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轴承套圈感应淬火

轴承套圈是轴承的重要部件,在工作时承受拉伸、压缩、剪切、弯曲、交变等复杂应力,而且应力值较大。这就要求套圈具有高硬度、高耐磨性及一定的冲击韧性和断裂韧度,而且要有良好的尺寸稳定性。采用合适的热处理工艺能够提高轴承套圈的综合力学性能。轴承滚道硬度为58~62HRC,淬硬层深度2.5mm以上链轮感应淬火设备。轴承原采用的热处理工艺是盐浴整体加热淬火淬火成套设备,但热处理后畸变较大,导致后续加工困难,零件合格率低。根据零件的设计要求和工作状况,采用中频感应加热淬火工艺替代原整体加热淬火工艺。

中频淬火后的硬度比普通加热淬火后的硬度要高,在9~12s的加热时间范围内,淬火硬度无明显变化。经回火处理后,轴承套圈的硬度为60~62HRC,均能达到设计要求泵管内壁淬火设备。感应加热淬火时,在电参数不变的条件下,较长的加热时间可获得较深的淬硬层深度。其原因是,感应加热时,随着加热时间的延长,零件表层热量向内部传导链轮淬火设备,使内部温度升高,奥氏体化更加均匀,硬化层深度加深。可以根据要求的淬硬层深度选用相应的加热时间。

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。

加热淬火附属装置和测温仪器

要采用无铁芯高感应器对轧辊加热淬火必 须要有相应的附属装置，包括1)调压稳压装置以确保电压功率的调整和电压的稳定。2)保证有足够大水量的喷水淬火系统和低水压，大水量的喷水器。另外，与所有感应加热一样，轧辊在感应加热淬火中应有准确的测温仪器，光学高温计测温误差太大。

5、冷处理

要获高硬、超深的轧辊，经无铁芯高感应器加热淬大后必 须进行冷处理，要有能进行-120℃冷处理，以调整轧辊因淬火后的残余奥氏体量，确保轧辊有高硬、较深的淬火硬化层和应力状态。

由于零件淬火部位空间小,感应器制作难度大

磁力线密度小,逸散严重,导致端面加热速度慢、加热温度低,当延长时间达到淬火加热温度时,淬硬层深超差,不能满足技术要求,同时,平面感应器难以实现外圆感应加热淬火;由于零件淬火部位空间小,制作的感应器有效截面小,同时满足感应器有效冷却和实现淬火自喷冷却难度较大。为解决以上难题,达到在同一感应器上互为直角的外圆和端面同时感应加热淬火的目的,在感应器设计及制作中采取了如下措施。在邻近效应影响下,圆柱面吸收的磁力线密度大于下端面,感应电流集中于相邻零件圆柱表面,在加热过程中,圆柱面易被加热,而下端面磁力线密度小,不易被加热。鉴于此情况,将感应器的内腔设计为内锥面,以求通过扩大感应器与零件外圆的间隙,减少磁力线在外圆截面上的分布;与外圆间隙相比,下端面间隙小,考虑到零件的直角结构会使磁力线的密度集中于直角的尖角处,形成尖角效应,使尖角处加热温度高,故将感应器下端面设计成直角两端面。感应加热过程中,淬火液采用外喷供给方式。

感应淬火前的预备热处理有三种

感应淬火前的预备热处理一般有三种,退火处理(球化退火)、正火、调质处理。

对于退火工艺主要应用于高碳钢如弹簧钢材料和轴承材料。感应淬火前的预备热处理具体采取什么形式,主要是根据图样要求,也有部分客户提出要求,我们根据使用要求制定相关的感应淬火技术要求。

对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大,直接影响表面硬度和感应淬火深度。调质后的碳化物更均匀,在较短的时间内由于碳化物易溶解于奥氏体内,速度快,均匀充分,得到的硬度高、均匀。调质硬度越高,其碳化物颗粒越细越均匀,则溶解效果越好。因而调质(球化退火)材料感应淬火效果好,可以得到良好的表面硬度、淬硬层深度和金相组织。

正火材料次之,正火材料感应加热时间相对调质产品要长,也可以得到良好表面硬度和金相组织。由于正火(退火)的原始组织为片状珠光体和铁素体,正火易出现大块状或网状铁素体,组织不均匀性增大;短时间的快速加热而导致碳化物来不及充分溶解,即使溶解了也不能充分扩散,合金元素也不能扩散均匀,奥氏体短期内无法达到均匀化,原珠光体区域富碳,原铁素体区域贫碳,淬火组织中存在低碳马氏体,影响感应淬火硬度和硬化层深度。

冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺

汽车变速器驻车系统冠形扇齿是采用感应淬火的方法对精密冲压后的零件齿部表面进行强化处理。传统的感应淬火方式是单件同时淬火,存在效率低,零件变形量大,废品率高,个别齿端硬度不均等问题。

嵌入式单件感应淬火工艺冠形扇齿的基体材料为45钢,加工工艺为:45钢卷料精密冲压成形,然后齿面高频感应淬火,再低温回火后激光焊接而成。嵌入式单件感应淬火的工艺为:人工单件装卸工件,感应器不动,工件深入感应器内,齿片上下两侧面感应加热;工艺参数为直流电压170V,直流电流160A,加热时间为3s,喷射水冷却,冷却时间3s。冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺精冲零件无论外形轮廓还是中心孔,尺寸精度非常高,结合轴的连续感应淬火工艺考虑,设想使用夹具将单个工件叠加起来并两端锁紧,使之成为一个类似“异形轴”装夹在淬火机床工位,工位在机床控制下上下移动,感应器固定不动,对工件淬火面进行扫描淬火,这样将会大大减少机内装卸、冷却时间。