易普森齒輪內(nèi)氧化深度超差qcd改善表

QCD改善表（課題式）一寸光陰1.051.031.020.870.87滲碳硬化層深度（mm）項目名稱：易普森二線減少齒輪表面內(nèi)氧化深度提高生產(chǎn)效率改善申報單位：熱處理部 實(shí)施起止日期2012.10.18—10.28參與人：武福王旭東張震提出人：張瑞富王子平

檢查結(jié)果顯示齒輪表面內(nèi)氧化超過規(guī)范要求的小于0.025mm。目標(biāo)設(shè)定 「1、 將齒輪表面的非馬氏體組織和內(nèi)氧化降低到0.025mm以下2、 將滲碳周期縮短10%以上 解析1）要因分析:齒輪表面內(nèi)氧化深度超差關(guān)聯(lián)圖實(shí)施人：張瑞畐武福1、提出理由理由一：現(xiàn)行工藝下齒輪表面發(fā)生的內(nèi)氧化深度在0.025—0.035mm以上，部分產(chǎn)品不符合客戶要求內(nèi)氧化深度小于0.025mm的要求，齒面經(jīng)過磨齒可以到到要求，但是齒根部位不進(jìn)行磨削加工，內(nèi)養(yǎng)狀態(tài)保留下來，嚴(yán)重的不能交付。理由二:現(xiàn)行工藝發(fā)動機(jī)EEA產(chǎn)品單滲碳生產(chǎn)周期每爐需耗時約12小時,加上輔助時間和后續(xù)回火，每爐產(chǎn)品需要16小時以上，每天沒臺設(shè)備24小時連續(xù)作業(yè)的情況下只能生產(chǎn)不超過1.5爐，生產(chǎn)效率低，延誤交付。齒輪表面內(nèi)氧化深度超差原料氣原因Mn、Cr、Mo屬于易氧化元素高溫下爐內(nèi)含氧氣氛與表層的合金元素化合成氧化物載氣供給量偏低強(qiáng)滲時間長2.現(xiàn)狀把握原工藝條件下產(chǎn)品試樣檢查結(jié)果（統(tǒng)計5個爐次）爐次1-91-101-131-141-16齒根內(nèi)氧化層深（mm）0.030.0350.0320.030.035節(jié)圓內(nèi)氧化層深（mm）0.0250.0250.030.0250.025滲碳周期（小時/分）12/2012/1012/3012/1012/40

操作原因 操作工按照工藝要求操作 生產(chǎn)周期長2）總結(jié)通過分析共找到三個末端因素一：滲碳載氣供氣量低—寸光陰不—寸光陰不二：滲碳工藝強(qiáng)滲時間偏長三：操作工按照工藝要求作業(yè)并適時監(jiān)控3）要因的驗證末端因素一：滲碳載氣供氣量低設(shè)備所用滲碳載氣氣主要有兩種甲醇、氮?dú)?，觀察過程計量數(shù)據(jù)，甲醇和氮?dú)鉃楣潭ㄖ甸L通，通入量甲醇工藝設(shè)定2升/小時；氮?dú)鉃?立方米/小時，目前熱處理部使用的設(shè)備有0.6噸載重和1.5噸載重兩種，0.6噸載重設(shè)備運(yùn)行時間長實(shí)踐驗證工藝較成熟，其使用的是純甲醇載氣氣氛使用量為2.5升/小時，相比之下，易普森屬于1.5噸載重設(shè)備其容積相對較大，計算其爐內(nèi)實(shí)際氣體體積只有0.6噸載氣設(shè)備的1.3倍，按照對應(yīng)的體積計算，通氣量應(yīng)于設(shè)備體積相對應(yīng)，應(yīng)該不低于0.6噸設(shè)備的2.5倍，由于通入爐內(nèi)的載氣少，導(dǎo)致爐壓偏低，低壓狀態(tài)下爐內(nèi)所能容納的富化氣量相對減少，所以氣氛在低濃度的滲碳?xì)夥展ぷ鳎_(dá)到規(guī)定的滲碳深度需要的時間加長。爐壓低氣量少也使?fàn)t內(nèi)氣體流動的速度減慢，特別是齒輪的根部形成氣體流動不暢的死角，活性降低加劇表面氧化，氧化了的表面材料淬透性降低，淬火時提起進(jìn)入非馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，最終導(dǎo)致齒輪根部滲碳后表面出現(xiàn)的內(nèi)氧化層深度加深，同時滲碳時間偏長。結(jié)論一一要因末端因素二：滲碳工藝強(qiáng)滲時間偏長低壓運(yùn)行中為了保證滲碳層深度需要加長滲碳時間予以彌補(bǔ)，如果將爐內(nèi)壓力提高，滲碳時間可以做相應(yīng)的調(diào)整，同時爐壓低還限制了富化氣的供給量，提高爐壓也可以將富化氣的供給量作相應(yīng)的調(diào)整，提高爐壓可以適度提高滲碳速度。結(jié)論一一相關(guān)要因末端因素三：操作工按照工藝要求作業(yè)并適時監(jiān)控操作工每爐產(chǎn)品按照工藝要求選擇程序并實(shí)施記錄跟蹤監(jiān)控結(jié)論一一非要因?qū)Σ?：〒依據(jù)成熟工藝載氣使用量0.6噸設(shè)備每小時供氣體積為2.5X1.66=4.15立方米，按照計算結(jié)果1.5噸設(shè)備載氣用量因該為0.6噸設(shè)備的2.5倍以上,也就是10.375立方米/小時以上，按照前期改善的匹配結(jié)果，甲醇加氮?dú)獾墓┙o量應(yīng)該為4升甲醇/小時與4立方米氮?dú)?小時，按照此量計算的供氣體積為4x1.66=6.64+4=10.64立方米/小時，滿足體積倍數(shù)要求。2、 供氣增加后爐內(nèi)壓力隨之增加，可以適當(dāng)調(diào)整富化氣丙烷的通入量，通過工藝試驗確定最終穩(wěn)定的供給量一一常通量2.5m3/小時，追加量3.5m3/小時。3、 供氣增加后縮短工藝中強(qiáng)滲時間，通過結(jié)果檢測驗證，將原來滲碳時間比例的強(qiáng)滲85%和96%,降低到83%和94%。避免發(fā)生因壓力大時間長滲碳層深度超過公差上限。以上對策均選擇一臺設(shè)備進(jìn)行驗證實(shí)施，帶實(shí)驗結(jié)果穩(wěn)定后推廣到其它設(shè)備效 果效果一：實(shí)施改善將載氣流量增大一倍，檢測爐壓由原來的20--40mm水柱增加到50—80mm水柱，爐內(nèi)壓力增大，使得氣體流動速度也相應(yīng)增加，減少了齒輪根部氣體停頓幾率，富化氣供給也隨之增加，零件表面氧化程度得以減輕，所以表面特別是齒輪根部內(nèi)氧化深度得以降低。效果二：爐內(nèi)壓力增大提高了零件表面吸附碳原子和碳原子向機(jī)體內(nèi)部擴(kuò)散的能力，從而提高了滲碳速度，縮短了滲碳周期。改善后工藝條件下產(chǎn)品試樣檢查結(jié)果（統(tǒng)計5個爐次）爐次1-181-201-211-241-26齒根內(nèi)氧化層深（mm）0.0250.020.0250.020.018節(jié)圓內(nèi)氧化層深（mm）0.020.0150.0150.0150.01滲碳周期（小時/分）10/4010/3010/209/4010/0滲碳硬化層深度（mm）1.000.960.961.011.04齒根內(nèi)氧化深度最大值=0.025mm節(jié)圓內(nèi)氧化最大值=0.02mm滲碳周期時間最長10小時40分逐步調(diào)整后縮短到9--10小時1■1■輕-百度文庫改善后內(nèi)氧化層深小于0.025mm；滲碳周期由原來的12小小時縮短到1亍-小時，滲碳時間降低15%以上，達(dá)到預(yù)期值。 標(biāo)準(zhǔn)化1、 按照甲醇和氮?dú)饬髁恐?升/小時和4立方米/小時運(yùn)行一段時間，并向所有同類設(shè)備推廣，運(yùn)行穩(wěn)定后逐步納入工藝。2、 滲碳時間按照實(shí)驗結(jié)果調(diào)整為強(qiáng)滲段83%。擴(kuò)散段94%運(yùn)行一段時間，并向所有同類設(shè)備推廣，運(yùn)行穩(wěn)定后逐步納入工藝。&今后的課題通過此次改善使工藝員、操作工