膜片彈簧白斑分析及改進(jìn)

陳勝 梁勇 徐健

本公司引進(jìn)膜片彈簧輥棒爐新生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)壓淬、清洗、中溫回火一條龍。預(yù)驗(yàn)收后前3個(gè)月該設(shè)備一直正常生產(chǎn)，無任何異常;但3個(gè)月后該生產(chǎn)線生產(chǎn)的膜片彈簧拋丸后表面開始出現(xiàn)白斑，隨著使用月份增加白斑越嚴(yán)重。零件材料為50CrVA鋼，加工工藝路線：沖壓—壓淬—清洗-中溫回火—分離指高頻-低溫回火-拋丸—檢測—浸油—裝配使用。對于外觀問題進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，集思廣益。

1頭腦風(fēng)暴及其驗(yàn)證

經(jīng)過頭腦風(fēng)暴，懷疑對象有以下。1、原材料問題，不同批次材料有可能引起外觀不同;2、壓淬油清洗不徹底，殘留淬火油回火結(jié)垢導(dǎo)致拋丸后出現(xiàn)白斑;3、局部脫碳，硬度低，硬度高低不同拋丸外觀不同;4、白斑處為淬火軟點(diǎn)。驗(yàn)證如下：

1.對同批材料零件，安排兩條生產(chǎn)線進(jìn)行壓淬、清洗、回火、熱強(qiáng)壓，新生產(chǎn)線有白斑，老生產(chǎn)線無白斑，因而排除材料問題。

2.對清洗后膜片表面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)沒有淬火油;壓淬后膜片不進(jìn)行清洗，讓膜片表面保留大量淬火油，拋丸后反而沒有白斑，排除淬火油影響。

3.對白斑區(qū)和非白斑區(qū)硬度、金相進(jìn)行對比，無區(qū)別。

驗(yàn)證結(jié)論，白斑非原材料、淬火油、脫碳、淬火軟點(diǎn)等造成，但與清洗過程有關(guān)。

進(jìn)一步對清洗前后外觀進(jìn)行對比，清洗前零件外觀為均勻的油膜，表面保留壓淬徑向油路痕跡;清洗后表面出現(xiàn)灰黑色斑狀物，與最終白斑分布、形態(tài)相同，摸上去有輕微的黏性。特對清洗后膜片表面灰黑色斑狀物的地方進(jìn)行擦拭和砂紙打磨，最終拋丸白斑消失，為此斷定此為造成白斑的原因。為此進(jìn)一步分析灰黑色斑點(diǎn)的由來。

2清洗過程斑點(diǎn)原因分析

2.1 灰黑色斑點(diǎn)物質(zhì)來自清洗機(jī)哪個(gè)部位

從清洗機(jī)結(jié)構(gòu)分析，無論堿水槽、還是噴淋槽的水都是從清洗機(jī)底部的水通過電機(jī)抽上來，然后分上下管道分別噴到工件上下表面。為此，特檢測清洗機(jī)底部。用鉤子探到清洗機(jī)底部，如圖發(fā)現(xiàn)類似油脂狀物質(zhì)。也是黏黏的。特將其涂到工件上，然后回火拋丸，最終涂抹處白斑再現(xiàn)。

2.2 灰黑色斑狀物質(zhì)如何形成

沉淀在清洗機(jī)底部油脂狀物質(zhì)為淬火油乳化變質(zhì)而來，一般淬火油中有水淬火油一般1-2個(gè)月就會變質(zhì)[1]。檢查此清洗機(jī)，發(fā)現(xiàn)清洗后的淬火油上浮于集油槽液面，淬火油已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)。同時(shí)集油槽有一側(cè)擋板高度低，與噴淋槽液面略有貫通。排空清洗機(jī)里面的水，集油槽底部油脂厚度越有10cm，其他部位約有2cm。由于淬火油比中比水小，處于液面上層，但此清洗機(jī)只有下排口，沒有上排口，明顯設(shè)計(jì)部合理。

3 ?改進(jìn)措施及實(shí)施效果

1）將清洗機(jī)水放掉，打開側(cè)面板，人工對清洗機(jī)進(jìn)行徹底清理。

2）重新制作一個(gè)高一點(diǎn)的擋板，將集油槽與噴淋槽徹底隔離。

3）集油槽增加上排油口，每天對表面的油排放一次。

改進(jìn)后膜片彈簧清洗后表面干凈干燥，拋丸外觀均勻，無白斑。經(jīng)過多年使用，產(chǎn)品外觀一直很穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] ?陳春懷，周敬恩. 淬火油中含水的危害、檢測及對策[J]. 機(jī)械研究與應(yīng)用，2001.14（4）：56-58

作者簡介：陳勝（1980-）男，湖北黃梅人，工程師，主要從事離合器和液力變矩器等零件熱處理工藝研究。