高頻淬火設(shè)備對齒輪進行淬火常見問題及處理對策

不管是滲碳淬火、碳氮共滲淬火、感應(yīng)加熱淬火還是整體加熱淬火，齒輪高頻淬火冷卻過程可能出現(xiàn)的熱處理質(zhì)量問題主要有：

1、淬火后硬度不足、淬火態(tài)硬度不均、淬火硬化深度不夠；

2、 淬火后心部硬度過高；

3、 淬火變形超差；

4、淬火開裂；

出現(xiàn)這類質(zhì)量問題往往與齒輪的材質(zhì)、前處理、淬火加熱和淬火冷卻有關(guān)。在排除材質(zhì)、前處理和加熱中的問題后，淬火介質(zhì)及相關(guān)技術(shù)的作用就特別突出了。事實上，近年來國外對淬火冷卻的研究也證明，在改進和提高熱處理質(zhì)量的工作中，注意的正是淬火冷卻。

齒輪用高頻淬火設(shè)備進行熱處理冷卻中的質(zhì)量問題

一、硬度不足與硬化深度不夠

齒輪高頻淬火冷卻速度偏低是造成齒輪淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因，但是，根據(jù)實際淬火齒輪的材質(zhì)、形狀大小和熱處理要求不同，又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。比如。對于中小齒輪，淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所致，而模數(shù)大的齒輪要求較深淬硬層時，提高低溫冷卻速度就非常必要了。由于高頻表面淬火組織細、磁化物分布均勻且細?。杂捕雀?、強度大，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。提高所用淬火介質(zhì)的低溫冷卻速度，往往可以增大淬硬層深度。

二、淬火后心部硬度過高

這類問題可能與所選介質(zhì)冷速過快或介質(zhì)的低溫冷卻速度過高有關(guān)。解決辦法之一是改換淬火油來滿足要求。辦法之二是與淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家聯(lián)系，有針對地加入適當?shù)奶砑觿﹣斫档痛慊鹩偷闹械蜏乩鋮s速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。

三、齒輪高頻淬火開裂問題

這個問題主要出現(xiàn)在感應(yīng)加熱淬火中。選擇好水性淬火介質(zhì)，比如國內(nèi)外普遍采用的PAG類淬火介質(zhì)代替原來使用的自來水，問題便解決了。感應(yīng)加熱淬火采用PAG介質(zhì)。可以獲得高而均勻的淬火硬度和深而且穩(wěn)定的淬硬層，淬裂危險。

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的質(zhì)量檢測

1.外觀檢測

工件表面不的有淬火裂紋，崩角，銹蝕，燒熔，為加熱表面影響使用性能的缺陷。一般件100%目測檢驗，重要件應(yīng)100%無損探傷檢驗。成批生產(chǎn)時，按規(guī)定要求進行檢驗。

2.表面硬度檢驗

1）一般用落實硬度計進行抽檢，近年來筆試硬度計和內(nèi)孔硬度計均由許多新產(chǎn)品，使用形狀不規(guī)則或一些大工件均能方便的進行檢測。工件批量生產(chǎn)時，按照50%-10%抽檢硬度：單件，小批量生產(chǎn)時按100%檢驗硬度。

2）淬火硬度區(qū)域的范圍根據(jù)硬度確定，也可對工件用強酸浸蝕淬火表面來使硬化區(qū)顯示白色，再用卡尺或鋼板尺測量。

3）形狀復(fù)雜或者無法使用硬度計檢測的工件，可用硬度筆進行檢驗。

3.硬度層深度檢測

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的硬化層深度，目前絕大多數(shù)是通過切割樣件規(guī)定的檢驗部位來測量。使用砂輪切割機或線割機切割樣件。

1）硬化區(qū)尺寸的測量標準

a.金相法 對于中碳鋼，從工件表面100%馬氏體測至50%＋50%托氏體為止。

b.硬度法 根據(jù)GB5617-1985《鋼的感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測定》，以極限硬度為基準的硬化層深度的測量方法，簡稱硬度法。

2）齒輪硬化區(qū)及局部硬化層深度與零件形狀的關(guān)系

a.模數(shù)m≤4mm的非滲碳齒輪，允許全齒硬化，齒底要求有≥0.5mm的齒輪采用同時加熱一次淬火時，在齒根部分允許時有1/3的齒高不硬化，在此單齒連續(xù)淬火時，齒根部分允許有≤1/4齒高不硬化。

b.模數(shù)m=4.5-6mm的齒輪采用同事加熱一次淬火時，其齒縱剖面的中心硬化層深度允許為端面硬化層深度的2/3以上。

感應(yīng)加熱快速熱處理時的淬火加熱

鋼的淬火處理是由加熱和冷卻兩部分組成，其中淬火加熱涉及淬火溫度和淬火保溫時間兩個重要的工藝參數(shù)。這兩個工藝參數(shù)的選擇與確定，是完成淬火加熱目標的重要條件。

快速加熱的目的是將剛加熱臨界點以上，在某一合適的溫度下保溫，使組織完全專版為奧氏體，使合金化合物和碳化物充分的溶解，并使其在奧氏體內(nèi)均勻分布。在（高頻）感應(yīng)加熱快速熱處理的條件下，為了完成上述淬火加熱的目的，其首要條件是根據(jù)以下各種因素來確定加熱溫度。連桿要求具有足夠的強度和結(jié)構(gòu)剛度，強度不足容易導(dǎo)致連桿的斷裂，剛度差則容易在應(yīng)用過程中變形，會造成活塞與汽缸之間的漏氣等，影響其工作效率。

（1）快速加熱對鋼臨界點的影響 剛的臨界點AC1，AC3歲加熱升溫速度的增大而發(fā)生變化，其變化幅度取決于剛的化學成分。對采用蒸餾水冷卻大功率電力電子器件的設(shè)備要檢查蒸餾水箱的水位是否正常。通常情況下，AC1，AC3隨加熱升溫速度的增大而升高。因此，淬火加熱溫度必選根據(jù)剛的化學成分和感應(yīng)絕愛熱升溫速度做出調(diào)整，不能私用傳統(tǒng)熱處理采用的淬火加熱溫度，二十使用更高的淬火加熱溫度，確保剛的組織完全奧氏體化。

（2）跨蘇加熱對合金元素及化合物溶解的影響 淬火加熱時要求鋼種合金元素及其形成的化合物，碳化物都能融入奧氏體形成固溶體，以利于后期熱處理后使鋼得到強化。一般淬火件為減少淬火內(nèi)應(yīng)力、降低脆性、保持高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度，往往采用超音頻淬火設(shè)備進行回火熱處理。（高頻）感應(yīng)加熱淬火加熱時保溫時間很短暫，對合金元素及其化合物的溶解不利。為此，只有采用提高溫度的措施來促進其溶解。

（3）快速加熱對奧氏體均勻化的影響 淬火加熱溫度是使出生奧氏體中碳分布均勻化的重要條件，奧氏體均勻與否直接關(guān)系到淬火組織的結(jié)構(gòu)特點和回火后鋼的組織和性能。因此，淬火加熱溫度應(yīng)能滿足奧氏體均勻化的要求。

綜上所述，在確定快速加熱i奧劍俠淬火加熱溫度時，應(yīng)考慮上述要求?？刂茒W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(zhuǎn)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。同時，還必須考慮快速加熱淬火保溫時間短暫的特點來制定淬火加熱溫度。傳統(tǒng)淬火加熱溫度，通常在臨界點AC1，AC3以上某個溫度，其中亞共析低合金鋼的淬火加熱溫度的對比數(shù)數(shù)據(jù)可以那位，感應(yīng)加熱淬火溫度比傳統(tǒng)加熱淬火溫度高50-100℃，這只是概況數(shù)據(jù)，使用時還鷹大哥依據(jù)實際情況加以調(diào)整。