直径160mm的三爪卡盘卡爪的高频感应淬火工艺

卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置，从卡盘爪数可以分为：两爪卡盘，四爪卡盘，六爪卡盘和特殊卡盘。今天我们就以三爪卡盘为例介绍一下使用高频感应淬火设备对卡爪的热处理。

三爪卡盘用伏大扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面举行螺纹，然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用，三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个卡爪组成。三个卡爪等分安装在平面螺纹上，当用扳手小锥齿轮便转动。它背面的平面螺纹就使三个卡爪时向中心靠近或退出。

卡爪的材料为45钢，外形尺寸为70.3*56*20.5mm，牙宽12mm。硬度≥52HRC，两侧及压根30-40HRC，其余部分53-58HRC。淬火的热处理工件简介如下：

①正火。工艺为：850℃X1.5-2h，正火后硬度≤187HBW。

②淬火，工艺为：820-830℃x10min氺油双液淬火，卡爪在水中冷却5-6S立即转到油中冷却。淬火后硬度54-58HRC。

③回火。工艺为：200-210℃x2h硝盐回火。回火后硬度53-57HRC。

④高频感应淬火回火。特质感应圈，淬压部12mm宽度，受高频感应加热影响，牙根部发生回火转变，硬度正好达到技术要求30-40HRC范围内。高频感应淬火后，180-200℃*2h硝盐回火。

齿轮淬火变形的分析和对策

7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。

锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm，碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相***检验发现，主动齿轮带状***中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状***平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。

分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件***均匀性差，带状***严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的***应力，造成工件畸变过大超差而失效。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状***严重超差造成的。由于带状***严重，相邻部位显微***不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的***应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。

根据以上分析，提出工艺改进措施如下：

（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状***≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。

（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状***≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。

（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯***性能质量，为减少和消除齿轮***缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。

高频淬火后形成的残余压应力对金属件耐磨性能的有影响吗

机械金属零件磨损的主要原因。目前，索具设备中大量应用各种相互配个的零件，这些零件的配合表面，今本上都是经机械济公喉完成的。由于加工误差和装配误差的存在，其加工面不可能是光滑的，有一定粗糙度。因此麦当这些相互配合运动的零件受重力和机械作用力额的影响，接触表面之间必然会产生磨察。而磨损是磨檫的必然产物。另外，机械失效的统计也表明，一个机械设备从运行中出现故障以致***后的报废，80%的原因都是磨损所造成的。磨损学的研究表明，对付磨损，传动轴淬火机供货商，有效的方法之一就是设法提高金属零件表面的耐磨度。在零件材料不变的情况下，提高其表面的硬度的方法就是热处理，高频淬火就是简单有效的热处理方法。

高频淬火的一个特点是使零件表面产生很高的残余压应力。因此许多从事机械设计的技术人员普遍认为，高频淬火后的零件之所以耐磨性提高，主要是因为令阿健表层的这些残余压应力所造成的。而且这一论点，咋着一些著作中也提到。然而，近年来的摸查血研究表明，磨察零件的表面攒在较高的残余压应力，对零件的脑模型却不一定带来好的结果。

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