高頻淬火設(shè)備的安全操作規(guī)程:
1.高頻電源主機(jī)、淬火變壓器,傳動機(jī)構(gòu)應(yīng)可靠接地,應(yīng)經(jīng)常檢查接地可靠性。
2.高頻設(shè)備周圍、操作人員應(yīng)根據(jù)說明書要求做好必要防護(hù)措施。
3.不得將設(shè)備內(nèi)保護(hù)開關(guān)觸點短接,不得拆除設(shè)備封閉裝置等。
4.進(jìn)行正常熱處理動作以外的所有操作均應(yīng)在切斷設(shè)備電源狀態(tài)下進(jìn)行。
5.非高頻操作人員不應(yīng)進(jìn)入工作場區(qū)。
6.設(shè)備應(yīng)定期檢修、保養(yǎng)、維護(hù)。
鋼鐵件采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理,如何減小畸變?
鋼鐵件采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理,受操作工藝、原材料等因素的影響,鋼鐵件極易產(chǎn)生畸變?nèi)毕荨4巳毕輹蟠笥绊戜撹F件的正常使用,因此,了解缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要的。
淬火加熱和冷卻,尤其是冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會使淬火工件的形狀和尺寸發(fā)生變化,形成畸變。
減小畸變的措施如下:
1、合理選擇鋼材與正確設(shè)計 對于形狀復(fù)雜、各部位截面尺寸相差較大而又要求畸變的工件,應(yīng)選用淬透性較好的合金鋼,以便能在緩和的淬火介質(zhì)中冷卻。5、工件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài),減小工件開裂的趨勢,并能提高工件的壽命。零件設(shè)計時應(yīng)盡量減小截面尺寸的差異,避免薄片和尖角。必要的截面變化應(yīng)平滑過渡,盡可能對稱,有時可適當(dāng)增加工藝孔。
2、正確鍛造和進(jìn)行預(yù)備熱處理 對高合金工具鋼,鍛造工藝的正確執(zhí)行十分重要,鍛造時必須盡可能改善碳化物分布,使之達(dá)到規(guī)定的級別。高碳鋼球化退火有助于減小淬火畸變。采用消除內(nèi)應(yīng)力退火,去除機(jī)械加工造成的內(nèi)應(yīng)力,也可減小淬火畸變。
3、采用合理的熱處理工 為了減小淬火畸變,可適當(dāng)降低淬火加熱溫度。對于形狀復(fù)雜或用高合金鋼制作的工件,應(yīng)采用一次或多次預(yù)熱。預(yù)冷淬火、分級淬火和等溫淬火都可以減小工件的畸變。
揭秘軸承零件采用中頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理的具體工藝
軸承零件在工作過程中要承受交變應(yīng)力,因此,生產(chǎn)上要求軸承零件具有高的性能、高的耐磨性以及良好的尺寸穩(wěn)定性。為滿足上述需要,很多廠家采用中頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理,效果良好。
軸承零件采用中頻淬火設(shè)備進(jìn)行加熱熱處理,加熱溫度為850℃。
套圈淬火冷卻在特殊冷卻裝置上進(jìn)行,以保證水以10-15m/s速度通過淬火零件的表面。水壓為1.5-3MPa,其快速冷卻時間以保證零件于150℃左右自回火。低溫回火160-170℃。
空心滾子(直徑φ32mm×52mm×φ12mm)表面淬火采用中頻淬火設(shè)備進(jìn)行,溫度為930-960℃,時間15s,隨后均溫。內(nèi)徑表面溫度650-750℃時使?jié)L子內(nèi)外表面形成奧氏體,然后用快速流動水冷卻。
表面淬回火后技術(shù)要求:表面硬度為61-64HRC,中心硬度為31-43HRC;淬火層深度為2.0-3.5mm。表層的顯微組織為隱晶(或細(xì)晶馬氏體),殘留碳化物以及殘留奧氏體組成,中心組織為托氏體與索氏體的混合組織。
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(chǎn)中發(fā)現(xiàn),齒輪熱處理后部分工件出現(xiàn)貫穿性裂紋,另外一些齒輪發(fā)現(xiàn)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。機(jī)用鋸條是切割機(jī)械的重要切割刃具,工件材料為W9Mo3Cr4V(W9)鋼帶。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應(yīng)力集中部位是裂紋源處,裂紋沿軸向擴(kuò)展貫穿軸頸本體,部分主動齒輪裂紋嚴(yán)重貫穿齒根與齒頂處,開裂特征明顯。金相組織檢驗發(fā)現(xiàn),主動齒輪帶狀組織中鐵素體帶處是裂紋源頭,裂紋擴(kuò)展并與帶狀組織平行。部分裂紋呈鋸齒狀形貌,同事出現(xiàn)嚴(yán)重的次生裂紋,部分裂紋呈碎裂狀形貌。
分析認(rèn)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(yán)重引起的,工件在熱處理中各個部位膨脹系數(shù)以及相變比體積變化差異大,引起較大的組織應(yīng)力,造成工件畸變過大超差而失效。2、采用中頻淬火爐淬火時,感應(yīng)器與零件的間隙應(yīng)均勻一致,旋轉(zhuǎn)速度與下降速度應(yīng)匹配,避免出現(xiàn)黑白相間的軟帶,造成耐磨性降低。主動齒輪出現(xiàn)軸向裂紋系因帶狀組織嚴(yán)重超差造成的。由于帶狀組織嚴(yán)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(qiáng)弱帶間適應(yīng)力集中處,該處力學(xué)性能低而各向異性明顯,并且處于高應(yīng)力作用,其橫向強(qiáng)度比縱向斷裂強(qiáng)度明顯低下,在熱處理中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下,主動齒輪在應(yīng)力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴(kuò)展快裂。
根據(jù)以上分析,提出工藝改進(jìn)措施如下:
(1)生產(chǎn)中從首工序嚴(yán)吧材料檢驗質(zhì)量關(guān)口,要求帶狀組織≤3級,其他各項技術(shù)參數(shù),性能指標(biāo)合格,不允許不合格材料混入生產(chǎn)流程。
(2)齒輪鍛件毛坯件應(yīng)進(jìn)行金相檢驗,帶狀組織≤3級的合格坯件可進(jìn)入加工程序,防止不合格鍛件進(jìn)入再加工工序。
(3)建議鋼廠個鍛造廠采用新技術(shù)工藝,提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質(zhì)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(chǔ)。