55钢制游标卡尺采用超音频淬火炉进行热处理的工艺分析

游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具,由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。游标卡尺在工作过程中要承受巨大的摩擦力,因此,我们常用超音频淬火炉对它进行热处理,以使游标卡尺满足工作需要。今天,小编就给大家说一下游标卡尺的超音频热处理工艺。

游标卡尺要求主尺尺身硬度40-53HRC,内外量爪硬度>59HRC,前端面硬度>59HRC,深度测量面硬度>40HRC,测量面金相组织马氏体≤4级,平面热处理变形不超过0.3mm,侧面变形不超过0.20mm。此外,对尺寸稳定亦有要求,热处理的残余应力尽量小。

传统的热处理工艺:主尺整体淬火一清洗一中温回火一外卡爪淬火一清洗一内卡爪淬火一清洗一低温回火。内、外卡爪及前端面均采用超音频淬火炉进行加热。但由于内、外卡爪的厚度不同,加上距离较近,特别是前端面与内卡爪的距离更近。所以当对它们进行分别淬火加热时,内、外卡爪之间的过渡区因反复受高温辐射,造成前端面与过渡区局部退火,使已淬硬的地方硬度下降。为此,进行工艺改革,首先从机械设计入手,改内卡爪、外卡爪及端面为同一厚度,改原内、外卡爪分别淬火为一次淬火,使他们同时入炉处于用同一热处理状态。采用超音频淬火炉淬火加热时工件之间添加隔板。经上述工艺改革后,主尺内外卡爪的金相组织由原回火索氏体+回火托氏体变为回火马氏体。而被隔板夹持的区域因厚度增加,减少了淬火开裂和变形的几率,改革后的工艺克服了原工艺中过渡区前端面局部退火的缺陷,热处理应力大大降低。

改革后主尺的性能如下:

1)硬度分布如下表


测量部位

内卡爪

外卡爪

前端面

隔板区

硬度HRC

60-62

60-62

60-61.5

40-48

2)金相组织:外卡爪、内卡爪、前端面均为3-3.5级的回火马氏体,隔板放置区为回火托氏体+回火索氏体。
3)平面度合格率95%以上,比原工艺提高10%左右。减少校直工作量,主尺侧面变形与原工艺相当。
4)内量卡爪的断尺率由原3%下降到0.1%。

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