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發布時間：2021-01-07 09:54
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齒輪采用高頻淬火機進行預處理工藝產生的影響
一般來說，對于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機滲碳淬火后內孔是收縮的。據文獻介紹，840℃淬火雖然花鍵內孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時內孔變形大，穩定分散度也大，因此還是采用840℃淬火為好，淬火過程對變形的影響更為顯著。.主要表現在以下方面：(1)鑄鐵是Fe一C一Si三元合金，其共析轉變發生在一個相當寬的溫度范圍內，在這個溫度范圍內存在著鐵素體十奧氏體十石墨的穩定平衡和鐵素體十奧氏體十滲碳體的準穩定平衡。..
工藝的影響：
a.齒坯正火對滲碳齒輪變形的影響
齒坯正火是滲碳齒輪的一個預處理工序，但卻是一個不可省略或忽視的關鍵工序。經多鏑的生產實踐證明：齒坯正火質量的好壞，不但影響齒輪冷加工性能，而且對齒輪采用高頻淬火機終熱處理的變形程度起著重要的作用。
正火溫度采用960℃，比滲碳溫高30℃，使齒還在滲碳前就消除鍛造熱應力及組織缺陷，獲得組織一致且均勻的齒坯。低于滲碳溫度的正火往往不能消除鍛造后的應力及組織缺陷。高于960℃的正火又容易出現魏氏體組織并使鐵素體呈網狀分布，造成組織不均勻，并且硬度值也高，變形量增大。采用960℃加熱、保溫2.5h 出爐后空冷的正火工藝，基本上消除了鍛造后的內應力和組織缺陷，以等軸狀的珠光體和鐵素體分布，金相組織為1、2級，硬度在165～190HB之間，切削性能良好，終熱處理后變形減少，變形規律也基本一致。所以正確選擇正火工藝并嚴格執行對于減小變形是十分重要的。淺析采用淬火機對齒輪進行表面淬火的工藝介紹中頻淬火機對齒輪進行表面淬火主要是通過快速加熱與立即淬火冷卻相結合的方法來實現的。
b.滲碳淬火溫度對變形的影響
20CrNnTi鋼滲碳后采用適宜的淬火溫度對于減少熱處理的變形或使變形變得規律化是有很大作用的。經過多次的試驗，適宜的淬火溫度是830～840℃。如果淬火溫度偏高，則齒輪變形量增大，公法線長度脹大量也隨著增大。
一般來說，對于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機滲碳淬火后內孔是收縮的。據文獻介紹，840℃淬火雖然花鍵內孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時內孔變形大，穩定分散度也大，因此還是采用840℃淬火為好，淬火過程對變形的影響更為顯著。如果淬火溫度偏高，則齒輪變形量增大，公法線長度脹大量也隨著增大。
高頻熱處理設備淬火操作規程
一、必須經培訓或有經驗者方可操作高頻熱處理設備,并操作負責人,工作時不可讓非工作人員隨便調動
二、檢查設備各部分接地線是否安全,淬火機床各項功能是否正常；
三、開啟水泵,檢查冷卻水出水是否通暢,避免用手觸及設備的冷卻水。
四、設備各部分冷卻系統正常,再給設備送電。
五、工作前必須檢查規定的防漏電保護裝置是否齊全和正常。
六、設備在工作過程中發生異常現象,應首先切斷高壓,再分析排除故障。
七、檢查設備時,應預先聲明故障原因,然后再檢修。操作工不得獨自檢修。
八、工作結束后,首先斷電,設備斷電后，繼續供水15～20min,使設備得到充分冷卻。
九、環境需求
設備工作環境應無粉塵，無導電粉塵，無腐蝕性氣體。
海拔高度≤2500
環境溫度2-40℃，相對濕度≤85％。
保證設備工作場合通風良好，以保證設備的正常通風冷卻。
十、設備安裝
1、把設備放置到方便使用和操作的位置，注意主機柜四個萬向輪應根據需要進行防滑處理.變壓器柜應保證下方通風正常。
2、按照銘牌把準備好的電源和水路連接完成。電路各接點接觸均良好，無松動，無漏接。水路無漏水，無錯接現象。
高頻淬火機的基本工作原理：
將工件放在用空心銅管繞成的感應器內，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內即可升溫800～1000度，心部仍接近室溫）后立即噴水冷卻（或浸油淬火)，使工件表面層淬硬更多使用淬火設備的案例和方案歡迎您的來到。a.淬火件含碳量過低 應預先化驗材料成分，保證淬火件的含碳量。中間部分退火（感應加熱）：量柱中間部分采用超音頻淬火設備局部加熱到700-800℃，空冷（長度≥75mm淬火后彎曲超差的中間局部退火以便矯直，淬火彎曲在允許范圍內的可免除局部退火及矯直、穩定化處理等工序）。
b.表面氧化，脫碳嚴重，淬火錢要清理零件表面的油污，斑跡和氧化皮。
c.加熱溫度太低或是加熱時間太短 正確調整電參數和感應器與工件間的相對運動速度，以提高加熱溫度和延長保溫時間。可以返淬前應進行感應加熱退火。
d.零件旋轉速度和零件（或感應器）移動速度不協調而形成軟帶， 調整零件轉速和零件（或感應器）移動速度。當零件移動速度1-24mm/min時，零件旋轉速n=60r/min即可避免淬火軟帶的形成。
e.感應器高度不夠或感應器中有氧化皮 適當增加感應器高度，經常清理感應器。
齒輪淬火變形的分析和對策
7T火車后橋錐齒輪是汽車傳遞動力和改變速度的重要零件，工件材料為22CrMOH鋼。生產中發現，齒輪熱處理后部分工件出現貫穿性裂紋，另外一些齒輪發現起邊超差缺陷，造成不少齒輪失效報廢。
錐齒輪要求滲碳層深度為1.7-2.1mm,碳化物為1-5級，馬氏體和殘留奧氏體為1-5級，表面硬度為60-64HRC，芯部硬度為35-40HRC。檢驗發現齒輪花鍵根部應力集中部位是裂紋源處，裂紋沿軸向擴展貫穿軸頸本體，部分主動齒輪裂紋嚴重貫穿齒根與齒頂處，開裂特征明顯。金相組織檢驗發現，主動齒輪帶狀組織中鐵素體帶處是裂紋源頭，裂紋擴展并與帶狀組織平行。部分裂紋呈鋸齒狀形貌，同事出現嚴重的次生裂紋，部分裂紋呈碎裂狀形貌。淬火加熱和冷卻，尤其是冷卻過程中產生的熱應力和組織應力都會使淬火工件的形狀和尺寸發生變化，形成畸變。
分析認為，從動齒輪畸變超差失效是因工件組織均勻性差，帶狀組織嚴重引起的，工件在熱處理中各個部位膨脹系數以及相變比體積變化差異大，引起較大的組織應力，造成工件畸變過大超差而失效。主動齒輪出現軸向裂紋系因帶狀組織嚴重超差造成的。由于帶狀組織嚴重，相鄰部位顯微組織不同，差異很大，在外力作用下，性能薄弱處和強弱帶間適應力集中處，該處力學性能低而各向異性明顯，并且處于高應力作用，其橫向強度比縱向斷裂強度明顯低下，在熱處理中產生的組織應力和熱應力作用下，主動齒輪在應力集中薄弱區域萌生裂紋并擴展快裂。如何對高頻淬火設備進行維護保養我們在使用中該如何對高頻淬火設備進行維護保養呢。
根據以上分析，提出工藝改進措施如下：
（1）生產中從首工序嚴吧材料檢驗質量關口，要求帶狀組織≤3級，其他各項技術參數，性能指標合格，不允許不合格材料混入生產流程。
（2）齒輪鍛件毛坯件應進行金相檢驗，帶狀組織≤3級的合格坯件可進入加工程序，防止不合格鍛件進入再加工工序。
（3）建議鋼廠個鍛造廠采用新技術工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質量，為減少和消除齒輪組織缺陷和畸變裂紋缺陷失效奠定基礎。
