小孔径内孔表面感应加热高频淬火设备的淬火工艺

在采用感应器加热高频淬火设备时，工件必须旋转。工件随***台一起旋转加热。工件的转转速太高易使工件失稳,感应器与工件易相碰而发生打火；转速太低时加热温度不均匀,淬火后易产生软点或软带和淬火裂纹。

小孔径内孔的感应淬火,仅仅有了合适的感应器是不够的,还必须严格控制高频淬火工艺规范。保证感应加热电源的电流、频率、加热时间、加热温度以及工作台的转速。

大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析

大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板，其化学成分以及金相***符合设计要求，热处理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脱碳层≤0.3mm，表面无裂纹等外观缺陷。榔头的头部为圆柱形，采用螺旋形感应线圈就可将头部加热到淬火温度，而榔头的尾部形状比较特殊，感应器也相对复杂一些。为满足上述要求，采用超音频感应淬火设备进行热处理，效果良好。

根据65Mn具有良好淬透性的特点，厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和***性能。高频电源主机、淬火变压器，传动机构应可靠接地，应经常检查接地可靠性。淬火采用超音频感应淬火设备进行，用4t的淬火压床喷油冷却，硬度高达63HRC，再进行加热回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位，因此是淬火应力集中的部位，冷却后的畸变很大（呈S形），在350-380℃回火压紧过程中，上述部位出现裂纹。

分析裂纹产生的具体情况：①首先为机械加工应力的影响，φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出，在粗磨过程中磨削量过大，两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力，热处理前未及时消除。3、再就是由于炉料钢铁相对感应圈的阻值更低导致出现过流保护的情况,则需要使用兆欧表对炉料相对感应圈的阻值进行检测,假如出现阻值过低的话就需要重新筑炉了。②热应力的影响，该钢具有过热敏***，淬火过程中产生较大的淬火应力，脆性增加，要消除淬火后产生的热应力与***应力，必须及时回火以降低硬度和脆性，提高弹性极限、塑性和韧性等，同时该钢具有第二类回火脆性，应在回火结束后快冷，对其进行400-450℃的回火，是为了满足显微***和硬度的需要，而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。

为了获得要求的硬度、***、变形量，对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火，其目的是消除磨削时存在的加工应力；针对淬火应力和脆性大的具体情况，将淬火加热温度降低10℃左右，采用4t压床喷油冷却，减小淬火应力；提高回火温度，加快其***转变的速度以及提高回火后的冷却速度；以及改进设计结构等。那么，今天咱们就来了解一下在连杆的实际生产过程中我们应注意的问题。

高频淬火机的基本工作原理：　　

将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火)，使工件表面层淬硬更多使用淬火设备的案例和方案欢迎您的来到。它能够使用很高的能流密度，使工件迅速加热到热处理或者透热锻造温度。a.淬火件含碳量过低 应预先化验材料成分，保证淬火件的含碳量。

b.表面氧化，脱碳严重，淬火钱要清理零件表面的油污，斑迹和氧化皮。

c.加热温度太低或是加热时间太短 正确调整电参数和感应器与工件间的相对运动速度，以提高加热温度和延长保温时间。可以返淬前应进行感应加热退火。

d.零件旋转速度和零件（或感应器）移动速度不协调而形成软带， 调整零件转速和零件（或感应器）移动速度。当零件移动速度1-24mm/min时，零件旋转速n=60r/min即可避免淬火软带的形成。

e.感应器高度不够或感应器中有氧化皮 适当增加感应器高度，经常清理感应器。

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。对采用蒸馏水冷却大功率电力电子器件的设备要检查蒸馏水箱的水位是否正常。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。它的材料为GCr15，硬度要求为62-65HRC，淬火马氏体级别≤2级，弯曲度根据长度而定。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。