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丝杆淬火热处理,畸变缺陷预防!

丝杠是机床上的重要零件，为了满足工作的需要，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、裂纹等缺陷泵车泵管内壁淬火设备。这些缺陷轻则影响丝杠的使用寿命淬火成套设备，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。

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泵管内壁淬火设备，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，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链轮淬火设备，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。

矿用截齿套的中频感应淬火处理

截齿套是用来装夹煤炭行业中截割煤层的采煤机、掘进机刀具—截齿的矿用零件,由于工矿条件复杂,截齿不断地冲击和磨损截齿套,导致截齿套折断及过度磨损失效,且截齿套更换困难、增大成本、消耗时间、耽误。长期以来,截齿套一直都在努力提高截齿套的质量,从而提高截齿套的寿命,重点就是提高冲击韧性及增加耐磨性。利用传统的整体调质处理,采用合适的淬火和回火温度,可以提高截齿套的韧性,明显改善截齿套的抗冲击能力,但由于工艺的局限,随着截齿套韧性的提高,不可避免地使截齿套的硬度降低,这样一来,截齿套的内孔耐磨性就会下降,这就从另一个方面降低了截齿套的使用寿命。

经过中频感应淬火的截齿套的基体硬度也能保证在HRC38~42这个范围之内,其原因是当截齿套端面和内孔同时进行高频淬火加热时,内孔壁距离感应器近,此处的温度高,达到淬火温度,由于强烈的热传递,使得外层也被加热到一定的温度,从而使这部分受到热影响的区域产生组织转变,且基体硬度处于要求范围之内,故在不影响冲击韧性的前提下提高了内孔及端面的硬度。

感应淬火后的截齿套的硬度、冲击韧性及金相组织都非常理想,截齿套的端面和内孔都有一定深度的高硬层,可以提高截齿套的耐磨性,而基体的韧性相对于普通调质处理的截齿套有明显提高,保证截齿套能承受更大的冲击力而不会断裂,这样就保证了截齿套有良好的使用性能,且寿命也会提高,其经济效益是显而易见的。

高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火都属于表面热处理技术的一种，都是利用高频率(或中频率、工频)的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。

高频淬火和中频淬火的工作原理一样，都是感应加热原理：即工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

不过加热过程中，感应电流在工件中的分布是不均匀的，不同的电流频率产生的加热效果也是不同的：

1、高频淬火

电流频率在100～500 kHz

淬硬层浅(1.5~2mm)

硬度高

工件不易氧化

变形小

淬火质量好

适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr)

2、中频淬火

电流频率在500～10000 Hz

淬硬层较深(3~5mm)

适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨

简而言之，高频淬火和中频淬火的区别就是加热厚度的不同，高频淬火可以短时间的表层淬硬，晶体组织很细，结构变形小，而中频表面应力比高频的要小。 感应加热设备广泛用于金刚石圆盘锯，硬质合金刀具，刀具的钎焊，小型工件的热处理淬火，退火，调质，热变形，小量有色金属的热处理淬火，退火，热变形，熔炼。

感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势

中频感应加热的基本原理是当导体在磁场中运动或处在变化的磁场中时，会产出感应电动势，导体内部形成涡流，引起较大的涡流损耗。中频感应加热便是依托这些涡流的能量达到加热目的。感应加热具有加热，速度快、可控性好及易于完成机械化和自动化的长处。看不见摸不着的电磁场一旦变身的“热场”，可比传统加热方法节电30%左右，其加热达90%。故感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势。

目前传统的锻件加热炉有加热炉，燃煤炉等，他们的热氧化损耗率较高，加热的氧化烧损率为2%，燃煤炉氧化烧损率达到3%，如此高的烧损率势必造成原材料的糟蹋。

跟着社会的开展和人们认识的进步，炉等传统加热设备逐渐露出出了各方面的缺点与缺乏：首先在开始加热锻件之前，须先对炉子进行预加热因而要耗费底子不需要的能源，增加了锻件本钱，另外大规模锻件必然会选用容量较大的加热炉，设备占地面积大，维护本钱高，使用一段时间后要停炉检修。砌筑；并且传统加炉燃烧的温度动摇较大，不利于炉温的准确操控，严重影响锻件产品的各项性能指标。

要解决以上传统加热设备带来的种种缺乏，就须赶快找到一种或多种新型的加热方法，并应用到铸造中。电磁感应加热炉便是其中一种理想的加热设备。

淬火工艺的应用

淬火工艺在现代机械制造工业得 到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件千差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火（对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火）；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。

此外，由于次货方法各有其特点及局限性，故均在一定条件下获得应用，其中应用普遍的是感应加热表面淬火及火焰淬火。激光束加热和电子束加热是目前迅速发展着的高能密度加热淬火方法，由于其有一些其它加热方法所没有的特点，因而正为人们所瞩目。那么淬火工艺主要应用于哪些方面呢？给大家介绍下：

表面淬火广泛应用于中碳调质钢或球墨铸铁制的机器零件。因为中碳调质钢经过预先处理（调质或正火）以后，再进行表面淬火，既可以保持心部有较高的综合机械性能，又可使表面具有较高的硬度（>HRC 50）和耐磨性。例如机床主轴、齿轮、柴油机曲轴、凸轮轴等。基体相当于中碳钢成分的珠光体铁素体基的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等原则上均可进行表面淬火，而以球墨铸铁的工艺性能为更好，且又有较高的综合机械性能，所以应用较广。

高碳钢表面淬火后，尽管表面硬度和耐磨性提高了，但心部的塑性及韧性较低，因此高碳钢的表面淬火主要用于承受较小冲击和交变载荷下工作的工具、量具及高冷硬轧辊。

由于低碳钢表面淬火后强化效果不显著，故很少应用。