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2021-07-22 09:20:34
丝杆淬火热处理,畸变缺陷预防!
丝杠是机床上的重要零件刹车凸轮轴淬火设备,为了满足工作的需要淬火成套设备,许多厂家采用中频加热设备进行淬火热处理。但是,在热处理过程中,受各方面因素的影响,丝杠可能产生畸变、变形、裂纹等缺陷。这些缺陷轻则影响丝杠的使用寿命,重则造成丝杠报废,因此,了解常见缺陷的预防措施具有非常重要的现实意义。今天呢,我们就看看畸变缺陷产生的原因及预防措施泵管内壁淬火设备。
1、畸变原因
a、加工过程中的残余应力与热处理应力叠加从而增大畸变;未进行去应力处理或去应力处理不充分。
b、采用中频加热设备进行感应加热时,丝杠表面升温较快,受热部位热膨胀,加热到弹性状态时会产生畸变,同时在随后的冷却过程中,线长度收缩不均匀,导致弯曲畸变;丝杠淬火加热温度越高,时间越长,硬化层越深链轮淬火设备,则丝杠畸变越大;感应淬火时热影响区越大,则畸变也越大。
2、预防措施
a、预备热处理。丝杠预备热处理是为了改善原始组织,以获得良好的加工性能和减小终热处理的畸变;并去除内应力,稳定组织,从而增加丝杠尺寸精度的稳定性。
例如,CrWMn钢丝杠采用感应加热工艺,加热到930-950℃,空冷至室温后再进行退火,即在770-790℃保温2h,炉冷至690-710℃等温4-8h,再炉冷至500℃出炉空冷。该丝杠经上述热处理后硬度为207-255HBW,珠光体球化级别为2-4级。
b、对感应淬火丝杠,在保证硬度范围和淬硬层深度的前提下,尽量减少淬硬层深度和热影响区。
c、淬火前后增加时效、回火处理,消除冷、热加工产生的残余应力。
本文简单介绍了丝杠畸变缺陷产生的原因及预防措施,希望对您的热处理工作有所帮助。
滚珠丝杠中频感应加热淬火工艺分析
丝杠表面淬火硬度58~64HRC,两端允许留一个导程的软带,丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深1.6~2.4mm,淬火后丝杆弯曲度小于1.0mm。试样预备热处理为820℃正火+620℃回火。根据丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深度要求,电源应采用IGBT感应加热电源比较合适。按工件材质、形状和尺寸等技术要求,选用连续加热和连续喷冷的方式进行淬火。加热时工件旋转,淬火温度在900~950℃范围内,用红外线测温仪测温;淬火加热时间非常短,因是感应加热,加热速度极快,工件加热到温后喷冷淬火,淬火加热时间受感应器上移速度决定,上移速度越快,淬火加热时间越短。喷冷介质采用聚乙烯醇水溶液,回火方式采用油浴回火,回火温度(180±10)℃,回火时间(5~6)h。
当工件被喷水冷却时,上下滚轮又能夹持工件,使其不因淬火应力的作用而变形,从而对丝杠起到减少变形的作用。在淬火时降低感应器及淬火校正工装向上的移动速度,淬火时间会延长、淬火温度会升高、加热深度会加深,使丝杠表面淬火后硬化层加深及表面硬度升高,从而保证满意的硬化层深度及表面硬度。当工件连续加热淬火时,上下两组滚轮随着感应器上下移动,并随工件的旋转产生连续的校正作用。采用工装中频淬火,变形,淬硬层深度及硬度也更加均匀。
感应加热淬火过程中的几种开裂形式
您在使用感应加热淬火的过程中,有没有发现这样的一个问题,钢制零件在过程中产生废品或在使用期间的实效。出现这样问题的原因是多方面的,但是淬火裂纹尤为重视。
那么我们就来介绍引起淬火开裂的原因,我们看这8种表现形式:1、原材料已有缺陷而导致的淬裂如果原材料表面和内部有裂纹,在热处理之前未发现,有可能形成淬火裂纹。在金相显微镜下观察,该裂纹两侧有脱碳层,且脱碳层中铁素体的晶粒粗大。
2、夹杂物导致的淬裂如果零件内夹杂物严重,容易造成应力集中,淬火时将有可能产生裂纹。
3、因原始组织不良而导致的淬裂(1)若钢的显微组织具有严重的带状偏析或化学成分严重偏析,在淬火时会引起极大的组织转变应力。再者,碳化物聚集处易发生过烧现象,因而使零件容易发生开裂。
(2)如果钢在淬火前残余内应力较大,在淬火时容易造成开裂,出现该情况的零件,往往存在晶粒粗大,有魏氏组织等现象。
(3)零件经一次淬火后若需返修,在第二次淬火前又未经消除组织应力,则有可能在第 二次淬火中产生裂纹,其裂纹往往沿着一次的淬硬层分布。
4、淬火温度不当而造成的两种淬裂(1)仪表的指示温度低于炉子实际温度,使实际淬火温度偏高,造成过热淬火,导致零件发生开裂。凡过热淬火开裂的显微组织,均存在着晶粒粗大和粗大马氏体,产生的裂纹主要以沿晶的形式存在。
什么叫高频感应淬火?
高频淬火加热方式有两种:一种是同时加热淬火,即将工件需要淬火的表面同时加热,随后进行急剧的冷却;第 二种是循序连续加热淬火,即用感应加热工件的一小部分表面,同时工件由上向下移动,使表面循序连续加热和冷却。接下来给大家讲一下什么叫高频感应淬火。
一、淬火是把金属成材或零件加热到相变温度以上,保温后,以大于临界冷却速度的急剧冷却,以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火是为了得到马氏体组织,再经回火后,使工件获得良好的使用性能,以充分发挥材料的潜力。其主要目的是:
1)提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
2)改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。
淬火冷却时,除需合理选用淬火介质外,还要有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要有单液淬火,双液淬火,分级淬火、等温淬火,局部淬火等。
高频感应加热设备,中频感应淬火设备,光轴淬火设备
高频感应加热表面淬火
用45钢制造的零件,其加工路线如下:备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械精加工—高频感应加热
正火:
将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度,保温达到完全奥氏体化后,在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火应用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。
高频感应加热表面淬火
调质:
调质通常指淬火+高温回火,以获得回火索氏体的热处理工艺。 方法也就是先淬火,淬火温度:亚共析钢为Ac3+30~50℃;过共析钢为Ac1+30~50℃;合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。
高频感应加热表面淬火:
感应加热表面淬火具有表面质量好,脆性小,淬火表面不易氧化脱碳,变形小等优点,通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度,不等热量传到中心即迅速冷却,仅使表层淬硬为马氏体,中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火(或正火及调质)组织。
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