淺析采用淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火的工藝介紹

中頻淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火主要是通過(guò)快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。...

淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火主要是通過(guò)快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即利用快速加熱使鋼件表面很快地達(dá)到淬火的溫度，而不等熱量傳至中心即迅速予以冷卻，便可以只使表層被淬硬為馬氏體，而中心仍為未淬火組織（即原來(lái)塑性和韌性較好的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織)。3、加熱溫度應(yīng)當(dāng)考慮到具體的熱處理效率、冷卻狀態(tài)等幾個(gè)方面的問(wèn)題，必要時(shí)進(jìn)行正交法設(shè)計(jì)，將晶粒度、表面和內(nèi)部金相組織、硬度等作為驗(yàn)證工藝的重要依據(jù)，來(lái)制訂正確的調(diào)質(zhì)處理工藝。

表面淬火齒輪的機(jī)械加工工藝流程一般為：備料→鍛造→正火→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)處理→機(jī)械半精加工→表面淬火十低溫回火→磨削。該工藝流程中各熱處理的目的簡(jiǎn)述如下。

(1)正火

消除鍛造應(yīng)力，均勻組織、細(xì)化晶粒，改善切削加工工藝性和表面加工質(zhì)量。

(2)調(diào)質(zhì)處理

為了提高齒輪心部的綜合力學(xué)性能，以承受交變彎曲應(yīng)力和沖擊載荷，還可減小工件表面淬火變形。

(3)表面淬火十低溫回火

它是決定齒輪表面性能的關(guān)鍵工序，采用淬火機(jī)進(jìn)行表面淬火可提高齒輪表面的硬度和耐磨性，并使其具有殘余壓應(yīng)力，從而提高負(fù)荷的能力；低溫回火是為了消除淬火應(yīng)力，防止產(chǎn)生磨削裂紋，提高抗沖擊能力。

對(duì)調(diào)質(zhì)鋼而言，表面淬火十低溫回火后的組織由淬硬層、過(guò)渡層和原始組織三部分組成。工件表層為隱針回火馬氏體，心部為回火索氏體（調(diào)質(zhì)態(tài)）或鐵素體十珠光體（正火態(tài))。

采用淬火機(jī)進(jìn)行表面淬火后，工件的硬度比普通熱處理要高出2～5HRC。由于表面淬火后表層形成較大的殘余壓應(yīng)力，故表面淬火后疲勞極限可提高5--7倍，并且降低了工件的缺口敏感性。當(dāng)錫在鋼材晶界偏聚，超過(guò)一定量時(shí)，使工件沖擊韌度急劇下降，機(jī)用鋸條正是出現(xiàn)上述情況。由于高頻表面淬火組織細(xì)、磁化物分布均勻且細(xì)?。杂捕雀?、強(qiáng)度大，比一般淬火件的耐磨性要高，可大幅度提高抗接觸疲勞能力。

校對(duì)量柱采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理的具體工藝

校對(duì)量柱是千分尺上的重要零件。它的材料為GCr15，硬度要求為62-65HRC，淬火馬氏體級(jí)別≤2級(jí)，彎曲度根據(jù)長(zhǎng)度而定。為滿(mǎn)足上述要求，不少?gòu)S家采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理，效果良好，滿(mǎn)足了工作的需要。

量柱的具體加工工藝為：淬火-清洗-深冷處理-回火-清洗-中間部分感應(yīng)加熱退火-矯直-穩(wěn)定化處理-清洗。其中的淬火、回火及感應(yīng)退火工藝采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行。

淬火：加熱溫度為850-860℃，冷水沖洗后立即進(jìn)行冷處理。

回火：回火溫度為130-150℃。3、淬火冷卻介質(zhì)能力差，針對(duì)于此，我們應(yīng)更換淬冷烈度高的淬火冷卻介質(zhì)。中間部分退火（感應(yīng)加熱）：量柱中間部分采用超音頻淬火設(shè)備局部加熱到700-800℃，空冷（長(zhǎng)度≥75mm淬火后彎曲超差的中間局部退火以便矯直，淬火彎曲在允許范圍內(nèi)的可免除局部退火及矯直、穩(wěn)定化處理等工序）。

高頻感應(yīng)淬火件常見(jiàn)淬火缺陷及其防止措施

高頻感應(yīng)淬火件常見(jiàn)淬火缺陷，主要有硬度不夠，軟件，變形超差與淬火裂紋，還有局部燒熔等。

一、高頻淬火后表面硬度不夠 高頻感應(yīng)淬火后硬度不夠是常見(jiàn)的問(wèn)題，其原因亦是多方面的。

1. 材料因素

1）火花鑒定法 這是的方法，檢查工件在砂輪上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有變化，含碳量越多，火花越多。

2）直讀光譜儀鑒別鋼材的成分 現(xiàn)代化的直讀光譜儀能在極短的時(shí)間內(nèi)，將工件材料的各種元素極其含碳量金相檢驗(yàn)并打印出來(lái)，可確定鋼材是否圖樣要求。

3）排除工件表面貧碳或脫碳因素 較常見(jiàn)的是冷拔鋼材，材料表面有一層貧碳或脫碳層，此時(shí)表面硬度低，單用砂輪或銼刀去掉0.5mm后，在測(cè)定硬度，如果發(fā)現(xiàn)該處硬度比外表面高，并達(dá)到要求，這表明工件表面有貧碳或脫碳層。為進(jìn)一步驗(yàn)證此問(wèn)題，可用金相顯微鏡觀察，表面貧碳曾的組織和層次的顯微組織明顯不同，表面只有少量托氏體及大量鐵素體，而次層則為馬氏體。蝸桿淬火用的感應(yīng)器具有如下特點(diǎn)：1、感應(yīng)器波數(shù)一般為3-5個(gè)。如果將此樣品在保護(hù)氣體下正火后在檢驗(yàn)，珠光體面積接近50%。

2. 淬火加熱溫度不夠或預(yù)冷時(shí)間太長(zhǎng) 淬火加熱溫度不夠或遇冷時(shí)間太長(zhǎng)，致使淬火時(shí)溫度太低，以中碳鋼為例，前者淬火組織中含有大量未溶鐵素體，后者其組織委托氏體或索氏體。

3. 冷卻不足

1）特別在掃描淬火時(shí)，由于噴液區(qū)域太短，工件淬火后，經(jīng)過(guò)噴液區(qū)后，心部熱量又使表面子回火，此時(shí)表面自回火溫度過(guò)高，常能從表面溫度及顏色感測(cè)到。

2）一次加熱法時(shí)，冷卻時(shí)間太短，自回火溫度過(guò)高，或由于噴液孔因水垢減少了噴液孔截面，導(dǎo)致子回火面積過(guò)高。

3）噴水液溫度過(guò)高，流量減少，濃度變化，淬火液中混有油污等。

4）噴液孔局部堵塞，器特點(diǎn)是局部硬度不足，軟快區(qū)常與噴液孔堵塞文職相對(duì)應(yīng)。

高頻淬火采取的屏蔽保護(hù)

常見(jiàn)高頻淬火時(shí)工件的棱邊、尖處常會(huì)造成、淬裂等淬火缺陷,這是高頻電流的特性——尖角效應(yīng)造成的,難以克服。故而常見(jiàn)的解決方法是.使高頻淬火區(qū)域避開(kāi)工件的軸肩、端面等形狀較尖銳的部位,或采用比較大的倒角來(lái)減弱尖角效應(yīng)。 然而有些工件,由于其服役時(shí)的特殊需要.要求將其硬度區(qū)域一直延伸至其淬火面的邊緣,即要求其軸肩或端面的校邊等處也同樣的淬火硬度,而往往在那里沒(méi)有或幾乎沒(méi)有倒角角。對(duì)于這樣的危險(xiǎn)部位就要進(jìn)行屏蔽保護(hù)。戚墅堰堰機(jī)車(chē)車(chē)輛廠零部件所使用的材料為為45號(hào)鋼,淬火要求外麥面HRC42～48。在高頻淬火時(shí)采用連續(xù)加熱方式。8)輸入鋼軌工藝參數(shù)和電參數(shù):電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%,頻率波動(dòng)50Hz±10%,中頻電壓600~800V,頻率900~1100Hz,功率:180~200kW,水壓0。由于其表面形狀是兩鍘向內(nèi)凹陷,這樣在工藝上不得不采用比較大的屏蔽,來(lái)保證填內(nèi)凹部位的淬火硬度,而且端面的邊棱也沒(méi)淬裂。由于這種原因,曾經(jīng)造成過(guò)50%工件的批量性報(bào)廢。 針對(duì)這種缺陷,他們使用厚10n,m的紫鍆扳,制成兩塊截面相同的兩個(gè)銅塊,淬火時(shí)分別加蓋于工件的兩端。 高頻淬火時(shí),銅塊在淬火機(jī)床上受到夾持而與工件緊密貼合時(shí),由于銅塊是良好的導(dǎo)體,受感應(yīng)固電磁場(chǎng)作用而避開(kāi)了尖角效應(yīng)。

像這樣的工件情況很多，很鋼板上有孔的需要高頻淬火，空的邊緣位置就比較會(huì)出現(xiàn)淬裂問(wèn)題，就可以采用以上方法避開(kāi)。總之不管什么樣的工件這種屏蔽保護(hù)是現(xiàn)在比較實(shí)用方便的方法，需要靈活運(yùn)用，就可以達(dá)到很好的效果，提供工件的利用率，降低浪費(fèi)。