热处理工艺解决车床尾座磨损研究范文

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1试验材料及方法

1.1试验材料试样材料为HT200，其化学成分[5]如表1所示。尺寸为20mm×20mm×40mm。

1.2试验方法将试样分成3组，编号为1#、2#、3#，分别作如下热处理。1#：不做任何热处理；2#：采用高频淬火，淬火温度为840℃，加热时间为3s；3#：采用箱式电阻炉加热，加热温度为670℃，透烧后采用840℃盐浴炉淬火3min＋水冷20min＋200℃回火2小时。分别测量各组试样的硬度，所测数据均为试样的平均值，试验数据如表2所示，再将试样放在磨损机上进行磨损试验，测出各组在相同磨损条件下的磨损量。

2试验分析

2.1硬度试验及分析通过表2可以明显看出，采用预热处理的淬火方式硬度和硬化层深度提高很多，且均高于经高频淬火处理的硬度和硬化层深度。这是因为通过预热淬火的处理方式试样表面形成了较深的硬化层，其组织为：马氏体＋残余奥氏体＋石墨。通过预热处理，灰铸铁组织中的非马氏体组织在淬火时分解消失得更容易，且在表层一定深度范围内形成了高硬度的马氏体相，从而提高了硬度。

2.2磨损试验及分析磨损试验在M－2000型摩擦磨损试验机上进行。其中上试样为试样块，对磨副下试样为淬火后硬度HRC60的GCr15钢圆环，其表面已磨光，圆环的转速为200r/min，所加载荷200N，磨损时间1h。试样磨好后清洗表面至干净，烘干，用电子天平测试每个试样磨损前后的质量，用磨损质量评价比较采用预热淬火和传统淬火及不作处理后试样的耐磨性，试验数据如表3所示。通过表3可以明显看出，采用高频淬火和预热淬火对试样的耐磨性提高均很大，但后者提高更为显著。这是由于薄层硬化处理在试样表层产生了高硬度马氏体相，使表面硬度提高所致，而硬度的提高对耐磨性的提高有很大促进作用，凡是能提高钢的硬度的因素均能改善钢的耐磨性能[6]。普通灰口铸铁经预热淬火法可使其硬度提高到HRC53以上，很显然通过对HT200整体预热、再加热淬火的方法是提高其耐磨性的一条有效途径。

3结论

传统车床尾座磨损问题经常出现，对加工精度有着严重的影响。尾座体底面上的凹形导轨槽与尾座垫板上的凸形导轨材料是灰铸铁，选用HT200，同高频淬火相比较，采用整体预热再加热淬火的热处理方式对材料的耐磨性提高更大，且设备简单，是解决其磨损问题的重要途径。

作者：冯小飞 郑卫刚 单位：武汉理工大学 能源与动力工程学院 武汉理工大学 工程训练中心