鋼齒圈的感應淬火

鋼齒圈的表面感應淬火后技術要求為:表面硬度55HRC~60HRC,淬硬層深為1.1mm~10.8mm(齒頂為10.8mm,齒根為1.1mm)。

齒圈感應加熱參數(shù)的選擇現(xiàn)有的加熱方式是采用中頻電源,沿齒廓整體旋轉加熱達到淬火溫度后,噴冷卻介質(zhì),要達到齒頂、齒根均勻的硬化層分布,使齒圈得到接近仿形淬火效果,選擇合適的加熱功率、加熱時間、預冷時間非常重要。在轉向齒條接觸式感應淬火過程中,采用保證齒溝都得到充分冷卻的噴水并在齒條加熱本體的另一側輔助噴淋冷的冷卻方式,在生產(chǎn)過程中對加強齒條的硬化及減小畸變產(chǎn)生了良好的效果。根據(jù)齒圈同時加熱淬火的面積、硬化層深度、比功率及加熱時間之間的關系,確定齒圈的加熱參數(shù)。

感應加熱參數(shù)對齒圈淬火的影響齒圈感應加熱的頻率選擇是比較復雜的,要選擇的電流頻率,使齒頂和齒根被均勻地加熱有一定的困難,特別是模數(shù)m,齒數(shù)z及齒寬b等參數(shù)的變化都影響頻率的選擇。

車軸的感應淬火

40鋼車軸表面感應淬火強化工藝研究是我國高速鐵路的發(fā)展需要,填補國內(nèi)在這項領域的技術空白。

車軸表面強化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件,通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負荷。統(tǒng)計表明大多數(shù)的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂,滿足強度與韌性的要求,目前車軸常采用調(diào)質(zhì)或正火工藝,但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳,而沒有達到應有的使用壽命。實踐表明,在調(diào)質(zhì)或正火的基礎上再施加表面感應淬火強化處理,可使服役壽命成倍地延長。因此,這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。車軸表面強化一般主要分噴涂 滾壓強化和感應淬火強化兩種,滾壓強化因其強化深度較淺,硬度較低,提高服役壽命有限。中頻感應淬火加熱適中,適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應淬火強化。4、雙頻感應淬火：中頻預熱齒槽，高頻加熱齒頂，得到基本沿齒廓分布的硬化層。表面感應強化對提高車軸的彎曲或扭轉疲勞強度、減少對缺口的敏感性和應力集中十分有效。表面感應淬火后,由于心部高的有效韌性和塑性,允許其硬化層有較高的硬度,以保持高的耐磨性、強度和殘余壓應力,充分發(fā)揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應淬火從過去的局部淬火、分段淬火,發(fā)展到現(xiàn)在的表面全長淬火。

整體感應淬火工藝技術針對現(xiàn)有分段感應淬火工藝技術存在的問題進行研究，開發(fā)出整體感應淬火技術，整體感應淬火工藝技術是將原來的兩次感應淬火工藝合二為一，解決了分段感應淬火過程中存在的問題，并使淬火區(qū)域連接在一起，實現(xiàn)淬硬層連續(xù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。整體感應淬火技術的開發(fā)主要包括感應淬火技術專用感應器的設計及試制、輪轂軸管零件的工藝調(diào)試及結果分析；通過多輪的試驗及工藝調(diào)試試制出感應淬火專用感應器，開發(fā)出感應淬火工藝，并試制出合格的輪轂軸管零件。整體感應淬火技術由于淬火區(qū)域大，零件儲熱高，為自回火技術的實施創(chuàng)造了條件，因此在開發(fā)整體感應淬火工藝過程中通過嚴格控制噴水壓力、持續(xù)時間、淬火液濃度等參數(shù)，使零件淬火后余溫達到大約200℃，實現(xiàn)了自回火，節(jié)省了回火費用。在齒輪的強化方法中,與調(diào)質(zhì)、滲碳和滲氮一起構成四大基礎工藝,在齒輪從軟齒面向硬齒面技術發(fā)展的過程中,感應淬火工藝曾發(fā)揮了重要作用。