小型零件的再去氫熱處理
用去氫檢驗方法后,如發(fā)現(xiàn)零件去氫效果不好,產(chǎn)生氣泡很多時,零件必須進行再次去氫處理后方可使用。
去氫最常用的處理方法是對零件進行低溫熱處理,使氫逸出。去氫的效果與熱處理的溫度和時間有關(guān)系,必須在電鍍完成4h之內(nèi),在鉻酸鹽處理之前進行。若再去氫參數(shù)掌握不好,會破壞鉻酸鹽的轉(zhuǎn)化膜,影響防銹功能。所以選擇可行的再去氫溫度和時間,是非常重要的。
通常去氫熱處理是零件在190℃~220℃的烘箱內(nèi)保溫2h以上,不同抗拉強度的材料有不同的保溫時間。做過鈍化處理的零件進行再去氫,會使鈍化層損壞,將彩色的鈍化層變?yōu)榘咨,降低防銹等級。因此必須采用低于190℃的溫度,適時的保溫時間來進行處理。
實際生產(chǎn)中,若氫脆現(xiàn)象不嚴重,也可采用將零件放置一段時間的時效去氫處理,但由于電鍍零件的防銹期有限,所以零件不可能放置太長時間。
通過生產(chǎn)試驗,我們發(fā)現(xiàn)零件在烘箱內(nèi)140℃~150℃保溫8h,然后隨爐冷卻的方法是比較合適的再去氫方法,既對鈍化層改變不大,去氫效果也比較好,具體試驗如下:
零件材料為BEKAERT-SWPB的??φ1.7mm線徑琴鋼絲,含碳高達0.88%。金相組織為回火屈氏體,抗拉強度σb=2150MPa。彈簧零件表面鍍鋅6μm,鈍化等級為2D,經(jīng)檢驗去氫不完全。
用不同熱處理溫度和時間,在烘箱內(nèi)進行再去氫試驗,隨爐冷卻,對經(jīng)過處理的零件進行疲勞加載試驗2萬次和去氫檢驗,每一種試驗方法采用50個樣件,檢驗記錄見表1。
表1 彈簧零件不同熱處理溫度和時間再去氫效果
去氫處理工藝 彈簧斷裂 比率(%) 去氫檢驗 結(jié)果 鈍化層等級 變化
保溫溫度/℃ 保溫時間/h
190 2 20 有很多氣泡 由2D變白
170 4 10 有氣泡 由2D變到1A
150 6 0 很少氣泡 無變化
150 8 0 沒有氣泡 無變化
140 8 0 沒有氣泡 無變化
140 10 0 沒有氣泡 由2D變到1A
從表1可看出,這種材料的零件采用(140~150)℃保溫8h的再去氫熱處理工藝是可行的。
我們在異型彈簧墊圈做如上再去氫處理,材料牌號為60Si2Mn,墊圈厚度0.5mm,外徑12mm,含碳量為0.56%~0.64%,抗拉強度σb=900MPa。零件表面鍍鋅12μm。使用時由氫脆引起斷裂率高達80%,去氫檢驗氣泡很多。為防止氫脆,采取150℃保溫8h再去氫處理,此時,鈍化層沒有任何色澤上的改變。同時經(jīng)過疲勞試驗后,斷裂率為0%。
材料抗拉強度相差較大的兩個零件,這種再去氫方法也都適用。
對厚度或線徑<2mm,鍍層在6~12μm的小型彈簧零件,在進行鈍化前的去氫熱處理時,用上述方法,也可獲得理想的去氫效果。