榨螺是200A一3型榨油機(jī)的關(guān)鍵零件,工作中表層螺旋面承受擠壓力和摩擦力雙重作用,其心部要求韌性好,表面要求高硬度、高強(qiáng)度和耐磨性能優(yōu)良,該工件受力狀態(tài)和服役環(huán)境較惡劣。榨螺原工藝采用20鋼滲碳淬火處理,滲碳層厚度為1.5-2mm,硬度為55-62HRC,工件兩端面平行度偏差小于0.15mm:100mm。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),原工藝處理后工件整體強(qiáng)度低,磨損快,工作壽命低,平均只有3個(gè)月。為提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能,采用高頻退火機(jī)進(jìn)行改進(jìn)熱處理工藝,以強(qiáng)化榨螺整體強(qiáng)度,提高其服役壽命。
分析榨螺工作壽命低的主要原因是20鋼整體強(qiáng)度低,工件表面雖經(jīng)滲碳淬火,但心部強(qiáng)韌性不夠。改進(jìn)工藝為采用高頻退火機(jī)進(jìn)行整體加熱淬火熱處理,工件硬度為50-55HRC。但生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),整體淬火時(shí),由于工件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜和加工因素的影響,鍵槽處存在殘留應(yīng)力,淬火中產(chǎn)生相變應(yīng)力和熱應(yīng)力使該處形成應(yīng)力集中,鍵槽直角處多次發(fā)現(xiàn)裂紋開裂現(xiàn)象。為此,試驗(yàn)設(shè)計(jì)了榨螺淬火專用夾具。采用夾具淬火冷至200℃可出水,打下斜楔塊,再放入第2個(gè)工件淬火。
采用夾具淬火后,由于夾具芯軸與平墊傳熱迅速,導(dǎo)致榨螺內(nèi)孔及兩端面冷卻較快,而其表面層溫度變化狡緩,因而應(yīng)力減小,避免了產(chǎn)生表面裂紋。淬火后工件表面硬度為55HRC以上,低溫回火后硬度約50-55HRC,未發(fā)現(xiàn)榨螺產(chǎn)生裂紋開裂現(xiàn)象。
采用改進(jìn)工藝進(jìn)行熱處理后,榨螺性能大為提高,消除了淬火裂紋缺陷,工件整體強(qiáng)韌性增強(qiáng),榨螺工作壽命已達(dá)6個(gè)多月,提高1倍多,生產(chǎn)運(yùn)行良好。