解析铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺的基础知识
铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺方法和钢的热处理工艺基本相似，但由于铸铁中石墨的存在以及化学成分等方面的差异，其热处理又具有一定的特殊性。主要表现在以下方面：
(1)铸铁是Fe一C一Si三元合金，其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内，在这个温度范围内存在着铁素体十奥氏体十石墨的稳定平衡和铁素体十奥氏体十渗碳体的准稳定平衡。由于淬火钢中的马氏体和残留奥氏体都是亚稳组织，而且马氏体中尚存大量晶体缺陷（如高密度位错，孪晶及空位等），以及淬火钢中较大的残留内应力等，它们都是不稳定因素，均有自发转变为平衡组织的倾向。在共析温度范围内的不同温度点，都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量，这样，只要控制不同的加热温度和保温时间，就可获得不同比例的铁索体和珠光体基体组织，在较大幅度内调整铸铁的力学性能。
(2)尽管铸铁总碳含量很高，但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出，使它不仅具有类似低碳钢的铁素体组织，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同数量和形态的铁索体与珠光体（或其他奥氏体转变产物)的混合组织。因此，对连杆进行高频感应加热处理是一种经济有效的毛坯热处理方法，事实证明，经过高频淬火机加热处理后的连杆各项技术指标均符合技术要求，在实际运行中发挥了良好的效果，得到了连杆制造厂家的普遍赞誉。从而使铸铁采用中频淬火机进行热处理，既可获得具有相当于高碳钢的性能，又可获得相当于中、低碳钢的性能，而钢则没有这种可能性。
(3)铸铁奥氏体及其转变产物的碳含量可以在一个相当大的范围内变化。控制奥氏体化温度和加热、保温、冷却条件，可以在相当大的范围内调整和控制奥氏体及其转变产物的碳含量，从而使铸铁的性能可在较大的范围内进行调整。
(4)与钢不同，铸铁中石墨是碳的集散地。相变过程中，碳常需作远距离的扩散，其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响，并对相变过程及相变产物的碳含量产生很大的影响。
(5)热处理不能改变石墨的形状和分布特性，而铸铁采用中频淬火机进行热处理的效果与铸铁基体中的石墨形态有密切关系；对于灰铸铁而言，热处理有一定的局限性。可以认为，它是一个由电感和电容组成的振荡电路，加热钢材所消耗的能量由交流电源进行补偿。球墨铸铁中石墨呈球状，对基体的削弱作用较小，因而凡能改变金属基体的各种热处理方法，对于球墨铸铁件都非常有效。
铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁采用中频淬火机进行热处理的理论基础，对于指导生产具有重要意义。
齿轮超音频淬火设备使用领域：
1.各种齿轮、链轮、轴类的淬火。
2.各种半轴、板簧、拨叉、气门、摇臂、球头销等汽车配件的淬火。
3.各种内燃机配件、减速机配件的淬火。
4.机床行业的机床导轨的淬火处理（车床、铣床、刨床、冲床等）。
5.各种钳子、刀剪、斧头、锤子等手工工具的淬火。
6.砼泵管内壁淬火、混凝土输送泵淬火、羊角锤在线淬火设备。
高频淬火设备特点如下：
1、体积小、重量轻、安装简单，操作十分方便。
2、、节电十分明显，比传统高频设备节电60%、比可控硅中频节电20%。
3、安全可靠，无万伏高压，对操作人员十分安全。
4、频带宽，可满足不同工件的锻前加热、热处理、钎焊等。
5、独特的冷却循环系统，确保设备24小时连续工作。
6、品种齐全。
高频淬火后所形成的残余压应力，对材料因缺陷多形成的应急集中有较大的缓和作用，也可以说，高片淬火可以使金属零件缺陷部位的破坏的能力得到了强化。因此，采用高频淬火机对连杆进行热处理，并注意其中的工艺实施要点和问题，将有助于我们生产出高质量、高规格的连杆。因此，对于那些受到较强交变应力作用而产生疲劳破坏的金属零件，如齿轮轴或齿轮的齿面，残余压应力的存在是有益处的。
通过高频淬火来提高零件磨察表面的硬度是必要，同时还希望在硬度减小少的情况下，尽量减少磨檫表面淬火时产生的产于压应力。减小淬火零件表面残余压应力比较简单的作法，就是高频淬火后立即金相消除应力的回火处理。
齿轮淬火变形的分析和对策
7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。
锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm,碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。感应淬火：同样采用中频淬火炉进行，加热温度为880-900℃，喷水冷却，在φ36mm，φ12。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相组织检验发现，主动齿轮带状组织中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状组织平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。
分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件组织均匀性差，带状组织严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的组织应力，造成工件畸变过大超差而失效。工件采用中频淬火机进行淬火热处理，常用的淬火介质有很多，如水、硝盐、油、水溶液等。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状组织严重超差造成的。由于带状组织严重，相邻部位显微组织不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的组织应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。
根据以上分析，提出工艺改进措施如下：
（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状组织≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。
（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状组织≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。
（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯组织性能质量，为减少和消除齿轮组织缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。
以上信息由专业从事花键轴淬火设备定制厂家的领诚电子于2024/6/18 10:58:40发布
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