中低碳钢汽车离合器零部件加工方法及其设备与流程

本发明涉及汽车零部件设计技术领域，尤其涉及中低碳钢汽车离合器零部件加工方法及其设备。

背景技术：

汽车离合器零部件的调质热处理工艺通常采用连续式电炉加热产品，加热温度采用奥氏体化温度，常采用水或油进行淬火处理，然后根据产品的技术要求进行不同温度条件的高温回火处理。对于采用中低碳钢材料加工的产品，壁厚尺寸段在6-12mm为裂纹最为敏感的尺寸段。传统的调质处理对于产品心部组织状态和产品在淬火过程中的开裂问题不能避免，一直存在隐患，对产品的寿命和安全造成不好的后果。

同时，中低碳钢材料价格低廉，锻造、机加工的工艺性能良好，在工业领域应用广泛，如果解决了淬透性差和开裂的难题，将可以取代目前只能采用合金结构钢的行业现状，在降低工业生产成本和提高技术竞争力方面创造很大贡献。

技术实现要素：

本发明为了解决以上技术问题设计了中低碳钢汽车离合器零部件加工方法，至少包括以下步骤：

下料，使用中碳钢制作锻造用的棒料；

锻造，将毛坯直接锻造成零部件的轮廓，其截面具有至少一个阶梯且其壁厚为5~20mm；

由此，产品尺寸段(壁厚)在5-20mm之间，可以做到全淬透，无游离铁素体，屈氏体，回火金相组织无游离铁素体存在，不产生裂纹，产品综合力学性能好，完全满足使用条件的要求；

热处理，将产品摆放在主炉网带上，产品进入主炉加热奥氏体化，选用奥氏体化温度820-860℃对产品进行加热，保温约40-90分钟，然后，产品通过网带传输到盐水槽中，进行淬火处理，淬火完成后进入清洗槽，产品继续随网带传动进入回火炉回火；

无损检测，将热处理后的产品通过无损检测设备进行探伤检测，无损检测设备为涡流、超声、磁粉等；

车削，进一步精加工；

装配，装配成成品。

作为本发明的优选，回火温度根据产品最终的硬度要求选用合适的回火温度，温度选用520-590℃。

作为本发明的优选，产品通过网带传输自由下料到盐水槽中，采用自由落料方式进入盐水槽淬火，由网带传输通过淬火槽，达到快速冷却，淬火的作用，产品表面脱碳层控制≤0.3mm。

作为本发明的优选，所述热处理步骤的加工设备采用连续式网带炉电加热且加热过程中采用气体保护处理，气体保护以氮气、甲醇作为基础气氛，丙烷作为富化气，进行碳势控制。

由此，防止产品氧化脱碳，生产效率高，设备操作简单，运行稳定，各项监控条件完善，通过合理控制加热和淬火过程，避免了在产品裂纹敏感尺寸段产生裂纹的问题。

作为本发明的优选，产品的加工设备自动控制，设置有曲线和报警装置以及在线实时记录。

由此，连续式网带炉内的监控和控制设备为市面上常见的热处理设备控制器。

作为本发明的优选，毛坯所用钢材为45号钢等中低碳钢或者中低碳合金钢。

由此，用碳素钢45号钢代替合金结构钢，降低生产成本，解决行业内的一个技术难题，提高行业竞争力，材料方面可以扩展到相似材料族的要求如40cr、35号钢等。

作为本发明的优选，采用整套自动化生产设备进行生产，其中按顺序依次包括锻造设备、连续式网带炉、无损检测设备、车削设备以及装配设备。

作为本发明的优选，中低碳钢汽车离合器零部件加工设备，所述连续式网带炉至少按顺序依次包括加热炉、淬火槽、清洗机、回火炉，所述加热炉、淬火槽、清洗机、回火炉通过传输网带实现连通。

作为本发明的优选，所述淬火槽位于所述加热炉的下方。

作为本发明的优选，所述传输网带通过电机自动控制。

本发明具有以下有益效果：

1、设备方面：采用连续式网带炉，采用电加热，带保护气氛热处理。通过合理控制加热和淬火过程，避免了在产品裂纹敏感尺寸段产生裂纹的问题；

2、产品要求方面：产品尺寸段(壁厚)在5-20mm之间，可以做到全淬透，无游离铁素体，屈氏体，回火金相组织无游离铁素体存在，不产生裂纹。产品综合力学性能好，完全满足使用条件的要求。

3、材料方面：用碳素钢45号钢代替合金结构钢，降低生产成本，解决行业内的一个技术难题，提高行业竞争力。材料方面可以扩展到相似材料族的要求。

4、过程控制方面：采用自由落料方式进入盐水槽淬火，由网带传输通过淬火槽，达到快速冷却，淬火的作用。产品表面脱碳层控制≤0.3mm。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的热处理工艺曲线；

图3为本发明的结构示意简图；

图4为本发明的热处理设备结构示意图；

图5为本发明产品的截面结构示意图；

图6为本发明热处理金相对比示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，中低碳钢汽车离合器零部件加工方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

下料，使用中碳钢制作锻造用的棒料；

锻造，将毛坯直接锻造成零部件的轮廓，其截面具有至少一个阶梯且其壁厚为5~20mm，产品尺寸段(壁厚)在5-20mm之间，可以做到全淬透，无游离铁素体，屈氏体，回火金相组织无游离铁素体存在，不产生裂纹，产品综合力学性能好，完全满足使用条件的要求；

热处理，将产品摆放在主炉网带上，产品进入主炉加热奥氏体化，选用奥氏体化温度820-860℃对产品进行加热，保温约40-90分钟，然后，产品通过网带传输到盐水槽中，进行淬火处理，淬火完成后进入清洗槽，产品继续随网带传动进入回火炉回火；

无损检测，将热处理后的产品通过无损检测设备进行探伤检测，无损检测设备为涡流、超声、磁粉等；

车削，进一步精加工；

装配，装配成成品。

本实施例中，回火温度根据产品最终的硬度要求选用合适的回火温度，温度选用520-590℃，产品通过网带传输自由下料到盐水槽中，采用自由落料方式进入盐水槽淬火，由网带传输通过淬火槽，达到快速冷却，淬火的作用，产品表面脱碳层控制≤0.3mm，所述热处理步骤的加工设备采用连续式网带炉电加热且加热过程中采用气体保护处理，气体保护以氮气、甲醇作为基础气氛，丙烷作为富化气，进行碳势控制，防止产品氧化脱碳，生产效率高，设备操作简单，运行稳定，各项监控条件完善，通过合理控制加热和淬火过程，避免了在产品裂纹敏感尺寸段产生裂纹的问题，产品的加工设备自动控制，设置有曲线和报警装置以及在线实时记录，连续式网带炉内的监控和控制设备为市面上常见的热处理设备控制器，毛坯所用钢材为45号钢等中低碳钢或者中低碳合金钢，用碳素钢45号钢代替合金结构钢，降低生产成本，解决行业内的一个技术难题，提高行业竞争力，材料方面可以扩展到相似材料族的要求如40cr、35号钢等。

本实施例中，中低碳钢汽车离合器零部件加工设备，采用整套自动化生产设备进行生产，其中按顺序依次包括锻造设备、连续式网带炉、无损检测设备、车削设备，所述连续式网带炉至少按顺序依次包括加热炉、淬火槽、清洗机、回火炉，所述加热炉、淬火槽、清洗机、回火炉通过传输网带实现连通，所述淬火槽位于所述加热炉的下方，所述传输网带通过电机自动控制，其中各种设备均为市面上的现有技术。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。