注塑機用38CrMoAlstel巴雷尔表面出現黑點嘅原因

38CrMoAl鋼後滲氮後, 表面硬度可達1200HV以上, 氮化層深度為1mm以上, 常用於製造高疲勞強度, 高耐磨性零件, 如車床身主軸, 細密螺杆, 桶, 等. [1]. 38CrMoAl鋼的生產工藝如下: 壓鑄鑄錠→熱鍛→沖裁鍛造→中心切削→淬火和回火處理→氮化處理→加工. 進行了一系列理化測試和分析，找出筒體表面出現黑點的原因.

1 理化測試 1.1 宏觀觀察

從圖中可以看出 1, 槍管表面有密集嘅黑點。 斑點大小和分佈不規則

1.2 化學成分分析

喺注塑機表面嘅黑點处取樣, 並分析了化學成分. 結果如表所示 1, 可見其化學成分滿滿GB / T 3077-2015 < 標準對金粘結鋼

38CrMoAl鋼技術要求

1.3 掃描電鏡分析

喺塑料注塑機料筒表面嘅黑點处取樣, 並透過超聲波清潔後, 使用了FEIQ U AN T A 400F. 黑點嘅出現係冰糖凹坑, 並透過SEM觀察表面形貌. 從圖中可以看出 2, 槍管表面口特點, 無機械加工痕跡.

截取截面訪談樣品喺注塑機氣缸表面嘅黑點处, 並觀察到橫截面形貌. 從圖可以看出. 3 氣缸部分有好多裂縫, 不同區域的裂縫分佈不均勻, 裂紋周圍無氧化現象和非金屬夾雜物, 並且局部區域表面嘅氮化物層脫落.

從圖可以看出. 4 即白色明亮層嘅厚度 (複合層) 在圓柱體表面的氮化層是不均勻的, 而且氮化層較厚區域嘅裂紋都更多, 裂縫沿晶界開裂. 圓柱體的基體結構為貝氏體，晶粒尺寸比較大.

2 分析和討論

塑料注塑機料筒嘅化學成分符合38CrMoAl鋼根據GB嘅技術要求 / T3077-2015標準. 桶台

有黑點. 透過掃描電子顯微鏡分析, 我哋可以睇到，表面嘅黑點係冰糖 – 好似坑. 沿晶界傳播嘅裂紋可以喺槍管嘅橫截面上看到, 裂紋周圍無含氧產物和非金屬夾雜物, 表明裂紋與鋼中嘅夾雜物無關, 熱處理後形成裂紋. 金相檢驗結果表明，氮化層較厚嘅白光層裂紋較多, 並且局部白色明亮層嘅厚度超過 50 μ米. 圓柱體基板結構為貝葉斯，晶粒為粗粒.

研究表明，工件氮化之後, 表面氮化層中嘅白色光亮層由XI相中嘅一個或兩個組成, ε階段, γ'階段, 亦稱為複合層, 因為它唔易被普通蝕刻劑腐蝕, 所以喺金相顯示微鏡下係白亮嘅 [2-3]. 孔德群等. [5] 研究表明，氮化前嘅基體結構對氮化之後嘅白色光亮層厚度有顯著影響. 基質結構嘅晶粒尺寸越粗, 氮化後白色亮光層越不均勻, 並且容易出現鬆動現象. 制服和小型再生嘅山梨糖醇織物可以由以下位置獲得 38 回火處理後的鉻鋁鋼 [6] , 但淬火回火加工之後嘅批次工作, 粒度大, 氮化後導致工件表面形成一層厚度不均勻的白色光亮層. 氮化後在機筒表面形成的白色光亮層硬度高，可增強工件的耐磨性. 然而, 白光層通常具有較大的脆性, 並隨著白光層厚度嘅增加, 白光層會鬆散 (唔密集), 如生果三明治鬆散, 在工件拋光時會出現剝落, 剝落同其他現象，如 [4]. 相關研究表明， [7-9], 用于工件嘅表面硬度, 如工件的表面滲碳或氮化處理, 在機械加工中, 如磨削過程嘅控制, 可避免磨削裂紋嘅產生.

總結, 筒表面氮化不均勻, 在研磨過程中, 滲氮層喺白色光亮層厚區出現晶間開裂和滲氮層剝落現象, 係機筒表面出現黑點等缺陷嘅主要原因.

結論和建議

(1) 表面氮化不均勻 38 注塑機用鋼筒

均勻, 在加工過程中, 圓柱體表面氮化層較厚嘅區域沿着晶體開裂並剝落氮化層, 形成點狀坑, 這是圓柱體表面出現黑點的主要原因.

• 建議通過添加和調整紋理來獲得均勻細膩的索比索爾結構，以保證圓柱體均勻細膩的索比索爾結構. 適用於表面硬度高嘅工件, 加工過程中應注意工件嘅夾緊方式, 從而避免因工件夾緊而引起的磨削缺陷.

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