解析鑄鐵采用中頻淬火機進行熱處理工藝的基礎知識

鑄鐵采用中頻淬火機進行熱處理工藝方法和鋼的熱處理工藝基本相似，但由于鑄鐵中石墨的存在以及化學成分等方面的差異，其熱處理又具有一定的特殊性。主要表現(xiàn)在以下方面：

(1)鑄鐵是Fe一C一Si三元合金，其共析轉變發(fā)生在一個相當寬的溫度范圍內(nèi)，在這個溫度范圍內(nèi)存在著鐵素體十奧氏體十石墨的穩(wěn)定平衡和鐵素體十奧氏體十滲碳體的準穩(wěn)定平衡。在共析溫度范圍內(nèi)的不同溫度點，都對應著不同的鐵素體和奧氏體平衡量，這樣，只要控制不同的加熱溫度和保溫時間，就可獲得不同比例的鐵索體和珠光體基體組織，在較大幅度內(nèi)調(diào)整鑄鐵的力學性能。我們可以使用示波器對逆變晶閘管的換流角進行觀察,然后將換流角調(diào)整到相對比較合適的數(shù)值。

(2)盡管鑄鐵總碳含量很高，但石墨化過程可使碳全部或部分以石墨形態(tài)析出，使它不僅具有類似低碳鋼的鐵素體組織，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同數(shù)量和形態(tài)的鐵索體與珠光體（或其他奧氏體轉變產(chǎn)物)的混合組織。從而使鑄鐵采用中頻淬火機進行熱處理，既可獲得具有相當于高碳鋼的性能，又可獲得相當于中、低碳鋼的性能，而鋼則沒有這種可能性。為獲得對工件要求的性能，可以用回火溫度來調(diào)整硬度，減小脆性，得到所要求的強度、塑性和韌性。

(3)鑄鐵奧氏體及其轉變產(chǎn)物的碳含量可以在一個相當大的范圍內(nèi)變化。控制奧氏體化溫度和加熱、保溫、冷卻條件，可以在相當大的范圍內(nèi)調(diào)整和控制奧氏體及其轉變產(chǎn)物的碳含量，從而使鑄鐵的性能可在較大的范圍內(nèi)進行調(diào)整。

(4)與鋼不同，鑄鐵中石墨是碳的集散地。相變過程中，碳常需作遠距離的擴散，其擴散速度受溫度和化學成分等因素的影響，并對相變過程及相變產(chǎn)物的碳含量產(chǎn)生很大的影響。

(5)熱處理不能改變石墨的形狀和分布特性，而鑄鐵采用中頻淬火機進行熱處理的效果與鑄鐵基體中的石墨形態(tài)有密切關系；對于灰鑄鐵而言，熱處理有一定的局限性。球墨鑄鐵中石墨呈球狀，對基體的削弱作用較小，因而凡能改變金屬基體的各種熱處理方法，對于球墨鑄鐵件都非常有效。因此，采用高頻淬火機對連桿進行熱處理，并注意其中的工藝實施要點和問題，將有助于我們生產(chǎn)出高質量、高規(guī)格的連桿。

鑄鐵的這些金相學特點和相變規(guī)律是鑄鐵采用中頻淬火機進行熱處理的理論基礎，對于指導生產(chǎn)具有重要意義。

揭秘軸承零件采用中頻淬火設備進行熱處理的具體工藝

軸承零件在工作過程中要承受交變應力，因此，生產(chǎn)上要求軸承零件具有高的性能、高的耐磨性以及良好的尺寸穩(wěn)定性。為滿足上述需要，很多廠家采用中頻淬火設備進行熱處理，效果良好。

軸承零件采用中頻淬火設備進行加熱熱處理，加熱溫度為850℃。

套圈淬火冷卻在特殊冷卻裝置上進行，以保證水以10-15m/s速度通過淬火零件的表面。水壓為1.5-3MPa，其快速冷卻時間以保證零件于150℃左右自回火。低溫回火160-170℃。

空心滾子（直徑φ32mm×52mm×φ12mm）表面淬火采用中頻淬火設備進行，溫度為930-960℃，時間15s，隨后均溫。內(nèi)徑表面溫度650-750℃時使?jié)L子內(nèi)外表面形成奧氏體，然后用快速流動水冷卻。

表面淬回火后技術要求：表面硬度為61-64HRC，中心硬度為31-43HRC；淬火層深度為2.0-3.5mm。表層的顯微組織為隱晶（或細晶馬氏體），殘留碳化物以及殘留奧氏體組成，中心組織為托氏體與索氏體的混合組織。

超音頻淬火設備和高頻淬火設備應用在齒輪表面淬火的硬化層分布形式

硬化層分布形式一種：齒根不淬硬，采用回轉加熱的方法，這種淬火方法所達到的效果就是齒面耐磨性提高，彎曲疲勞強度受一定影響，許用彎曲應力低于該鋼材調(diào)質后的水平；鋼軌軌頭加熱到900~980℃后適量噴霧冷卻,余溫控制在420~600℃。這種淬火方法一般應用在處理齒輪寬度10-100mm,模數(shù)小于5mm，齒輪的直徑是由設備的功率決定。

第二種、齒根都淬硬需要混轉加熱淬火法，齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強度都得到提高；為此，通過調(diào)整回火溫度，以降低基體硬度，保證抗拉強度在下限的工藝試驗，以滿足后續(xù)加工的要求。許用彎曲應力比調(diào)質狀態(tài)提高30%-50%，可部分代替滲碳齒輪；一般對齒寬10-100mm。模數(shù)小于等于5mm，火焰淬火的話直徑可達到450mm，一般模數(shù)小于等于6mm，個別情況需要小于等于10mm。

第三種、齒面淬硬，齒根不淬硬，采用單齒連續(xù)加熱淬火的方法，淬火效果為齒面耐磨性提高，彎曲疲勞強度手一定影響，一般硬化層結束離齒根2-3mm處；直線滾動導軌的加工流程為備料-鍛造-球化退火-機械加工-去應力退火-淬火、回火-半精機械加工-人工時效處理-精機械加工。許用彎曲應力低于該鋼材調(diào)質后的水平，這種單齒淬火的方法，齒輪直徑是不受限制的，單齒淬火模數(shù)要大于等于10mm。

第四種、齒面齒根都要淬硬，沿齒溝連續(xù)加熱淬火，齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強度均提高；許用彎曲應力比調(diào)質狀提高30%-5.%，可部分代替滲碳齒輪的。這種淬硬分布形式不受齒輪直徑的限制，但是模數(shù)一定到大于等于10mm。齒輪采用超音頻，高頻淬火設備的方式淬火感應器結構也非常嚴謹，要保證感應器充分冷卻的條件下，使感應器提高加熱效率。對采用蒸餾水冷卻大功率電力電子器件的設備要檢查蒸餾水箱的水位是否正常。