成为客户成功不可或缺的一部分意味着不仅仅是定期收到零件并根据规格来对待它们。
有时,客户会向热处理人员寻求他们不能完全理解的问题的答案。
在这种情况下,芝加哥地区的一家汽车零部件供应商需要知道,为什么它送去热处理的零部件总是破裂。他们在测试上花费了太多的时间和资源,并且抛出了太多失败的部分。

可变正时板持续有裂纹

我们的客户为国内车型生产可变气门正时板。可变气门正时(VVT)板的一部分为优化发动机性能而设计的系统通过改变升程、持续时间和阀门升程事件的时间。
在这种情况下,这些部件的生命周期开始于一家钢铁厂,在那里,线圈AISI 1045碳钢被生产。然后在我们的客户的设施中退火,为精冲做准备。然后,零件将通过硬化,并送至汽车制造商。
但是我们的客户注意到很多零件都裂开了。这是两个大问题的根源:

  • 客户必须对从热处理器返回的每个部件进行检查,这花费了大量的时间和资源。
  • 为了满足与汽车制造商的合同条款,我们的客户不得不制造比通常需要的多得多的零件,因为有很多零件是不可接受的。它花费了太多的钱,浪费了太多的钢材。

这位客户找到了保罗的冶金学家,想弄清楚问题出在哪里,以及该怎么做才能把它纠正过来。

法医热处理分析

我们的第一个任务是弄清楚客户的热处理人员对零件做了什么。
在检查时,我们注意到这些零件很脆。仔细观察零件表面的微观结构可以发现,它们确实存在碳氮化物
显微硬度测试比较。
与此同时,我们咨询了炼钢厂和炼钢加工厂的工作人员。我们了解到1045钢盘管是在氮气环境中退火的。退火钢中碳化物球化是细化冲裁过程中的一个重要环节。在我们客户的情况下,如果不先退火,VVT板不能形成指定的公差。
但是存在于退火中的氮是个问题。1045钢包括铝作为晶粒细化元素。退火过程中,铝和氮结合,形成氮化铝。氮化铝会在零件表面产生更细小的晶粒,从而防止材料的完全硬化。我们怀疑客户的热处理人员试图通过碳氮共渗来克服这个缺陷。但零件非但没有变硬,反而变脆了。这是因为1045钢缺乏淬透性,而淬透性是克服氮化铝造成的细小晶粒尺寸所必需的。
为了证实我们的怀疑,我们从客户的工厂订购了相同的材料,然后对零件进行碳氮化处理,就像我们认为之前的热处理设备所做的那样。我们对零件的后处理分析显示了对失效模式的成功再造。
显微硬度梯度图。

定制开发的解决方案

我们认为解决问题最直接的方法就是从一开始就消除造成问题的因素。我们再次接近工厂,这一次是想看看他们是否能在不同的环境中退火钢铁。他们说他们不能。
下一个最好的方法是在1045钢中添加另一种合金元素,尽管氮和铝在退火过程中相互作用时产生了细小的晶粒,但这种合金元素可以增加淬透性。我们确定了铬是理想的合金,经过一些尝试和错误,我们确定了一个铬钉的公式,可以使经过硬化后的零件完全硬化而没有裂纹。
氮化铝层
今天,客户的工厂仍然生产带有我们推荐的铬钉的1045钢。截至2018年年中,我们已经为该客户处理了2500万个可变阀门正时盘。
如果你不知道原因,那就向团队寻求帮助自1943年以来一直是领导者.我们经验丰富的冶金专家是值得信赖的汽车工业识别问题,提出解决方案并进行符合要求的热处理我们的客户严格的规格
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