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淺析采用淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火的工藝介紹
中頻淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火主要是通過(guò)快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。...
淬火機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火主要是通過(guò)快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,即利用快速加熱使鋼件表面很快地達(dá)到淬火的溫度,而不等熱量傳至中心即迅速予以冷卻,便可以只使表層被淬硬為馬氏體,而中心仍為未淬火組織(即原來(lái)塑性和韌性較好的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織)。4、臺(tái)階處的淬火應(yīng)迅速,避免二次加熱,以免出現(xiàn)二次淬火而增加脆性,同時(shí)應(yīng)及時(shí)采用高頻淬火爐進(jìn)行回火處理,消除淬火應(yīng)力的作用。
表面淬火齒輪的機(jī)械加工工藝流程一般為:備料→鍛造→正火→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)處理→機(jī)械半精加工→表面淬火十低溫回火→磨削。該工藝流程中各熱處理的目的簡(jiǎn)述如下。
(1)正火
消除鍛造應(yīng)力,均勻組織、細(xì)化晶粒,改善切削加工工藝性和表面加工質(zhì)量。
(2)調(diào)質(zhì)處理
為了提高齒輪心部的綜合力學(xué)性能,以承受交變彎曲應(yīng)力和沖擊載荷,還可減小工件表面淬火變形。
(3)表面淬火十低溫回火
它是決定齒輪表面性能的關(guān)鍵工序,采用淬火機(jī)進(jìn)行表面淬火可提高齒輪表面的硬度和耐磨性,并使其具有殘余壓應(yīng)力,從而提高負(fù)荷的能力;低溫回火是為了消除淬火應(yīng)力,防止產(chǎn)生磨削裂紋,提高抗沖擊能力。
對(duì)調(diào)質(zhì)鋼而言,表面淬火十低溫回火后的組織由淬硬層、過(guò)渡層和原始組織三部分組成。工件表層為隱針回火馬氏體,心部為回火索氏體(調(diào)質(zhì)態(tài))或鐵素體十珠光體(正火態(tài))。
采用淬火機(jī)進(jìn)行表面淬火后,工件的硬度比普通熱處理要高出2~5HRC。由于表面淬火后表層形成較大的殘余壓應(yīng)力,故表面淬火后疲勞極限可提高5--7倍,并且降低了工件的缺口敏感性。由于高頻表面淬火組織細(xì)、磁化物分布均勻且細(xì)小.所以硬度高、強(qiáng)度大,比一般淬火件的耐磨性要高,可大幅度提高抗接觸疲勞能力。高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的基本電路由交流電源G、電容器C、感應(yīng)線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成。
齒輪超音頻淬火設(shè)備使用領(lǐng)域:
1.各種齒輪、鏈輪、軸類的淬火。
2.各種半軸、板簧、撥叉、氣門、搖臂、球頭銷等汽車配件的淬火。
3.各種內(nèi)燃機(jī)配件、減速機(jī)配件的淬火。
4.機(jī)床行業(yè)的機(jī)床導(dǎo)軌的淬火處理(車床、銑床、刨床、沖床等)。
5.各種鉗子、刀剪、斧頭、錘子等手工工具的淬火。
6.砼泵管內(nèi)壁淬火、混凝土輸送泵淬火、羊角錘在線淬火設(shè)備。
高頻淬火采取的屏蔽保護(hù)
常見(jiàn)高頻淬火時(shí)工件的棱邊、尖處常會(huì)造成、淬裂等淬火缺陷,這是高頻電流的特性——尖角效應(yīng)造成的,難以克服。故而常見(jiàn)的解決方法是.使高頻淬火區(qū)域避開(kāi)工件的軸肩、端面等形狀較尖銳的部位,或采用比較大的倒角來(lái)減弱尖角效應(yīng)。 然而有些工件,由于其服役時(shí)的特殊需要.要求將其硬度區(qū)域一直延伸至其淬火面的邊緣,即要求其軸肩或端面的校邊等處也同樣的淬火硬度,而往往在那里沒(méi)有或幾乎沒(méi)有倒角角。對(duì)于這樣的危險(xiǎn)部位就要進(jìn)行屏蔽保護(hù)。戚墅堰堰機(jī)車車輛廠零部件所使用的材料為為45號(hào)鋼,淬火要求外麥面HRC42~48。在高頻淬火時(shí)采用連續(xù)加熱方式。由于其表面形狀是兩鍘向內(nèi)凹陷,這樣在工藝上不得不采用比較大的屏蔽,來(lái)保證填內(nèi)凹部位的淬火硬度,而且端面的邊棱也沒(méi)淬裂。控制奧氏體化溫度和加熱、保溫、冷卻條件,可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)整和控制奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的碳含量,從而使鑄鐵的性能可在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。由于這種原因,曾經(jīng)造成過(guò)50%工件的批量性報(bào)廢。 針對(duì)這種缺陷,他們使用厚10n,m的紫鍆扳,制成兩塊截面相同的兩個(gè)銅塊,淬火時(shí)分別加蓋于工件的兩端。 高頻淬火時(shí),銅塊在淬火機(jī)床上受到夾持而與工件緊密貼合時(shí),由于銅塊是良好的導(dǎo)體,受感應(yīng)固電磁場(chǎng)作用而避開(kāi)了尖角效應(yīng)。
像這樣的工件情況很多,很鋼板上有孔的需要高頻淬火,空的邊緣位置就比較會(huì)出現(xiàn)淬裂問(wèn)題,就可以采用以上方法避開(kāi)??傊还苁裁礃拥墓ぜ@種屏蔽保護(hù)是現(xiàn)在比較實(shí)用方便的方法,需要靈活運(yùn)用,就可以達(dá)到很好的效果,提供工件的利用率,降低浪費(fèi)。