(jié)構(gòu)（見圖5），左側(cè)為總成裝配的感應(yīng)器和淬火冷卻噴水裝置，右側(cè)A-A剖視圖為感應(yīng)器和工件上定位裝置，感應(yīng)器的形狀保證了感應(yīng)器有效圈內(nèi)側(cè)和工件間的間隙的均勻性，工件放入下置的裝夾機(jī)構(gòu)，移入感應(yīng)器內(nèi)，調(diào)整行程至中間位置，用上定位裝置固定，然后下置的裝夾機(jī)構(gòu)帶動球頭銷旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器通電加熱部品，加熱完成后由前后淬火噴水盒噴水冷卻淬火，噴水停止后下置的裝夾機(jī)構(gòu)移出，取出球頭銷，再裝夾未淬火的球頭銷重復(fù)上述過程，完成淬火后的球頭銷入回火爐回火。

5. 改善效果

應(yīng)用上述的改善措施重新對球頭銷進(jìn)行感應(yīng)熱處理，經(jīng)檢驗(yàn)，回火硬度60HRC；表層為馬氏體6級，心部為回火索氏體2級；硬化層深度3.2~4.0mm如圖8所示，改善后的球頭銷硬化層形狀和層深比改善前相對均勻，尤其在圖8中的A、B兩處的硬化層深度和形狀得到了明顯的改善，但是在用于生產(chǎn)過程中操作者反饋裝夾和卸件效率低，導(dǎo)致產(chǎn)量比改善前下降。

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在生產(chǎn)鑄件前總是滿懷期待，希望能夠一次成型，減少廢品率，但往往會事與愿違，生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)裂紋，甚至開裂，讓不少鑄造人嘆息，那鑄件裂紋是怎么形成的？又應(yīng)該怎么防止呢？

熱裂

熱裂是裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到里面越窄，屬熱裂其機(jī)理是：鋼水注入型腔后開始冷凝，當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開始線收縮后，嘉祥覆膜砂廠，由于此時內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻，鑄件中就會產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形，當(dāng)它們超過在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極，鑄件就會開裂。

熱裂紋的形貌和特征

熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生產(chǎn)中常見的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生并沿晶界擴(kuò)展，其形狀粗細(xì)不均，曲折而不規(guī)則。裂紋的表面呈氧化色，無金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可見，可根據(jù)外形和斷口特征與冷裂區(qū)分。

熱裂紋又可分為外裂紋和內(nèi)裂紋。在鑄件表面可以看到的熱裂紋稱為外裂紋。外裂紋常產(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。其特征是表面寬內(nèi)部窄，呈撕裂狀。有時斷口會貫穿整個鑄件斷面。熱裂紋的另一特征是裂紋沿晶粒邊界分布。內(nèi)裂紋一般發(fā)生在鑄件內(nèi)部最后凝固的部位裂紋形狀很不規(guī)則，斷面常伴有樹枝晶，通常情況下，內(nèi)裂紋不會延伸到鑄件表面。

熱裂紋形成的原因

形成熱裂紋的理論原因和實(shí)際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。

液體金屬澆入到鑄型后，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當(dāng)凝固后期出現(xiàn)大量的枝晶并搭接成完整的骨架時，固態(tài)收縮開始產(chǎn)生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那么枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當(dāng)枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能自由收縮就會產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過其材料強(qiáng)度極，枝晶之間就會產(chǎn)生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很慢，而且被拉開部分周圍有足夠的金屬液及時流入拉裂處并補(bǔ)充，那么鑄件不會產(chǎn)生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補(bǔ)充，鑄件就會出現(xiàn)熱裂紋。

由此可知，寬凝固溫度范圍，糊狀或海綿網(wǎng)絡(luò)狀凝固方式的合金最容易產(chǎn)生熱裂。隨著凝固溫度范圍的變窄，合金的熱裂傾向變小，恒溫凝固的共晶成分的合金最不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時期，但并不意味著鑄件凝固時必然產(chǎn)生熱裂。主要取決于鑄件凝固時期的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。鑄件凝固區(qū)域固相晶粒骨架中的熱應(yīng)力，易使鑄件產(chǎn)生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應(yīng)力，則是鑄件產(chǎn)生熱裂的主要條件。處于凝固狀態(tài)的鑄件外殼，其線收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，哪里有覆膜砂廠，外殼中就會有收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），鑄件熱節(jié)，特別是熱節(jié)處尖角所形成的外殼較薄，就成為收縮應(yīng)力集中的地方，鑄件最容易在這些地方產(chǎn)生熱裂。

熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內(nèi)角太??；搭接部位分叉太多，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo)，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。

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