感應(yīng)淬火案例有哪些,？

軸類產(chǎn)品感應(yīng)淬火

材料為42CrMoA,感應(yīng)淬火技術(shù)要求：表面硬度58～62HRC,淬硬深度2～3mm,馬氏體級(jí)別4～6級(jí)。

zui大額定輸出功率為250kW,，頻率為8～20kHz,控制系統(tǒng)為西門子820C,，可對(duì)淬火過程中的感應(yīng)器移動(dòng)、能量控制,、冷卻水循環(huán),、淬火介質(zhì)的冷卻和供給等進(jìn)行控制。鎖軸加熱淬火方式感應(yīng)器固定,，鎖軸旋轉(zhuǎn)推進(jìn),，即常規(guī)意義上的連續(xù)式加熱淬火。工件在設(shè)備調(diào)試及生產(chǎn)中曾經(jīng)碰到以下問題：硬度不足,、 淬硬層深過深,。

（1）硬度不足

影響硬度的因素主要有：材料含碳量，加熱溫度,，冷卻能力,。鋼的含碳量對(duì)感應(yīng)淬火后表面所能達(dá)到的硬度值影響zui大。據(jù)資料介紹的經(jīng)驗(yàn)公式：

HRC=20+60[2w_C－1.3 w_C ²]     （1）

式中  w_C——鋼的含碳量,；

HRC——馬氏體硬化層硬度的平均值

而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T  3077-1999）里對(duì)42CrMoA的含碳量規(guī)定為0.38%～0.42%,，在不考慮合金元素對(duì)硬度值影響的情況下，將0.38 和0.42代入式（1）,，可大致得出兩者的硬度平均值偏差在4HRC左右,，硬度值的波動(dòng)非常明顯。加之我單位對(duì)該材料的硬度要求處于高位,，所以原材料的質(zhì)量把關(guān)對(duì)產(chǎn)品硬度的影響有著舉足輕重的作用,。

由于感應(yīng)淬火是屬于快速加熱淬火，其加熱速度對(duì)相變溫度,、相變動(dòng)力學(xué)和形成的組織有很大的影響。跟爐子相比,，它明顯提高Ac₁,、Ac₃、Ac_cm,。當(dāng)材料和原始組織一定時(shí),，隨著加熱速度的增大，相變溫度將提高30～150℃,。目前在實(shí)際的生產(chǎn)中,，感應(yīng)淬火工件的表面溫度由于受到冷卻水氣以及氧化皮等因素的干擾，很難準(zhǔn)確測(cè)定出其溫度值,，而是依靠經(jīng)驗(yàn),，觀察溫度,，再結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，zui終將工藝參數(shù)定在合理的范圍,。

在材料和加熱溫度都合適的前提下,，淬火介質(zhì)冷卻的性能顯得非常重要。我們公司目前采用噴水冷卻工件,，如圖2所示,。感應(yīng)器配備主噴和輔噴，兩種冷卻同時(shí)進(jìn)行,。工件感應(yīng)淬火后曾經(jīng)出現(xiàn)過同根工件表面軟硬偏差較大,，且與原合格硬度（基本在60HRC左右）相比，下降較多的情況,。

經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn),，由于工件總是不可避免的帶有油質(zhì)，加上車間的生產(chǎn)量也非常大,，經(jīng)過一段時(shí)間的生產(chǎn)后,，淬火介質(zhì)中不可避免帶上了油，從而降低了淬火介質(zhì)的冷卻性能,。于是我們讓操作師傅更換了淬火介質(zhì),，并將設(shè)備淬火水箱進(jìn)行了*清洗。在不更改變?cè)瓉砉に噮?shù)的前提下,，針對(duì)同批次的工件進(jìn)行了加熱淬火后的多根抽檢,，硬度的均勻度都達(dá)到了較為滿意的狀態(tài)，基本在60～62HRC,，單根工件硬度偏差在1HRC內(nèi),，非常均勻，且都達(dá)到了公司的技術(shù)要求,。

（2）淬硬層深過深

頻率對(duì)淬火深度的影響有很大的作用,。據(jù)資料介紹，當(dāng)加熱層深度δ為熱態(tài)電流透入深度的40%～50%時(shí),，加熱的總效率zui高,。由此根據(jù)簡(jiǎn)化公式

δ=500/f^½         （2）

結(jié)合鎖軸的深度要求，將設(shè)備頻率調(diào)至9000Hz左右,。

在一定的頻率下,，感應(yīng)加熱速度取決于單位表面積所吸收的電功率，也就是所謂的比功率（kw/cm²）,。用較高的比功率,、較低頻率與較低比功率、較高頻率可達(dá)到相同的效果,。調(diào)試初期,，我們采取大比功率（比功率大于5kw/cm²）配合以較快的移動(dòng)速度進(jìn)行工藝調(diào)試,，結(jié)果一直達(dá)不到技術(shù)要求。表面硬度達(dá)到60HRC,，則淬火深度會(huì)超過3mm,，有時(shí)甚至達(dá)到4mm多；當(dāng)淬火深度達(dá)到2～3mm,，硬度卻又會(huì)出現(xiàn)低于58HRC的情況,。通過對(duì)不合格試塊的金相分析以及比對(duì)整個(gè)調(diào)試工藝參數(shù)，我們認(rèn)為過大的比功率,，會(huì)使得工件在加熱淬火環(huán)節(jié),，瞬間產(chǎn)生了高溫的熱傳導(dǎo)。于是我們將比功率調(diào)到2～2.5kw/cm²,，并相應(yīng)將淬火移動(dòng)速度下調(diào),。經(jīng)過幾次試驗(yàn)后，收到了非常好的效果,，淬火后的鎖軸*符合公司的技術(shù)要求,。且在后續(xù)的大批量生產(chǎn)中，質(zhì)量一直比較穩(wěn)定,。由此可知,，選擇合適的比功率和淬火移動(dòng)速度對(duì)表面硬度和淬火深度的影響非常重要。

2.機(jī)械保險(xiǎn)杠

外協(xié)單位為我公司供應(yīng)的機(jī)械保險(xiǎn)杠,，采用表面感應(yīng)淬火后鍍鋅處理,。曾經(jīng)一段時(shí)間，該產(chǎn)品鍍鋅后產(chǎn)生了螺旋帶現(xiàn)象,，影響了產(chǎn)品的美觀性,。把一根產(chǎn)品放在2m立式感應(yīng)淬火機(jī)床上進(jìn)行淬火試驗(yàn)。

中間的匯流排夾板（白色的聚四氟乙烯板）的厚度為1.5mm,。噴水圈為單獨(dú)的分體式,，噴水孔按一定的角度（一般是與軸向成30°角）設(shè)計(jì)成五排，由專業(yè)廠家制作,。將試驗(yàn)的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)到150r/min,，加熱移動(dòng)速度定在360mm/min。在此工藝下做出的保險(xiǎn)杠鍍鋅后,，*消除了螺旋帶,。

實(shí)際生產(chǎn)中,，外面小的熱處理單位的感應(yīng)器一般都是自己制作而成,，比較粗糙，缺乏規(guī)范性,，中間的匯流排夾板很多時(shí)候根本不用,，留的間隙在4～5mm,，甚至更多，噴水孔也往往未按一定的角度制作,，很多甚至是單排孔噴水,。由此我們基本可以斷定，這是導(dǎo)致工件產(chǎn)生螺旋帶的主要原因,，使用規(guī)范的感應(yīng)器對(duì)消除螺旋帶的現(xiàn)象*,。

3.銷軸的感應(yīng)淬火

我公司的銷軸產(chǎn)品淬火區(qū)域存在一個(gè)D17mm的定位孔，淬火時(shí),，孔周邊因電流集中,，導(dǎo)致溫度過高，出現(xiàn)局部熔化現(xiàn)象,。常規(guī)感應(yīng)淬火材料的圓孔處理辦法是,，通過打入銅銷子來避免電流集中。但由于該銷軸材料為2Cr13,，感應(yīng)淬火的溫度將近1050℃,。而銅的熔點(diǎn)也在1080℃左右，因此實(shí)際生產(chǎn)中操作難度非常大,。

為此專門用鋼做了銷子,，打入定位孔進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)加熱淬火后,，銷軸上的定位孔并未見熔化現(xiàn)象,，但鋼銷因加熱淬火，脹的很緊,，取出來的時(shí)候很麻煩,。由于淬火區(qū)域?qū)δ湍バ缘囊蟛皇呛芨撸矢牧舜慊饏^(qū)域,，達(dá)到了滿意的效果,。

4.結(jié)語

感應(yīng)熱處理以其節(jié)能、低耗,、,、，越來越多的為我們公司所應(yīng)用,。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,，我們也在實(shí)際生產(chǎn)中逐步積累了自己解決問題的經(jīng)驗(yàn)。