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45钢采用高频淬火工艺的性能特点
45钢是一种比较碳素结构钢,以车轴为例,车轴是其中的一个应用方向,采用高频加热设备对45钢进行合理的热处理可以有效提高车轴的使用寿命。
车轴是种变径的圆柱体 ,要实现整体表面高频淬火,淬火均匀,淬火效果达标,在很大程度上取决于感应器的结构设计。
加热使用感应器的设计应用主要考虑一下内容:
1.使被加热零件的表面温度均匀;
2.感应器损耗小 ,电;
3.感应器通水冷却良好;
4.制造简单 ,有足够的机械强度 ,操作使用方便。
车轴高频淬火感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器 ,并通水冷却 ,零件瞬间加热后由附带喷水圈进行喷水冷却。为了保证在感应加热中减少热损耗 提高加热效率 ,感应器与零件之间的间距尽可能小 ,但要有足够的间隙 ,保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。
加热温度和加热时间的关系当材料和原始组织一定时,相变温度随着加热速度增大而提高,为得到合格的淬火组织,相应的淬火温度也随之提高。车轴感应加热升温速度一般在 30~100 ℃/ s ,45钢车轴的表面淬火加热温度选择 890~960 ℃为佳 ,为了获得较深的淬硬层深度 ,选择上限加热温度。6、原始组织不均匀,有较严重的带状组织或碳化物偏析,针对于此,我们应对原材料进行锻造和预备热处理,使组织均匀化。较长的加热时间和较高的加热温度 ,可获得较深的加热深度 ,反之 ,加热深度较浅。
感应加热表面淬火齿轮的质量检测
1.外观检测
工件表面不的有淬火裂纹,崩角,锈蚀,烧熔,为加热表面影响使用性能的缺陷。一般件目测检验,重要件应无损探伤检验。成批生产时,按规定要求进行检验。
2.表面硬度检验
1)一般用落实硬度计进行抽检,近年来笔试硬度计和内孔硬度计均由许多新产品,使用形状不规则或一些大工件均能方便的进行检测。工件批量生产时,按照50%-10%抽检硬度:单件,小批量生产时按检验硬度。
2)淬火硬度区域的范围根据硬度确定,也可对工件用强酸浸蚀淬火表面来使硬化区显示白色,再用卡尺或钢板尺测量。
3)形状复杂或者无法使用硬度计检测的工件,可用硬度笔进行检验。
3.硬度层深度检测
感应加热表面淬火齿轮的硬化层深度,目前绝大多数是通过切割样件规定的检验部位来测量。使用砂轮切割机或线割机切割样件。
1)硬化区尺寸的测量标准
a.金相法 对于中碳钢,从工件表面马氏体测至50%+50%托氏体为止。
b.硬度法 根据GB5617-1985《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》,以极限硬度为基准的硬化层深度的测量方法,简称硬度法。
2)齿轮硬化区及局部硬化层深度与零件形状的关系
a.模数m≤4mm的非渗碳齿轮,允许全齿硬化,齿底要求有≥0.5mm的齿轮采用同时加热一次淬火时,在齿根部分允许时有1/3的齿高不硬化,在此单齿连续淬火时,齿根部分允许有≤1/4齿高不硬化。
b.模数m=4.5-6mm的齿轮采用同事加热一次淬火时,其齿纵剖面的中心硬化层深度允许为端面硬化层深度的2/3以上。
感应加热表面淬火常见的缺陷分析以预防方法
1.硬度不足和软点、软带
汇流条之间的距离太大, 调整汇流条之间的距离为1-3mm。
淬火介质中有杂质或乳化剂老化 更换淬火介质。
冷却水压力太低或者冷却不及时,增加水压,加热冷却水流量,加热后及时喷水冷却。 i.零件在感应器中位置偏心或零件弯曲严重 调整两件或感应器的相对位置,是个边间隙相等;一般淬火件为减少淬火内应力、降低脆性、保持高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度,往往采用超音频淬火设备进行回火热处理。若是零件弯曲严重 调整零件或感应器的相对位置,使各边间隙相等;若是零件弯曲严重,淬火前应进行矫直处理。
②淬硬层深度不足
a.频率过高导致涡流透热深度过浅 太正电参数,降低感应加热频率。
b.连续淬火加热时零件与感应器之间的相对运动速度过快 可采用预热-加热淬火。
c.加热时间过短 可以返淬,单反淬钱应进行感应加热退火。
③淬硬层剥落 产生的原因是表面淬硬层硬度梯度过大,或是硬化层太浅,表面马氏体祖师倒是体积膨胀等。应对措施是正确调整电参数,采用预热-加热淬火,加深过度层深度。
④淬火开裂
a.钢中碳和锰的含量不应超过上限,可在试淬时调整工艺与参数,也可调整淬火介质。
b.钢中夹杂物多,成网状或成分有偏西或含有害元素多 检查飞剑术夹杂物含量或分布状况,毛坯需进行反复锻造。
c.倾角处或键槽等尖角处加热时出现瞬间高温而淬裂中尖角倒圆,淬火前用石棉绳或金属棒料堵塞沟槽,空洞。
e.淬火介质选择不当 改用冷却能力低的淬火剂。用油,聚乙烯醇水溶液或其他乳化剂作为合金钢淬火剂。
f.回火不及时或回火不足 淬火后应及时回火,淬火和回火之间的停留时间,对于碳钢和铸铁件补一个超过4h,合金钢不应超过0.5h。回火不足时,适延长回火时间。
g.材料淬透性偏高 可以选用冷却速度慢的淬火介质。
h.返修件未经退火或回火 返修件必须经过回火或正火后,才能再次感应加热淬火。
i.零件结构设计不合理或是技术要求不当 加以设计部门修改不合理的接受设计,提出切实可行的工艺要求。
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