我公司自制的鉆套（見圖1），主要用于公司生產(chǎn)的載貨汽車后橋從動(dòng)錐齒輪安裝孔鉆孔之用，12個(gè)鉆套鑲在一個(gè)鉆孔模板上。每個(gè)齒輪有12個(gè)安裝孔，按日產(chǎn)200個(gè)齒輪計(jì)算，需要利用同一個(gè)鉆套孔鉆孔200個(gè)左右，因鉆孔數(shù)量較多，鉆套磨損較大。以前鉆套的熱處理采用箱式電阻爐，工藝操作簡(jiǎn)單，但使用壽命較低。改用鹽浴爐處理后，鉆套表面硬度提高了2hrc，使用壽命提高了1倍多，但仍需經(jīng)常更換鉆套。
生產(chǎn)實(shí)踐證明，若鉆套使用壽命較低，不僅影響齒輪的生產(chǎn)量，而且還關(guān)系到鉆孔的加工精度（除孔本身加工精度外，還有從動(dòng)齒輪安裝孔中心距的精度等）。為此筆者進(jìn)行了多次試驗(yàn)，結(jié)果表明，鉆套采用滲碳后空冷并進(jìn)行再加熱淬火處理后，不僅表面硬度提高了3～4hrc，而且因其表層可以獲得較理想的彌散細(xì)小顆粒狀碳化物，其耐磨性大大提高，因此，鉆套的使用壽命提高了3～4倍，滿足了生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
1.材料
鉆套采用t12a鋼制造，材料化學(xué)成分要求執(zhí)行g(shù)b/t12981986《碳素工具鋼的化學(xué)成分及力學(xué)性能》標(biāo)準(zhǔn)，其主要化學(xué)成分：ωo＝1.15%～1.24%，ωsi≤0.35%，ωmn≤0.40%。
2．技術(shù)要求
（1）硬度要求 表面淬火硬度為63～65hrc。
（2）變形要求 變形要小，尖角處無(wú)淬火裂紋。
（3）金相組織要求 表層無(wú)脫碳層，馬氏體級(jí)別小于3級(jí)。
3．熱處理工藝的改進(jìn)
（1）原熱處理工藝ⅰ 主要設(shè)備采用ryd—15—9型箱式電阻爐，工藝路線為裝卡→加熱→淬火→回火→拋丸清理→檢驗(yàn)。其具體工藝操作要求為：在箱式爐中790～810℃加熱并保溫15～20min后，取出空冷3～5s，淬入水中3～4s，迅速轉(zhuǎn)入油中冷卻；回火采用rjj—35—6型井式回火爐，要求淬火后及時(shí)回火。圖2為原熱處理工藝ⅰ曲線。檢驗(yàn)結(jié)果見附表。
由于鉆套在空氣爐中加熱時(shí)，表面產(chǎn)生了一些氧化，因此淬火硬度偏下限，為62～63hrc，鉆套使用壽命相對(duì)較低。為解決這一問題，可以在鉆套加熱前表面涂以保護(hù)涂料以減輕氧化。
（2）熱處理工藝ⅱ 主要設(shè)備采用ryd→50→8型鹽浴爐，工藝路線為裝卡→預(yù)熱→加熱→淬火→回火→拋丸清理→檢驗(yàn)。其具體工藝操作要求為：先在一臺(tái)鹽浴爐邊預(yù)熱20～30min后，在此鹽浴爐中770～790℃加熱并保溫3～4min，然后淬人含40%～50%naoh的飽和水溶液（介質(zhì)溫度≤40℃）3～5min。因40%～50%naoh的飽和水溶液在40℃時(shí)具有較高的冷卻能力，采用鹽浴加熱可以很好地減少鉆套的氧化，因此，其淬火硬度較高，較使用空氣爐提高了2～3hrc，使用壽命較使用空氣爐提高一倍多。回火采用rjj—35—6型井式回火爐，鉆套淬火后，為避免產(chǎn)生裂紋需要立即回火。圖3為熱處理工藝ⅱ曲線。檢驗(yàn)結(jié)果見附表。
（3）新熱處理工藝?！≈饕O(shè)備采用rjj—35—9t型井式氣體滲碳爐和ryd—50—8型鹽浴爐，其工藝路線為裝卡→滲碳→空冷→預(yù)熱→再加熱→淬火→回火→拋光清理→檢驗(yàn)。其具體工藝操作要求為：在一井式滲碳爐中850℃滲碳空冷后，先在一臺(tái)鹽浴爐邊預(yù)熱20～30min，然后在此鹽浴爐中770～790℃ 加熱并保溫3～4min，并淬入油中（淬火油采用y15—ⅰ型快速光亮淬火油，油溫為80～90℃，這樣既有較高的冷卻能力，又有利于減少淬火變形）；回火采用rjj—35—6型井式舊火爐。圖4為新熱處理工藝ⅲ曲線。檢驗(yàn)結(jié)果見附表。
有關(guān)文獻(xiàn)指出，再加熱淬火的零件同直接淬火的零件相比，可以得到進(jìn)一步細(xì)化的晶粒度和顯微組織，因而能夠獲得良好的綜合力學(xué)性能。鉆套采用新的熱處理工藝ⅲ——滲碳空冷后再加淬火工藝后，其表層獲得的金相組織為彌散細(xì)小顆粒狀碳化物（見圖5），滲碳層厚度為0.40～0.50min，而且表面硬度高，因此，其耐磨性大大增加，使用壽命較使用空氣爐處理提高3～4倍。
經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用新的熱處理ⅲ處理的鉆套，其質(zhì)量穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，很好地滿足了生產(chǎn)和產(chǎn)品技術(shù)的要求。由于所需要加工的鉆套可以隨其他滲碳層要求相近的工件一同裝爐進(jìn)行滲碳，因此，鉆套的熱處理相對(duì)比較方便。
4．小結(jié)
鉆套采用滲碳空冷后進(jìn)行再加熱淬火處理后，不僅表面硬度大大提高，而且表層可以獲得較理想的彌散細(xì)小顆粒狀碳化物，因此，其耐磨性大大提高，使用壽命提高了3～4倍，很好地滿足了生產(chǎn)和產(chǎn)品技術(shù)的要求。