结合吕主任的指导意见,本次试制针对性做出两处关键工艺优化,全方位改善齿轮材质与结构性能。
第一处原材料优化,将合金钢铸造母料由原先的45号钢更换为碳含量更低的30号钢,从根源规避高碳材质引发的齿根开裂问题。
第二处锻打工艺升级,摒弃了原本高320mm、直径150mm、锻打3次的参数,全新调整为料坯高350mm、直径138mm,锻打次数增加至四次。
通过增加锻打频次、优化料坯规格,有效提升合金钢坯体的致密性,让钢材内部结构更加均匀稳定。
经过两天的精细加工,5只4222号齿轮坯顺利制作完成。
为精准测试整改后的工艺效果,本次试制并未批量加工成品,仲伟仅选取其中两只齿轮坯进行精加工,淬火环节依旧沿用常规水淬工艺。
待齿轮全部工序完成后,仲伟二人初步肉眼观测检查,发现此前明显的齿根细微裂痕已经基本消失,外观上已无明显缺陷。
本以为本次试制成功攻克开裂难题,可在高倍金相显微镜的检测下,新的问题再次出现:齿轮齿根依旧存在细微裂痕,相较于第一次试制,裂痕的尺寸虽然有所缩小,但裂痕分布的密度却明显增高。
这一结果让全程跟进试制的仲伟与吕工大失所望,二人看着检测结果束手无策,满心的期待尽数落空。
情急之下,二人立刻找到经验丰富的老李师傅,希望凭借老师傅多年的实操经验,找出裂痕反复出现的症结与解决办法。
老李师傅详细了解本次试制的工艺参数、材质调整情况,以及水淬后齿根开裂的现象后,耐心向二人解释:“钢材淬火后出现细微裂痕其实是行业常见现象,只要不是大面积、穿透性的大裂纹,不会影响钢材的正常使用性能,无需过度焦虑。
而且这类表层细微裂纹,老一辈其实有对应的解决办法,我听我的老师傅提起过,古时候匠人铸造宝剑,为了规避淬火后产生表面裂纹,会用尿液代替清水淬火,只是这个方法气味刺鼻,自己从来没尝试过。”
老李师傅的一番话,瞬间点醒了陷入技术困境的仲伟。
他猛然一拍脑门,恍然大悟,懊悔自己险些遗漏关键技术要点:“我怎么把这么重要的方法忘了!
之前在厦门和童教授交流技术时,他特意提到过,钢材齿根裂纹可以采用氨水淬火的工艺改良!
尿液和氨水的主要成分都含有氮元素,二者淬火改良的原理是完全相通的,这么关键的解决方案,我竟然一时记不起来了!”
本章已完成!