滾珠絲杠中頻感應(yīng)加熱淬火工藝分析

絲杠表面淬火硬度58~64HRC，兩端允許留一個(gè)導(dǎo)程的軟帶，絲杠槽底部淬火后的有效硬化層深1.6~2.4mm，淬火后絲桿彎曲度小于1.0mm。試樣預(yù)備熱處理為820℃正火 620℃回火。根據(jù)絲杠槽底部淬火后的有效硬化層深度要求，電源應(yīng)采用IGBT感應(yīng)加熱電源比較合適。為此，我們應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行彈簧夾頭的熱處理工藝規(guī)范，如嚴(yán)格控制加熱溫度、冷卻方式等。按工件材質(zhì)、形狀和尺寸等技術(shù)要求，選用連續(xù)加熱和連續(xù)噴冷的方式進(jìn)行淬火。加熱時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，淬火溫度在900~950℃范圍內(nèi)，用紅外線測(cè)溫儀測(cè)溫；淬火加熱時(shí)間非常短，因是感應(yīng)加熱，加熱速度極快，工件加熱到溫后噴冷淬火，淬火加熱時(shí)間受感應(yīng)器上移速度決定，上移速度越快，淬火加熱時(shí)間越短。噴冷介質(zhì)采用聚乙烯醇水溶液，回火方式采用油浴回火，回火溫度(180±10)℃，回火時(shí)間(5~6)h。

當(dāng)工件被噴水冷卻時(shí)，上下滾輪又能夾持工件，使其不因淬火應(yīng)力的作用而變形，從而對(duì)絲杠起到減少變形的作用。在淬火時(shí)降低感應(yīng)器及淬火校正工裝向上的移動(dòng)速度，淬火時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)、淬火溫度會(huì)升高、加熱深度會(huì)加深，使絲杠表面淬火后硬化層加深及表面硬度升高，從而保證滿意的硬化層深度及表面硬度。今天，簡(jiǎn)答介紹了圓盤的中頻熱處理工藝，希望會(huì)對(duì)您的工作有所幫助。當(dāng)工件連續(xù)加熱淬火時(shí)，上下兩組滾輪隨著感應(yīng)器上下移動(dòng)，并隨工件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生連續(xù)的校正作用。采用工裝中頻淬火，變形，淬硬層深度及硬度也更加均勻。

關(guān)于金屬熱處理中的過(guò)熱現(xiàn)象

我們知道熱處理過(guò)程中加熱過(guò)熱易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。

1.一般過(guò)熱

加熱溫度過(guò)高或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起奧氏體晶粒粗化稱為過(guò)熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的變形開(kāi)裂傾向。3）掃頻式啟動(dòng)方式，具有100%的啟動(dòng)成功率4）具有快速響應(yīng)特性的調(diào)節(jié)器根據(jù)供方在工件加熱的實(shí)際使用情況下所獲得的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了的調(diào)節(jié)器，其響應(yīng)時(shí)間小于100mS，完全適合于抽油桿淬火調(diào)質(zhì)線電源在負(fù)載突變的情況下適應(yīng)快速響應(yīng)的使用要求。而導(dǎo)致過(guò)熱的原因是爐溫儀表失控或混料（常為不懂工藝發(fā)生的）。過(guò)熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。

2.斷口遺傳

有過(guò)熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。利用被加熱物體內(nèi)存在電阻，會(huì)產(chǎn)生很多的焦耳熱，使物體自身的溫度迅速上升，因此達(dá)到對(duì)所有金屬材料加熱的目的。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭(zhēng)議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過(guò)高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出，受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。

3.粗大組織的遺傳

有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí)，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。

由于零件淬火部位空間小,感應(yīng)器制作難度大

磁力線密度小,逸散嚴(yán)重,導(dǎo)致端面加熱速度慢、加熱溫度低,當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到淬火加熱溫度時(shí),淬硬層深超差,不能滿足技術(shù)要求,同時(shí),平面感應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)外圓感應(yīng)加熱淬火;由于零件淬火部位空間小,制作的感應(yīng)器有效截面小,同時(shí)滿足感應(yīng)器有效冷卻和實(shí)現(xiàn)淬火自噴冷卻難度較大。為解決以上難題,達(dá)到在同一感應(yīng)器上互為直角的外圓和端面同時(shí)感應(yīng)加熱淬火的目的,在感應(yīng)器設(shè)計(jì)及制作中采取了如下措施。經(jīng)回火處理后,軸承套圈的硬度為60~62HRC,均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在鄰近效應(yīng)影響下,圓柱面吸收的磁力線密度大于下端面,感應(yīng)電流集中于相鄰零件圓柱表面,在加熱過(guò)程中,圓柱面易被加熱,而下端面磁力線密度小,不易被加熱。鑒于此情況,將感應(yīng)器的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為內(nèi)錐面,以求通過(guò)擴(kuò)大感應(yīng)器與零件外圓的間隙,減少磁力線在外圓截面上的分布;與外圓間隙相比,下端面間隙小,考慮到零件的直角結(jié)構(gòu)會(huì)使磁力線的密度集中于直角的尖角處,形成尖角效應(yīng),使尖角處加熱溫度高,故將感應(yīng)器下端面設(shè)計(jì)成直角兩端面。感應(yīng)加熱過(guò)程中,淬火液采用外噴供給方式。