齒輪淬火

齒輪淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿(mǎn)足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。

齒輪淬火的必要性

有些零件（包括齒輪在內(nèi)）在工件時(shí)在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應(yīng)力。在受摩擦的場(chǎng)合，表面層還不斷地被磨損，因此對(duì)一些零件表面層提出高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強(qiáng)化才能滿(mǎn)足上述要求。市面上鏈輪淬火的設(shè)備有很多，因今年來(lái)對(duì)環(huán)保要求的提升，鏈輪表面淬火一般也選擇環(huán)保性更強(qiáng)的感應(yīng)淬火設(shè)備。由于表面淬火具有變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。

齒輪淬火目的

齒輪淬火原理：將工件放入感應(yīng)器(線(xiàn)圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周?chē)串a(chǎn)生交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。電流頻率越高，工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大，加熱層越薄。齒輪淬火的目的，是為了加強(qiáng)齒輪的韌度，齒輪淬火一般可采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，該設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線(xiàn)上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

齒輪感應(yīng)淬火的發(fā)展

齒輪的硬齒面熱處理工藝主要有 :滲碳 (和碳氮共滲 )、滲氮 (和軟氮化 )及感應(yīng)淬火。齒輪感應(yīng)淬火和滲碳、滲氮相比 ,具有節(jié)能、節(jié)約合金元素、生產(chǎn)周期短、勞動(dòng)環(huán)境好以及可在線(xiàn)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此 ,隨著齒輪感應(yīng)淬火工藝的不斷改進(jìn) ,它在機(jī)床、汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)車(chē)以及回轉(zhuǎn)支承等制造工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。淬火機(jī)床具有兩個(gè)工位，淬火變壓器、感應(yīng)器共兩套,每個(gè)工位各一套。

常規(guī) (單頻 )齒輪感應(yīng)淬火

機(jī)床傳動(dòng)齒輪使用感應(yīng)淬火早 ,但受當(dāng)時(shí)感應(yīng)淬火電源頻率的限制 ,大部分仍采用高頻200kHz或中頻 25～8kHz電應(yīng)淬火。此種工藝常得到全齒淬硬或半齒淬硬的齒輪。

單齒一次加熱或掃描淬火

單齒一次加熱淬火中頻 8～10kHz常用于m =8mm以上的大模數(shù)齒輪。沿齒溝掃描淬火　沿齒溝掃描淬火主要用于m =6mm以上的直齒輪及斜齒輪 ,此種方法應(yīng)用極廣 ,并且已有極成熟的工藝與裝備。

曲軸淬火感應(yīng)淬火設(shè)備的技術(shù)

曲軸淬火感應(yīng)器，特別是半環(huán)型感應(yīng)器造價(jià)昂貴，因此如何降低造價(jià)，提率及增長(zhǎng)使用壽命已成為主要的目標(biāo)。

已研制出固定式（靜止式）曲軸淬火感應(yīng)器，其特點(diǎn)是：加熱時(shí)工件不轉(zhuǎn)動(dòng)，節(jié)能、，感應(yīng)器壽命長(zhǎng)。

根據(jù)生產(chǎn)率和工件構(gòu)造，有幾種設(shè)備的技術(shù)可以適用以下四種主要操作：

1.周?chē)鷩娏?一個(gè)專(zhuān)用的噴淋裝置將保護(hù)氣體帶給進(jìn)行淬火的工件。它可以連接氣體或淬火液回路。在使用的時(shí)候，必須增加一個(gè)圍堵裝置以縮小需要?dú)怏w的區(qū)域。

2.手套式操作箱 對(duì)低產(chǎn)量和半自動(dòng)生產(chǎn)方式而言，手套式操作箱方案是經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的方案。充氣室的簡(jiǎn)化版早就被證明對(duì)于保護(hù)大、中、小復(fù)合的工件的氣體而言都適用。這個(gè)箱子的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)訂制，通常在加工過(guò)程中是密封的，系統(tǒng)像半開(kāi)口容器系統(tǒng)一樣簡(jiǎn)單，以減少結(jié)垢。因?yàn)辇X輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會(huì)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(lè)而不為呢。

3.充氣室 該設(shè)備的設(shè)計(jì)是用于大工件的，并需要有完整的全封閉的工作區(qū)域。從外部對(duì)工件的上下料操作需要一個(gè)自動(dòng)化方案，并且需要適應(yīng)大部件。為減少旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)以及掃描臺(tái)或其他機(jī)械裝置產(chǎn)生的氣流的干擾，可以為系統(tǒng)額外添加一個(gè)局部噴淋器。

雙頻法齒輪感應(yīng)淬火的歷史發(fā)展

在常規(guī)齒輪生產(chǎn)中，齒輪機(jī)加工后進(jìn)行熱處理硬化的工藝有許多種，但都為達(dá)到相同的目的， 即形成一定的顯微組織從而獲得適宜的性能。

但是，淬火處理常常使齒輪變形，導(dǎo)致齒輪質(zhì)量下降。雙頻感應(yīng)淬火處理為解決此問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生。與兩種局部淬火工藝齒輪單齒感應(yīng)淬火和局部滲碳工藝相比，雙頻感應(yīng)淬火費(fèi)用降低，精度提高(使變形降至)。

局部滲碳在齒輪硬化方法中應(yīng)用得為廣泛。這一工藝包括在不需滲碳的表面鍍上某種材料， 防止在滲碳過(guò)程中活性碳原子滲入，的方法是鍍銅，除輪齒外，其它表面都鍍上銅，然后滲碳，滲碳后把銅鍍層去掉，進(jìn)行機(jī)加工，后將所有表面又重新鍍上銅，裝入淬火爐中加熱淬火。車(chē)軸的感應(yīng)淬火40鋼車(chē)軸表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化工藝研究是我國(guó)高速鐵路的發(fā)展需要,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在這項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)空白。