柴油机高强度螺栓采用中频淬火机进行热处理的具体工艺

大功率船用MAN32/40柴油机的贯穿螺栓、横向拉紧螺栓、缸盖螺栓等均为高强度螺栓，制作材料均为30Cr2MoV，其主要化学成分（质量分数）为：0.26%-0.34%C，0.17%-0.37%Si，0.40%-0.70%Mn，≤0.035%P，≤0.003%S，2.3%-2.7%Cr，0.15%-0.25%Mo，0.10%-0.20%V，≤0.20%Cu。要求热处理后的硬度为340-370HBW。为满足工作需要，采用中频淬火机进行热处理，效果良好。3、淬火***中有较严重非马氏体***，对此，我们只有采取保护措施减少非马氏体***。

原生产工艺为860℃油淬+560℃油冷，经此工艺处理后的硬度是370HBW，强度1270MPa，处于要求的上限。由于以上几种螺栓的螺纹为M48×3，且要求滚压一次成形，因其基体强度高，相应的硬度也高，因此在机械加工滚压螺纹时，必须施加较大的压力，导致滚丝轮磨损严重，生产成本增加。为此，通过调整回火温度，以降低基体硬度，保证抗拉强度在下限的工艺试验，以满足后续加工的要求。2、为减少变形和细化***，采用中频淬火炉加热时，时间要短，温度要低，这样可明显减少其变形与翘曲等。

淬火设备为中频淬火机，淬火温度为860℃，油淬；回火温度分别为585℃、590℃和595℃，油冷。

通过实验可以看出，经860℃淬火+595℃回火后，其硬度为345HBW，处于性能要求的下限，同时，其强度也能满足要求。

经860℃淬火＋590℃回火后的金相***为回火索氏体***，由于回火索氏体***具有良好的综合力学性能，在这种状态下，工件有较高的强度和韧性，完全可以满足工件的性能要求。

端面感应加热淬火工艺改进，采用改进感应加热法总结如下：

1）调整螺钉改进感应加热淬火采用矩形感应器和旋转感应淬火加热方式，可以使工件得到圆柱面和球面均匀碗形淬火硬化层。碗形硬化层是感生电流和动生电流同时作用的结果。

2）调整螺钉端部感应加热淬火碗形硬化层，使工件球面和圆柱面得到高硬度，芯部***不受影响，因而实现了工作面高耐磨性，而芯部韧性良好，不会引起螺钉裂纹开裂。

3）矩形感应器宽度与工件端面圆柱体直径之比值成为覆盖系数，该比值影响0.5-0.7时，在此范围内， 工作圆柱面和球面可以获得厚度均匀的硬化层。

高频淬火设备特点如下：

1、体积小、重量轻、安装简单，操作十分方便。

2、、节电十分明显，比传统高频设备节电60%、比可控硅中频节电20%。

3、安全可靠，无万伏高压，对操作人员十分安全。

4、频带宽，可满足不同工件的锻前加热、热处理、钎焊等。

5、独特的冷却循环系统，确保设备24小时连续工作。

6、品种齐全。

高频淬火后所形成的残余压应力，对材料因缺陷多形成的应急集中有较大的缓和作用，也可以说，高片淬火可以使金属零件缺陷部位的***的能力得到了强化。因此，对于那些受到较强交变应力作用而产生疲劳***的金属零件，如齿轮轴或齿轮的齿面，残余压应力的存在是有益处的。1、40Cr、45钢连杆锻造时，应确保加热温度控制在1100~1200℃范围内，终锻温度在900~1000℃之间，锻造后油冷，以防止铁素体的析出。

通过高频淬火来提高零件磨察表面的硬度是必要，同时还希望在硬度减小少的情况下，尽量减少磨檫表面淬火时产生的产于压应力。减小淬火零件表面残余压应力比较简单的作法，就是高频淬火后立即金相消除应力的回火处理。

高频淬火采取的屏蔽保护

常见高频淬火时工件的棱边、尖处常会造成、淬裂等淬火缺陷,这是高频电流的特性——尖角效应造成的,难以克服。故而常见的解决方法是.使高频淬火区域避开工件的轴肩、端面等形状较尖锐的部位,或采用比较大的倒角来减弱尖角效应。 然而有些工件,由于其服役时的特殊需要.要求将其硬度区域一直延伸至其淬火面的边缘,即要求其轴肩或端面的校边等处也同样的淬火硬度,而往往在那里没有或几乎没有倒角角。对于这样的***部位就要进行屏蔽保护。戚墅堰堰机车车辆厂零部件所使用的材料为为45号钢,淬火要求外麦面HR***2～48。在高频淬火时采用连续加热方式。由于其表面形状是两铡向内凹陷,这样在工艺上不得不采用比较大的屏蔽,来保证填内凹部位的淬火硬度,而且端面的边棱也没淬裂。由于这种原因,曾经造成过50%工件的批量性报废。这种加热方法具有很高的热能利用率，在工业身缠中得到比较广泛地应用。 针对这种缺陷,他们使用厚10n,m的紫钔扳,制成两块截面相同的两个铜块,淬火时分别加盖于工件的两端。 高频淬火时,铜块在淬火机床上受到夹持而与工件紧密贴合时,由于铜块是良好的导体,受感应固电磁场作用而避开了尖角效应。

像这样的工件情况很多，很钢板上有孔的需要高频淬火，空的边缘位置就比较会出现淬裂问题，就可以采用以上方法避开。总之不管什么样的工件这种屏蔽保护是现在比较实用方便的方法，需要灵活运用，就可以达到很好的效果，提供工件的利用率，降低浪费。