制动盘的热处理变形及矫正

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作者：贾云峰

单位：秦川机床工具集团有限公司

来源：《金属加工（热加工）》杂志

我公司产品中使用的一种制动器中的制动盘形状见图1。零件的材料为65Mn，为提高制动器的耐磨性，对制动盘进行淬火处理，硬度42～47HRC，65Mn钢在45HRC左右时既有比较高的硬度，又有很好的弹性，充分满足制动器的使用要求。加工工序为：下料→锻造→退火→粗车→除应力→精车→淬火回火→粗磨→时效→精磨。淬火820℃×17min盐浴炉加热；等温硝盐淬火，400℃×45min回火。

图1  制动盘

1.淬火后的变形

从制动盘的结构分析，零件有一圈很薄的区域，厚度为2mm，淬火时会造成很大的变形，而且变形很不规律。淬火后的变形趋势如图2所示。

图2 制动盘的变形趋势

上升高度达0.7mm，厚度5mm圆盘部位虽整体是向下变形的趋势，但有1/3的盘面形成严重的上凸，最大量0.8mm，已超出了放磨量。

2.回火夹具及回火矫正

65Mn钢随着回火温度的升高、过程的延长，塑性将会增加，而脆性降低。利用回火过程进行加压矫正。夹具如图3所示。制动盘使用夹具回火后，有部分在最薄处发生了开裂，分析其原因应为制动盘淬火后处于脆性较大的马氏体状态，淬火变形较大，直接使用夹具后矫正力超出了零件的承受范围，因此造成开裂。

图3  回火夹具

3.效果

改进的措施是先进行一次45min预回火，再使用夹具进行矫正回火2h，同时夹具夹紧后应立即回火，避免矫正力过大产生裂纹。试制后制动盘的平面度在0.2～0.3mm，可满足磨削加工的要求。

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