薄垫片悬挂式去应力渗碳淬火

■张秀真，鹿海英

薄垫片（见图1）在井式气体渗碳炉中渗碳时，常常是把垫片水平交错摆放在渗碳料筐中，经过这种方式渗碳淬火的垫片，往往会产生很大的翘曲变形，且会造成垫片重叠的部位渗层较浅。翘曲的产生对后序的磨削两端面有很大影响，翘曲严重时会使垫片两端面的某个部位磨量过大，而另外某个部位磨量不足，出现废品。即使两端面磨量都能满足的垫片，成品垫片的仿形渗层也极不均匀，致使垫片的表面硬度不均。因此，这种渗碳淬火方式，垫片的合格率很低，产品质量也难以保证。

本次改进的目的是提供一种垫片悬挂式装炉方法，并在渗碳前对垫片进行去应力退火，以解决薄垫片在渗碳淬火过程中翘曲变形大的问题，提高垫片渗碳淬火合格率和最终的产品质量。垫片悬挂式入炉挂放的载体包括渗碳挂棒（见图2）和渗碳架。渗碳挂棒是空心的耐热钢管，挂棒的外圆柱面上，间隔均匀地分布着一定深度的环形槽，垫片就间隔均匀地摆放在挂棒的环形槽中。渗碳架是一个鸟笼式的外围带有许多横梁的方形耐热钢架。装有垫片的渗碳挂棒就水平地放置在这个渗碳架的横梁上。渗碳挂棒摆放的密度以相邻挂棒上的垫片不相互挤压为准。这样，悬挂于鸟笼式渗碳架中的垫片，处于一种自然下垂、互不挤压、互不重叠的状态，有利于减少垫片在渗碳淬火高温下的挤压变形，而且会使垫片的仿形渗层比较均匀。

如图3所示，先把垫片悬挂在渗碳挂棒的环形凹槽上，凹槽对垫片来说起到一个限位作用，防止垫片在渗碳挂棒上横向滑动，造成重叠、挤压；再把装好垫片的渗碳挂棒水平地放置在渗碳架的横梁上，可用适当的方法限制渗碳挂棒在横梁上滑动，以保证两相邻渗碳挂棒上的垫片不相互碰撞、挤压。渗碳架和渗碳挂棒均用耐热钢制作，以保证它们在高温下不变形。

用上述同样的装炉方式在渗碳前对垫片进行去应力退火，以消除垫片在冲裁和其他机械加工中产生的应力，进一步减小垫片在渗碳淬火中的翘曲变形。垫片以上述悬挂式的装炉方式和去应力状态进行的渗碳淬火，大大减少了垫片的翘曲变形，使垫片的合格率从80%提高到95%，成品的渗层和硬度也比较均匀，保证了垫片的最终质量。

图1 垫片结构示意

图2 挂棒示意

图3 渗碳架结构示意