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發(fā)布時(shí)間：2020-07-28 07:43
齒圈螺母采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理的工藝分析
齒圈螺母為外六角螺母，通常與螺栓、螺釘配合使用，起連接、緊固機(jī)件的作用。在工作過程中，齒圈螺母要承受巨大的摩擦力，因此，生產(chǎn)上要求它在16mm區(qū)段上進(jìn)行淬火熱處理，淬火后硬度為52-57HRC，淬硬層深度1.5-3mm。今天呢，我們不說機(jī)床零件的熱處理工藝，我們說說常用的淬火冷卻方法有哪些。為滿足上述要求，我們采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理，效果良好。
齒圈螺母中頻淬火工藝具體如下：
1、處理部位及區(qū)域：16mm區(qū)段內(nèi)
2、零件放置方法：垂直
3、中頻電機(jī)頻率/Hz：8000Hz
4、淬火時(shí)零件實(shí)際頻率/Hz：5000
5、中頻電機(jī)功率/kw：250
6、零件輸出功率/kw：65-75
7、功率表指數(shù)：9：48
8、變壓器變壓比：20：1
9、空載電壓/v：450-600
10、負(fù)載電壓/V：570
11、負(fù)載電流/A：130-150
12、功率因數(shù)：＋0.99
13、電容（設(shè)備左側(cè)起）：1，2
14、加熱方式：同時(shí)
15、冷卻介質(zhì)：10%-12%聚乙烯醇
16、冷卻溫度/℃：20-40
17、壓力/MPa：0.04-0.06（壓力表指數(shù)：0.75）
18、加熱時(shí)間/s：6.5
19、間息時(shí)間/s：0.3
20、冷卻時(shí)間/s：5.8
齒圈螺母經(jīng)此工藝淬火后硬度達(dá)到53-55HRC，滿足技術(shù)要求。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以大大提高工人的生產(chǎn)效率。
調(diào)整螺釘感應(yīng)加熱淬火斷裂分析
調(diào)整螺釘是汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的緊固調(diào)節(jié)零件，工件材料為M135鋼，調(diào)整螺釘工作時(shí)，頂部球面和臺(tái)肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均勻淬火硬化。技術(shù)要求調(diào)質(zhì)后硬度為229-269HBW，淬火后硬化層厚度為1.0-2.5mm，表面硬度為45-55HRC，形成碗形表面硬化層分布。傳統(tǒng)感應(yīng)加熱淬火處理后，為使工件球面和柱面同時(shí)淬火硬化，旺旺使螺釘頭部淬火過深幾乎淬透，致使在工件圓柱體與螺桿過度部位形成很高淬火應(yīng)力，常造成調(diào)整螺釘出現(xiàn)斷裂失效破壞。針對上述問題，試驗(yàn)改進(jìn)工件感應(yīng)加熱淬火裝置和感應(yīng)器。采用矩形感應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)淬火工藝，取得了良好的效果。調(diào)整螺釘改進(jìn)后感應(yīng)絕愛熱淬火裝置，淬火前，工件插入定位套中，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)器用異形純銅管制作，并安裝導(dǎo)磁體。工件感應(yīng)加熱淬火后，球面和柱面獲得一定深度的碗形淬火硬化層，心部原始組織良好。檢驗(yàn)表明，采用改進(jìn)感應(yīng)加熱淬火裝置及方法處理后，調(diào)整螺釘性能優(yōu)良，同時(shí)避免了在頭部圓柱體與螺桿過渡區(qū)域產(chǎn)生淬火應(yīng)力。鋼軌軌頭加熱到900~980℃后適量噴霧冷卻,余溫控制在420~600℃。
由于球面上各點(diǎn)與感應(yīng)器底面距離不同，加熱時(shí)得到的能量不同。淬火加熱是，調(diào)整兩種電流的相對大小，可在工件端部獲得均勻的硬化層。影響兩種電流大小的因素有二，一是感應(yīng)器的寬度，二是試件的旋轉(zhuǎn)速度。感應(yīng)器寬度實(shí)際是對螺釘端部加熱的覆蓋程度，對端部球面覆蓋面越大，接受由導(dǎo)磁體傳出的磁力線越少；主要表現(xiàn)在以下方面：(1)鑄鐵是Fe一C一Si三元合金，其共析轉(zhuǎn)變發(fā)生在一個(gè)相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)存在著鐵素體十奧氏體十石墨的穩(wěn)定平衡和鐵素體十奧氏體十滲碳體的準(zhǔn)穩(wěn)定平衡。工件旋轉(zhuǎn)速度越快，圓柱面電動(dòng)勢越大，淬火硬化層越深。
感應(yīng)加熱表面淬火常見的缺陷分析以預(yù)防方法
1.硬度不足和軟點(diǎn)、軟帶
匯流條之間的距離太大， 調(diào)整匯流條之間的距離為1-3mm。
淬火介質(zhì)中有雜質(zhì)或乳化劑老化 更換淬火介質(zhì)。
冷卻水壓力太低或者冷卻不及時(shí)，增加水壓，加熱冷卻水流量，加熱后及時(shí)噴水冷卻。 i.零件在感應(yīng)器中位置偏心或零件彎曲嚴(yán)重 調(diào)整兩件或感應(yīng)器的相對位置，是個(gè)邊間隙相等；若是零件彎曲嚴(yán)重 調(diào)整零件或感應(yīng)器的相對位置，使各邊間隙相等；淬火鋼產(chǎn)生硬度偏低缺陷的原因及對策如下：1、回火溫度過高，為此，采用超音頻淬火設(shè)備回火時(shí)，應(yīng)選擇合適的回火溫度，并進(jìn)行充分回火。若是零件彎曲嚴(yán)重，淬火前應(yīng)進(jìn)行矯直處理。
②淬硬層深度不足
a.頻率過高導(dǎo)致渦流透熱深度過淺 太正電參數(shù)，降低感應(yīng)加熱頻率。
b.連續(xù)淬火加熱時(shí)零件與感應(yīng)器之間的相對運(yùn)動(dòng)速度過快 可采用預(yù)熱-加熱淬火。
c.加熱時(shí)間過短 可以返淬，單反淬錢應(yīng)進(jìn)行感應(yīng)加熱退火。
③淬硬層剝落 產(chǎn)生的原因是表面淬硬層硬度梯度過大，或是硬化層太淺，表面馬氏體祖師倒是體積膨脹等。應(yīng)對措施是正確調(diào)整電參數(shù)，采用預(yù)熱-加熱淬火，加深過度層深度。
④淬火開裂
a.鋼中碳和錳的含量不應(yīng)超過上限，可在試淬時(shí)調(diào)整工藝與參數(shù)，也可調(diào)整淬火介質(zhì)。
b.鋼中夾雜物多，成網(wǎng)狀或成分有偏西或含有害元素多 檢查飛劍術(shù)夾雜物含量或分布狀況，毛坯需進(jìn)行反復(fù)鍛造。
c.傾角處或鍵槽等尖角處加熱時(shí)出現(xiàn)瞬間高溫而淬裂中尖角倒圓，淬火前用石棉繩或金屬棒料堵塞溝槽，空洞。
e.淬火介質(zhì)選擇不當(dāng) 改用冷卻能力低的淬火劑。用油，聚乙烯醇水溶液或其他乳化劑作為合金鋼淬火劑。
f.回火不及時(shí)或回火不足 淬火后應(yīng)及時(shí)回火，淬火和回火之間的停留時(shí)間，對于碳鋼和鑄鐵件補(bǔ)一個(gè)超過4h，合金鋼不應(yīng)超過0.5h。回火不足時(shí)，適延長回火時(shí)間。
g.材料淬透性偏高 可以選用冷卻速度慢的淬火介質(zhì)。
h.返修件未經(jīng)退火或回火 返修件必須經(jīng)過回火或正火后，才能再次感應(yīng)加熱淬火。
i.零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或是技術(shù)要求不當(dāng) 加以設(shè)計(jì)部門修改不合理的接受設(shè)計(jì)，提出切實(shí)可行的工藝要求。
