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。

45钢采用高频淬火工艺的性能特点

45钢是一种比较碳素结构钢，以车轴为例，车轴是其中的一个应用方向，采用高频加热设备对45钢进行合理的热处理可以有效提高车轴的使用寿命。

车轴是种变径的圆柱体 ,要实现整体表面高频淬火，淬火均匀，淬火效果达标，在很大程度上取决于感应器的结构设计。

加热使用感应器的设计应用主要考虑一下内容：

1.使被加热零件的表面温度均匀;

2.感应器损耗小 ,电;

3.感应器通水冷却良好;

4.制造简单 ,有足够的机械强度 ，操作使用方便。

车轴高频淬火感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器 ,并通水冷却 ,零件瞬间加热后由附带喷水圈进行喷水冷却。为了保证在感应加热中减少热损耗 提高加热效率 ,感应器与零件之间的间距尽可能小 ,但要有足够的间隙 ,保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。

加热温度和加热时间的关系当材料和原始***一定时,相变温度随着加热速度增大而提高,为得到合格的淬火***,相应的淬火温度也随之提高。车轴感应加热升温速度一般在 30～100 ℃/ s ,45钢车轴的表面淬火加热温度选择 890～960 ℃为佳 ,为了获得较深的淬硬层深度 ,选择上限加热温度。较长的加热时间和较高的加热温度 ,可获得较深的加热深度 ,反之 ,加热深度较浅。球墨铸铁中石墨呈球状，对基体的削弱作用较小，因而凡能改变金属基体的各种热处理方法，对于球墨铸铁件都非常有效。

齿轮超音频淬火设备使用领域：

1.各种齿轮、链轮、轴类的淬火。

2.各种半轴、板簧、拨叉、气门、摇臂、球头销等汽车配件的淬火。

3.各种内燃机配件、减速机配件的淬火。

4.机床行业的机床导轨的淬火处理（车床、铣床、刨床、冲床等）。

5.各种钳子、刀剪、斧头、锤子等手工工具的淬火。

6.砼泵管内壁淬火、混凝土输送泵淬火、羊角锤在线淬火设备。

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。3、根据连杆的热处理技术要求，我们要抛弃传统的热处理方法进行合理的加热淬火。

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。而且,高频淬火机设备又因是局部加热,所以能显著减少淬火变形,降减能耗。

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。