影响氮化曲轴变形的原因分析

(1)机加工造成的残余应力使工件在氮化过程中产生弯曲和翘曲等变形。机加工产生的残余应力的大小与加工方法、进刀量、冷却方式及工件的装卡等多种因素有关。工件在机加工时,由于进刀量过大,冷却不良等因素,造成工件局部过热而产生热应力。这种应力采用人工时效的方法予以消除,氮化前这种应力消除得越彻底,氮化时产生的变形也越小。虽然曲轴在氮化前进行两次人工时效,但由于收到时效温度的限制,又由于曲轴工序多,加工周期长,不可避免的存在一些残余应力,这些应力在氮化过程中得到松弛,造成曲轴氮化变形。

(2)氮化过程中热应力及工艺参数的影响,由于曲轴氮化温度较低,炉子容量较大,加热和冷却的速度也较小,所以曲轴在氮化时产生的热应力也比较小,对变形影响较小。

工艺参数影响的一般规律是,氮化温度较高,保温时间较长,渗层越厚,渗层氮浓度越高,则变形越大。

(3)组织应力对变形的影响,曲轴氮化后,由表及里氮化层的组织不同,由于各种组织的比容不同,在组织转变时必然要产生组织应力。所以氮化后氧化层的体积要发生膨胀,引起曲轴变形。

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