熱處理法消除真空泵殼體白口組織研究

2013-10-05 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 馮祥軼

  小型真空泵泵體壁厚較薄,鑄造生產(chǎn)中容易產(chǎn)生白口組織,造成后續(xù)加工困難。本文研究了通過熱處理消除真空泵泵體白口組織的方法,有效消除了白口組織,改善了真空泵泵體的加工性能,提高了成品率。

  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品需要在真空環(huán)境下生產(chǎn)或保存。旋片式真空泵具有體積小堯噪音低等優(yōu)點(diǎn),因此在機(jī)械堯電子堯冶金堯化工堯石油堯食品及醫(yī)藥等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,隨著這些行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)旋片式真空泵的需求量正在快速增長(zhǎng)。

  旋片式真空泵的泵體通常用HT200 鑄造生產(chǎn),因其壁厚較薄,大部分壁厚在10mm 左右,所以在鑄造生產(chǎn)中很容易產(chǎn)生白口組織,泵體一旦出現(xiàn)白口組織將造成后續(xù)的車削堯銑削和鉆孔困難,嚴(yán)重的將會(huì)造成泵體報(bào)廢,為消除旋片式真空泵泵體的白口組織,提高成品率,本文探討了熱處理法消除泵體白口組織的方法,對(duì)熱處理工藝參數(shù)進(jìn)行了選擇,確定了合適的熱處理工藝參數(shù)。

1、試驗(yàn)方法

  1.1、泵體選取

  選取機(jī)加工困難的泵體。選取的泵體在機(jī)加工時(shí)有明顯的振刀現(xiàn)象,已加工處有明顯的振紋,并且顏色較亮。泵體選好后在振刀部位取樣,磨制后測(cè)量硬度,然后再經(jīng)預(yù)磨堯拋光堯腐蝕后觀察金相。之后將取樣后泵體在不同參數(shù)下進(jìn)行熱處理,處理后在相同部位取樣分別測(cè)量硬度,觀察金相,最后確定熱處理參數(shù)。

  1.2、硬度測(cè)定與金相觀察

  硬度測(cè)定選用洛式硬度計(jì),分別對(duì)正常試樣堯難機(jī)加工試樣和熱處理后試樣進(jìn)行硬度測(cè)試,并將硬度換算成布氏硬度以便于比對(duì),測(cè)試結(jié)果見表1。同樣選取正常試樣堯難機(jī)加工試樣和熱處理后試樣進(jìn)行金相觀察,金相照片見圖1。

表1 不同試樣的硬度值(HB)

不同試樣的硬度值

  觀察圖1 的金相照片可看出,正常的HT200 金相組織主要由片狀石墨和珠光體組成,而難機(jī)加工的組織中含有明顯的滲碳體,因此可以斷定造成加工困難的主要原因是泵體組織中含有滲碳體,為消除滲碳體分別在800℃和900℃下對(duì)泵體進(jìn)行退火。

2、熱處理工藝參數(shù)的確定

  為探討合適的熱處理溫度,分別在800℃和900℃兩種溫度下對(duì)泵體進(jìn)行了退火。退火參數(shù)見表2。

不同試樣的金相照片

圖1 不同試樣的金相照片 400

表2 退火工藝參數(shù)

退火工藝參數(shù)

  在泵體難加工部分的同一區(qū)域取下兩塊試樣,一塊在800℃退火,分別保溫10~15 和20min,另一塊在900℃退火,分別保溫10堯15 和20min,之后分別測(cè)量硬度并觀察金相,通過比較觀察發(fā)現(xiàn),800℃退火后試樣硬度有所降低但不明顯,金相中仍有滲碳體,而在900℃退火,時(shí)間較短時(shí)滲碳體明顯減少,退火20min 后,試樣硬度明顯下降,金相中滲碳體完全消除,因此最終將熱處理參數(shù)確定為在900℃退火20min。確定參數(shù)后,選取完整的難以加工的泵體進(jìn)行整體熱處理,熱處理后進(jìn)行機(jī)加工,加工順利,難以加工的現(xiàn)象消失。

3、結(jié)語

  通過熱處理能夠有效消除旋片式真空泵泵體中的白口組織,在900℃退火20min,旋片式真空泵泵體中的白口組織能完全消失,其機(jī)加工性能得到明顯改善,合格率得到提高。