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齒輪淬火

齒輪淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)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(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)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(nèi)）在工件時(shí)在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應(yīng)力。在受摩擦的場(chǎng)合，表面層還不斷地被磨損，因此對(duì)一些零件表面層提出高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強(qiáng)化才能滿足上述要求。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)以及氣門(mén)挺桿的沖擊和磨損,在工作中除承受一定的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷外,還要求具有良好的強(qiáng)度和表面耐磨性等。由于表面淬火具有變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。

齒輪淬火目的

齒輪淬火原理：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周?chē)串a(chǎn)生交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)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(nèi)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽贡韺拥臏囟壬撸磳?shí)現(xiàn)表面加熱。大型軸承圈滾道中頻感應(yīng)淬火鋼平面滾道軸承是火箭、、發(fā)射裝置中用于回轉(zhuǎn)支承的重要部件。電流頻率越高，工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

轉(zhuǎn)向齒條感應(yīng)淬火技術(shù)

感應(yīng)加熱電流頻率的選擇電流頻率的選擇與齒條齒面和齒背的硬化層深、齒傾角及零件直徑等因素有關(guān)。

要保持感應(yīng)淬火技術(shù)在轉(zhuǎn)向齒條生產(chǎn)線上的應(yīng)用,必須設(shè)計(jì)研制擠壓夾持裝置,確保該技術(shù)在大批量生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮功效。試驗(yàn)中運(yùn)用了多種擠壓裝置(淬火機(jī)床)較好地解決了大批量生產(chǎn)中齒條的裝夾定位問(wèn)題。

在轉(zhuǎn)向齒條接觸式感應(yīng)淬火過(guò)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(cè)輔助噴淋冷的冷卻方式,在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)加強(qiáng)齒條的硬化及減小畸變產(chǎn)生了良好的效果。

限制淬火畸變方法：

①淬火時(shí)在齒條背部采用3點(diǎn)支撐,其中一點(diǎn)為預(yù)應(yīng)力支撐,其相對(duì)于另外2個(gè)支撐塊的高度,要控制在一定范圍內(nèi),同時(shí)3個(gè)支撐塊的布置必須同軸;②系統(tǒng)對(duì)齒條壓緊,選擇合理的系統(tǒng)壓力;③齒條淬火時(shí),合理選擇壓緊部位。

汽車(chē)半軸感應(yīng)熱處理淬火工藝

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出通過(guò)變速器、后橋，經(jīng)半軸傳到車(chē)輪，使車(chē)輪承受扭轉(zhuǎn)力與沖擊，在汽車(chē)傳動(dòng)中，半軸屬于不可或缺的關(guān)鍵部件。半軸需要具備高硬度、高強(qiáng)度等性能，以便保證汽車(chē)在行駛中有著良好的性能和安全保證。目前半軸采用感應(yīng)淬火工藝。感應(yīng)器的電頻率選擇與零件的直徑大小有關(guān),大直徑零件可采用較低的頻率,所以對(duì)于直徑很大的車(chē)軸,選擇下限頻率中頻電源作為車(chē)軸感應(yīng)加熱的中頻加熱設(shè)備。半軸法蘭與桿部硬化層的連續(xù)與否，以及桿部硬化層深度與直徑之比，是提高半軸疲勞強(qiáng)度的關(guān)鍵。

半軸感應(yīng)淬火一般有掃描淬火與一次加熱淬火兩種。一次加熱淬火適用于半軸的大批量生產(chǎn)。從生產(chǎn)率、淬火質(zhì)量、節(jié)能效果與生產(chǎn)成本進(jìn)行比較。一次加熱淬火比掃描淬火為優(yōu)，但需要大功率電源、冷卻系統(tǒng)及專(zhuān)用設(shè)計(jì)的感應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

1、半軸掃描淬火，一般采用立式通用淬火機(jī)或?qū)Ｓ么慊饳C(jī)。首先加熱法蘭面到淬火溫度，然后對(duì)桿部與花鍵部進(jìn)行掃描淬火。

2、半軸一次加熱淬火，是將整根半軸的淬火區(qū)域一次進(jìn)行加熱，是一種先進(jìn)的工藝。軸承高頻淬火設(shè)備整體加熱表面淬火后，工件表面殘留壓應(yīng)力可達(dá)到600MPa，增強(qiáng)了斷裂的能力，使工件壽命提高7～8倍。由于一次冷卻量特別大，因此需配專(zhuān)用的冷卻系統(tǒng)及特殊設(shè)計(jì)的感應(yīng)器。國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造廠已成功地將此工藝應(yīng)用于生產(chǎn)，取得生產(chǎn)率提高數(shù)倍、彎曲疲勞強(qiáng)度大大提高，并且節(jié)能效果顯著。