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齒輪淬火

齒輪淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。

齒輪淬火的必要性

有些零件（包括齒輪在內）在工件時在受扭轉和彎曲等交變負荷、沖擊負荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應力。在受摩擦的場合，表面層還不斷地被磨損，因此對一些零件表面層提出高強度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強化才能滿足上述要求。如果用感應淬火使軸的中心部達到規定的硬度要求,那就要求感應設備加熱深度必須達到軸的中心部,而且中心部的溫度要達到臨界溫度以上。由于表面淬火具有變形小、生產率高等優點，因此在生產中應用極為廣泛。

齒輪淬火目的

齒輪淬火原理：將工件放入感應器(線圈)內，當感應器中通入一定頻率的交變電流時，周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內逐漸減小，這種現象稱為集膚效應。因此，在決定感應器與齒側間隙時要考慮熱膨脹因素，并采用適當的限位裝置來保證間隙。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能，使表層的溫度升高，即實現表面加熱。電流頻率越高，工件表層與內部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻，即可實現表面淬火。

軸承高頻淬火設備可使工件壽命提高7～8倍是真的嗎

軸承高頻淬火設備可使工件壽命提高7～8倍是真的嗎?使用軸承高頻淬火設備大大提高了工件淬火的生產效率，使用壽命也大大延長，但軸承高頻淬火設備可使工件壽命提高7～8倍不是所有廠家的產品都可以做到的， 只有一部分的廠家可實現這一效果。

軸承是當代機械設備中一種重要零部件，主要功能是支撐機械旋轉體，降低其運動過程中的摩擦系數，并保證其回轉精度。按照分類軸承可分為滑動軸承、關節軸承、滾動軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、調心球軸承、推力球軸承、雙向推力角接觸球軸承、推力滾子軸承、滾針軸承、外球面球軸承、調心滾子軸承、法蘭軸承、帶座軸承、組合軸承、直線軸承，它的應用非常的廣，在各行各業的機械設備上都有用到。中頻軸淬火設備的主要應用范圍：1、各種五金工具、手工工具的熱處理，如鉗子、扳手、旋具、錘子、斧頭等。在使用過程中，軸承的磨損非常大，承受的沖擊也大，為了延長軸承的使用壽命，軸承一般都需要進行淬火，軸承高頻淬火設備增加它的強度、硬度、耐磨度。

軸承高頻淬火設備低淬鋼感應淬火的特點有：低淬鋼感應淬火工藝適用于復雜工件，如齒輪、軸承環與傳動十字軸等，低淬鋼的晶粒度為11～12級，而一般鋼的晶粒度為7～8級，晶粒細化使抗脆性斷裂性能提高5～10倍。

軸承高頻淬火設備整體加熱表面淬火后，工件表面殘留壓應力可達到600MPa，增強了斷裂的能力，使工件壽命提高7～8倍。第二種解釋就是因為由于感應淬火時冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應力，從而提高了齒輪的表面硬度。采用水作淬火劑，可適用不同碳含量(0.2%～1.2%)的鋼，甚至可用于碳含量為1. 5%的鋼，可以在線生產，低淬鋼比滲碳鋼節約大量合金元素。

軸承高頻淬火設備加熱速度極快，淬硬層深，易于控制操作，易于實現機械化、自動化，采用感應加熱原理，符合現在環保節能的理念，操作間也更加清潔、安全。它能提高工件使用壽命7~8倍是真的。

感應淬火技術在風電增速齒輪箱內齒圈上的應用

在齒輪的強化方法中，感應淬火與調質、滲碳、滲氮一起構成四大基礎工藝。考慮到生產實際，在風電增速箱內齒圈的批量生產中采用滲氮或感應淬火工藝可以獲得比較高的生產效率及較低的生產成本。在轉向齒條接觸式感應淬火過程中,采用保證齒溝都得到充分冷卻的噴水并在齒條加熱本體的另一側輔助噴淋冷的冷卻方式,在生產過程中對加強齒條的硬化及減小畸變產生了良好的效果。具體采用何種工藝主要由客戶要求、自身工藝控制水平及生產效率成本等因素而定。根據ISO6336標準，對于模數大于16的齒輪件就不再推薦使用氮化工藝提高表面硬度，故對模數大于16的內齒圈推薦采用感應淬火工藝進行加工。

1.感應淬火工藝

風電增速箱內齒圈一般采用逐/隔齒沿齒溝掃描技術進行感應淬火。采用設計制造合理的感應器，配合的工藝參數控制，可以生產質量優良、穩定的感應淬火齒圈。

2.感應淬火的優缺點

將感應淬火技術應用于風電增速箱內齒圈上，不僅具有生產、節約能源、環境污染小以及易于實現自動化等感應淬火共有優點，還具有以下特點：

（1）相比于氮化，其對基體硬度和組織要求可以適當放寬。

（2）相比于滲碳淬火，工件不是整體加熱，變形較小，故相應磨量較小，設計放模量可減少，且后續生產加工成本較低。

（3）批量生產時交貨期短，滿足一些客戶需求。

（4）便于機械化和自動化，設備緊湊，使用方便，勞動條件好。

但使用感應淬火技術對內齒圈進行加工，尚有以下困難及缺點待克服：新齒形產品工藝試驗周期較長，感應器設計/相關工藝參數選擇需要慎之又慎；不能實現全齒寬淬硬。目前可滿足設計上80%齒寬高符合工藝要求，這一點也是未來需要改進和克服的地方；批量生產時，發生批量事故風險較大，需要嚴格的質量控制體系和較高的質量控制水平來進行控制。在軸類零件中的應用軸類感應淬火一般是對軸表面進行局部淬火,材料為45鋼或40Cr,淬火的硬度可根據材料直徑大小設定感應電流和加熱時間。

凸輪軸采用淬火設備進行淬火熱處理，其感應器是怎么樣的呢？

凸輪感應器有圓環形與仿形兩種。發動機凸輪感應器大都采用圓環形有效圈。可以看出一點：不管是花鍵軸淬火還是凸輪軸淬火亦或是齒輪軸淬火都選用的是感應類的軸類淬火設備，三種淬火設備的工作原理相同：將工件放入感應器(線圈)內，當感應器中通入一定頻率的交變電流時，周圍即產生交變磁場。為防止相鄰凸輪或軸頸受到磁場影響而回火，因此，需要在有效圈上跨上導磁體束，既提高感應器的效率，又防止磁力線散射。早期的凸輪感應器在有效圈兩端裝上導磁體板與短路環，同樣具有屏蔽效果，但損耗較大，現在已經被淘汰。

凸輪感應器有時采用雙孔串聯，主要是為了利用變頻電源的功率，一般凸輪軸的軸頸數量少（如3個），而加熱表面積大，凸輪則數量多（如8個）而加熱面積小。因此，當采用雙工位凸輪軸淬火機時，雙孔凸輪感應器與單孔軸頸感應器交替工作，能得到恰當的匹配。

凸輪軸軸頸感應器一般為一次加熱帶噴液結構，特殊尺寸的軸頸也有采用掃描淬火的。制動凸輪感應器，由于工件要求的淬硬部位為兩個圓弧面，現代制動凸輪感應器大都設計成仿形結構。機械零部件淬火選用表面淬火設備效率更高機械零部件為什么需要淬火。為避免凸輪尖部溫度過高，有些感應器設計時，針對桃尖部裝有針形閥結構，凸輪加熱時，針閥小孔噴出微小的淬火冷卻介質，進行溫度調整。

凸輪軸采用淬火設備進行淬火熱處理，其熱處理工藝主要是通過感應器實施的。因此，了解凸輪軸的淬火感應器具有非常重要的現實意義。