錐齒輪高頻感應(yīng)加熱淬火工藝

錐齒輪用于拖拉機(jī)產(chǎn)品中，其齒部要求高頻表面淬火，圓柱形感應(yīng)器進(jìn)行工藝試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工件淬火硬度不均， 不能滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

與齒部形狀相一致的錐形感應(yīng)器，通過工藝試驗(yàn)，滿足了產(chǎn)品技術(shù)要求。

產(chǎn)品的材質(zhì)為45鋼，熱處理調(diào)質(zhì)硬度25-30HRC，齒部要求表面淬火，淬火硬度40-50HRC。

齒部高頻淬火采用感應(yīng)淬火設(shè)備。采用同時(shí)加熱噴水冷卻。高頻感應(yīng)淬火所用 感應(yīng)器為錐形感應(yīng)器，感應(yīng)器與齒部大端面之間間隙為2mm。

通過生產(chǎn)實(shí)踐，采用錐形感應(yīng)器對錐齒輪齒部進(jìn)行高頻淬火，回火后測得齒部表面淬火硬度均在40-50HRC之間，銷軸淬火設(shè)備批發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)需求及產(chǎn)品技術(shù)要求。

齒輪高頻感應(yīng)加熱淬火溫度

加熱溫度及加熱速度是感應(yīng)加熱的基本的工藝參數(shù)， 它直接決定鋼的相變過程和淬火后的組織，是提高和穩(wěn)定高頻表面淬火工藝質(zhì)量的重要保證。

高頻感應(yīng)加熱是由交變電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流和磁滯加熱零件。高頻感應(yīng)加熱速度很快，在相變區(qū)內(nèi)可達(dá)50-500攝氏度/秒，甚至更高。

高頻感應(yīng)快速加熱中，在其他因素相同的條件下，完成相變的條件取決于相變 區(qū)內(nèi)的加熱速度，加熱速度越快，完成相變的溫度就越高。

獲得淬火硬度的溫度，就是完成相變的理想淬火溫度，淬火組織為隱針狀 或細(xì)針狀馬氏體。若低于該淬火溫度下淬火，則淬火組織中出現(xiàn)屈氏體和少量鐵素體；若高于該溫度淬火，則得針狀或粗針狀馬氏體。

淬火溫度的選擇，主要決定于零件的服役條件，如以提高表面耐磨性為主，不 受沖擊的零件，可選擇獲得硬度的淬火溫度。

為什么齒輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會比普通淬火的高？

齒輪經(jīng)過感應(yīng)淬火后的表面溫度會比普通的淬火處理高，這是感應(yīng)淬火的特點(diǎn)，這也可以稱為超硬現(xiàn)象。其實(shí)為什么齒輪淬火后表面的硬度更高呢？目前主要有兩種解釋。一是由于感應(yīng)加熱的方式，縮短了加熱時(shí)間，在加熱的過程中缺乏奧氏體晶粒產(chǎn)生的條件，因此導(dǎo)致了齒輪表面硬度提高了。第二種解釋就是因?yàn)橛捎诟袘?yīng)淬火時(shí)冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應(yīng)力，從而提高了齒輪的表面硬度。

為了印證殘留應(yīng)力對金屬工件的作用，我們特意將經(jīng)過高頻感應(yīng)淬火設(shè)備淬火的工件切斷，然后再將其與切斷前的硬度做比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過切斷后的硬度平均降低了2HRC以上，因此可以證明殘留壓應(yīng)力去除之后，金屬工件的硬度是會降低的。為什么齒輪殘留留壓應(yīng)力會導(dǎo)致表面硬度的提高呢？我們還可以從另一方面來解釋，這就是由于齒輪在經(jīng)過感應(yīng)設(shè)備淬火的時(shí)候，在低溫回火過程中，齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。

現(xiàn)在，大家明白了為什么要使用高頻感應(yīng)淬火設(shè)備了嗎？因?yàn)辇X輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會比普通淬火的更高，使用感應(yīng)淬火設(shè)備，可獲得高硬度高耐磨的金屬工件，何樂而不為呢？

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