淺析采用淬火機對齒輪進行表面淬火的工藝介紹

中頻淬火機對齒輪進行表面淬火主要是通過快速加熱與立即淬火冷卻相結合的方法來實現(xiàn)的。...

淬火機對齒輪進行表面淬火主要是通過快速加熱與立即淬火冷卻相結合的方法來實現(xiàn)的，即利用快速加熱使鋼件表面很快地達到淬火的溫度，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（即原來塑性和韌性較好的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織)。（1）工藝流程下料（40Cr鋼板材）一正火、校正、時效一機械加工一淬火、校正、回火一噴砂一發(fā)藍一機械加工。

表面淬火齒輪的機械加工工藝流程一般為：備料→鍛造→正火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)處理→機械半精加工→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述如下。

(1)正火

消除鍛造應力，均勻組織、細化晶粒，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性能，以承受交變彎曲應力和沖擊載荷，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鍵工序，采用淬火機進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力，從而提高負荷的能力；低溫回火是為了消除淬火應力，防止產(chǎn)生磨削裂紋，提高抗沖擊能力。

對調(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))。

采用淬火機進行表面淬火后，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。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(zhì)量、高規(guī)格的連桿。由于高頻表面淬火組織細、磁化物分布均勻且細?。杂捕雀摺姸却?，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。

高頻淬火設備特點如下：

1、體積小、重量輕、安裝簡單，操作十分方便。

2、、節(jié)電十分明顯，比傳統(tǒng)高頻設備節(jié)電60%、比可控硅中頻節(jié)電20%。

3、安全可靠，無萬伏高壓，對操作人員十分安全。

4、頻帶寬，可滿足不同工件的鍛前加熱、熱處理、釬焊等。

5、獨特的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，確保設備24小時連續(xù)工作。

6、品種齊全。

高頻淬火后所形成的殘余壓應力，對材料因缺陷多形成的應急集中有較大的緩和作用，也可以說，高片淬火可以使金屬零件缺陷部位的破壞的能力得到了強化。為滿足上述要求，不少廠家采用超音頻淬火設備進行熱處理，效果良好，滿足了工作的需要。因此，對于那些受到較強交變應力作用而產(chǎn)生疲勞破壞的金屬零件，如齒輪軸或齒輪的齒面，殘余壓應力的存在是有益處的。

通過高頻淬火來提高零件磨察表面的硬度是必要，同時還希望在硬度減小少的情況下，盡量減少磨檫表面淬火時產(chǎn)生的產(chǎn)于壓應力。減小淬火零件表面殘余壓應力比較簡單的作法，就是高頻淬火后立即金相消除應力的回火處理。

感應加熱表面淬火常見的缺陷分析以預防方法

1.硬度不足和軟點、軟帶

匯流條之間的距離太大， 調(diào)整匯流條之間的距離為1-3mm。

淬火介質(zhì)中有雜質(zhì)或乳化劑老化 更換淬火介質(zhì)。

冷卻水壓力太低或者冷卻不及時，增加水壓，加熱冷卻水流量，加熱后及時噴水冷卻。 i.零件在感應器中位置偏心或零件彎曲嚴重 調(diào)整兩件或感應器的相對位置，是個邊間隙相等；若是零件彎曲嚴重 調(diào)整零件或感應器的相對位置，使各邊間隙相等；若是零件彎曲嚴重，淬火前應進行矯直處理。其中的球化退火、去應力退火及淬火、回火熱處理常采用高頻淬火設備進行。

②淬硬層深度不足

a.頻率過高導致渦流透熱深度過淺 太正電參數(shù)，降低感應加熱頻率。

b.連續(xù)淬火加熱時零件與感應器之間的相對運動速度過快 可采用預熱-加熱淬火。

c.加熱時間過短 可以返淬，單反淬錢應進行感應加熱退火。

③淬硬層剝落 產(chǎn)生的原因是表面淬硬層硬度梯度過大，或是硬化層太淺，表面馬氏體祖師倒是體積膨脹等。應對措施是正確調(diào)整電參數(shù)，采用預熱-加熱淬火，加深過度層深度。

④淬火開裂

a.鋼中碳和錳的含量不應超過上限，可在試淬時調(diào)整工藝與參數(shù)，也可調(diào)整淬火介質(zhì)。

b.鋼中夾雜物多，成網(wǎng)狀或成分有偏西或含有害元素多 檢查飛劍術夾雜物含量或分布狀況，毛坯需進行反復鍛造。

c.傾角處或鍵槽等尖角處加熱時出現(xiàn)瞬間高溫而淬裂中尖角倒圓，淬火前用石棉繩或金屬棒料堵塞溝槽，空洞。

e.淬火介質(zhì)選擇不當 改用冷卻能力低的淬火劑。用油，聚乙烯醇水溶液或其他乳化劑作為合金鋼淬火劑。

f.回火不及時或回火不足 淬火后應及時回火，淬火和回火之間的停留時間，對于碳鋼和鑄鐵件補一個超過4h，合金鋼不應超過0.5h?；鼗鸩蛔銜r，適延長回火時間。

g.材料淬透性偏高 可以選用冷卻速度慢的淬火介質(zhì)。

h.返修件未經(jīng)退火或回火 返修件必須經(jīng)過回火或正火后，才能再次感應加熱淬火。

i.零件結構設計不合理或是技術要求不當 加以設計部門修改不合理的接受設計，提出切實可行的工藝要求。