超音频淬火设备和高频淬火设备应用在齿轮表面淬火的硬化层分布形式
硬化层分布形式一种:齿根不淬硬,采用回转加热的方法,这种淬火方法所达到的效果就是齿面耐磨性提高,弯曲疲劳强度受一定影响,许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平;这种淬火方法一般应用在处理齿轮宽度10-100mm,模数小于5mm,齿轮的直径是由设备的功率决定。
第二种、齿根都淬硬需要混转加热淬火法,齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度都得到提高;许用弯曲应力比调质状态提高30%-50%,可部分代替渗碳齿轮;一般对齿宽10-100mm。模数小于等于5mm,火焰淬火的话直径可达到450mm,一般模数小于等于6mm,个别情况需要小于等于10mm。
第三种、齿面淬硬,齿根不淬硬,采用单齿连续加热淬火的方法,淬火效果为齿面耐磨性提高,弯曲疲劳强度手一定影响,一般硬化层结束离齿根2-3mm处;许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平,这种单齿淬火的方法,齿轮直径是不受限制的,单齿淬火模数要大于等于10mm。
第四种、齿面齿根都要淬硬,沿齿沟连续加热淬火,齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度均提高;许用弯曲应力比调质状提高30%-5.%,可部分代替渗碳齿轮的。这种淬硬分布形式不受齿轮直径的限制,但是模数一定到大于等于10mm。齿轮采用超音频,高频淬火设备的方式淬火感应器结构也非常严谨,要保证感应器充分冷却的条件下,使感应器提高加热效率。
调整螺钉感应加热淬火断裂分析
调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件,工件材料为M135钢,调整螺钉工作时,顶部球面和台肩柱面承受摩擦力,要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW,淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm,表面硬度为45-55HRC,形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后,为使工件球面和柱面同时淬火硬化,旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透,致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力,常造成调整螺钉出现断裂失效***。针对上述问题,试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺,取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置,淬火前,工件插入***套中,旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作,并安装导磁体。工件感应加热淬火后,球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层,心部原始***良好。检验表明,采用改进感应加热淬火装置及方法处理后,调整螺钉性能优良,同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。
由于球面上各点与感应器底面距离不同,加热时得到的能量不同。淬火加热是,调整两种电流的相对大小,可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二,一是感应器的宽度,二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度,对端部球面覆盖面越大,接受由导磁体传出的磁力线越少;工件旋转速度越快,圆柱面电动势越大,淬火硬化层越深。
感应加热表面淬火齿轮的质量检测
1.外观检测
工件表面不的有淬火裂纹,崩角,锈蚀,烧熔,为加热表面影响使用性能的缺陷。一般件100%目测检验,重要件应100%无损探伤检验。成批生产时,按规定要求进行检验。
2.表面硬度检验
1)一般用落实硬度计进行抽检,近年来笔试硬度计和内孔硬度计均由许多新产品,使用形状不规则或一些大工件均能方便的进行检测。工件批量生产时,按照50%-10%抽检硬度:单件,小批量生产时按100%检验硬度。
2)淬火硬度区域的范围根据硬度确定,也可对工件用强酸浸蚀淬火表面来使硬化区显示白色,再用卡尺或钢板尺测量。
3)形状复杂或者无法使用硬度计检测的工件,可用硬度笔进行检验。
3.硬度层深度检测
感应加热表面淬火齿轮的硬化层深度,无缝钢管内壁淬火机供货商,目前绝大多数是通过切割样件规定的检验部位来测量。使用砂轮切割机或线割机切割样件。
1)硬化区尺寸的测量标准
a.金相法 对于中碳钢,从工件表面100%马氏体测至50%+50%托氏体为止。
b.硬度法 根据GB5617-1985《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》,以极限硬度为基准的硬化层深度的测量方法,简称硬度法。
2)齿轮硬化区及局部硬化层深度与零件形状的关系
a.模数m≤4mm的非渗碳齿轮,允许全齿硬化,齿底要求有≥0.5mm的齿轮采用同时加热一次淬火时,在齿根部分允许时有1/3的齿高不硬化,在此单齿连续淬火时,齿根部分允许有≤1/4齿高不硬化。
b.模数m=4.5-6mm的齿轮采用同事加热一次淬火时,其齿纵剖面的中心硬化层深度允许为端面硬化层深度的2/3以上。
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