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小孔径内孔表面感应加热高频淬火设备的淬火工艺

在采用感应器加热高频淬火设备时，工件必须旋转。工件随定位台一起旋转加热。工件的转转速太高易使工件失稳,感应器与工件易相碰而发生打火；转速太低时加热温度不均匀,淬火后易产生软点或软带和淬火裂纹。

小孔径内孔的感应淬火,仅仅有了合适的感应器是不够的,还必须严格控制高频淬火工艺规范。保证感应加热电源的电流、频率、加热时间、加热温度以及工作台的转速。

大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析

大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板，其化学成分以及金相组织符合设计要求，热处理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脱碳层≤0.3mm，表面无裂纹等外观缺陷。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。为满足上述要求，采用超音频感应淬火设备进行热处理，效果良好。

根据65Mn具有良好淬透性的特点，厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和组织性能。淬火采用超音频感应淬火设备进行，用4t的淬火压床喷油冷却，硬度高达63HRC，再进行加热回火。工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却至室温的热处理工艺称为回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位，因此是淬火应力集中的部位，冷却后的畸变很大（呈S形），在350-380℃回火压紧过程中，上述部位出现裂纹。

分析裂纹产生的具体情况：①首先为机械加工应力的影响，φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出，在粗磨过程中磨削量过大，两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力，热处理前未及时消除。5、对高温料和低温料的处理：温度过高的坯料作废品处理，进入废品箱，温度过低的坯料冷却后抛丸重复使用一次。②热应力的影响，该钢具有过热敏感性，淬火过程中产生较大的淬火应力，脆性增加，要消除淬火后产生的热应力与组织应力，必须及时回火以降低硬度和脆性，提高弹性极限、塑性和韧性等，同时该钢具有第二类回火脆性，应在回火结束后快冷，对其进行400-450℃的回火，是为了满足显微组织和硬度的需要，而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。

为了获得要求的硬度、组织、变形量，对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火，其目的是消除磨削时存在的加工应力；齿轮采用高频淬火机进行预处理工艺产生的影响一般来说，对于带花键孔的齿轮采用高频淬火机渗碳淬火后内孔是收缩的。针对淬火应力和脆性大的具体情况，将淬火加热温度降低10℃左右，采用4t压床喷油冷却，减小淬火应力；提高回火温度，加快其组织转变的速度以及提高回火后的冷却速度；以及改进设计结构等。

高频感应淬火件常见淬火缺陷及其防止措施

高频感应淬火件常见淬火缺陷，主要有硬度不够，软件，变形超差与淬火裂纹，还有局部烧熔等。

一、高频淬火后表面硬度不够 高频感应淬火后硬度不够是常见的问题，其原因亦是多方面的。

1. 材料因素

1）火花鉴定法 这是的方法，检查工件在砂轮上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有变化，含碳量越多，火花越多。

2）直读光谱仪鉴别钢材的成分 现代化的直读光谱仪能在极短的时间内，将工件材料的各种元素极其含碳量金相检验并打印出来，可确定钢材是否图样要求。

3）排除工件表面贫碳或脱碳因素 较常见的是冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，单用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，在测定硬度，如果发现该处硬度比外表面高，并达到要求，这表明工件表面有贫碳或脱碳层。为进一步验证此问题，可用金相显微镜观察，表面贫碳曾的组织和层次的显微组织明显不同，表面只有少量托氏体及大量铁素体，而次层则为马氏体。脆断工件试样光谱检验表明，工件中Sn的质量分数量超标，均大于0。如果将此样品在保护气体下正火后在检验，珠光体面积接近50%。

2. 淬火加热温度不够或预冷时间太长 淬火加热温度不够或遇冷时间太长，致使淬火时温度太低，以中碳钢为例，前者淬火组织中含有大量未溶铁素体，后者其组织委托氏体或索氏体。

3. 冷却不足

1）特别在扫描淬火时，由于喷液区域太短，工件淬火后，经过喷液区后，心部热量又使表面子回火，此时表面自回火温度过高，常能从表面温度及颜色感测到。

2）一次加热法时，冷却时间太短，自回火温度过高，或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面，导致子回火面积过高。

3）喷水液温度过高，流量减少，浓度变化，淬火液中混有油污等。

4）喷液孔局部堵塞，器特点是局部硬度不足，软快区常与喷液孔堵塞文职相对应。

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；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。活塞杆的热处理工艺分析及实施要点：1、尽管中碳合金钢的淬透性高于碳钢，但对活塞杆进行调质处理时，仍应确保加热的充分奥氏体均匀化，同时淬火时要散开充分冷却，得到淬火马氏体组织，才能确保终的组织与硬度符合要求。

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。