调整螺钉感应加热淬火断裂分析

调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件，工件材料为M135钢，调整螺钉工作时，顶部球面和台肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW，淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm，表面硬度为45-55HRC，形成碗形表面硬化层分布。榔头头部与尾部的用途不同，头部是用于锤打别的物件，所以要求较硬、耐磨，但不得开裂。传统感应加热淬火处理后，为使工件球面和柱面同时淬火硬化，旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透，致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力，常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题，试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺，取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置，淬火前，工件插入定位套中，旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作，并安装导磁体。工件感应加热淬火后，球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层，心部原始组织良好。检验表明，采用改进感应加热淬火装置及方法处理后，调整螺钉性能优良，同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。

由于球面上各点与感应器底面距离不同，加热时得到的能量不同。淬火加热是，调整两种电流的相对大小，可在工件端部获得均匀的硬化层。工件表层为隐针回火马氏体，心部为回火索氏体（调质态）或铁素体十珠光体（正火态)。影响两种电流大小的因素有二，一是感应器的宽度，二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度，对端部球面覆盖面越大，接受由导磁体传出的磁力线越少；工件旋转速度越快，圆柱面电动势越大，淬火硬化层越深。

金属配件使用高频淬火的好处

一方面高频淬火的好处体现在应用范围

1、高频淬火也可以称作高频退火机，钢材生产企业各类线材、带钢淬火、退火、调质等热处理生产线，带自动闭环温控系统，实现温度控制。

2、透热成型（高频淬火设备可以称作高频加热炉，高频透热炉）

A、各类标准件、紧固件、机械零配件、五金工具、直柄麻花钻的热镦、热轧。

B、金属材料加热退火。如：钢管拉伸、弯管、砸头；铁丝、钢丝加热制钉；不锈钢制品退火、涨型。

3、热处理（高频淬火处理）

各类五金工具、电动、液压、气动元件、汽、摩配等机械金属部件的表面、内孔、局部或整体淬火。如：锤、刀、剪、钳及各类轴、凸轮、链轮、齿轮、气门、球头销、大型机床导轨、球墨铸铁的淬火,各种金属线材热处理流水线。

4、钎焊（高频焊机，高频钎焊设备）

各类硬质合金刀头、车刀、铣刀、 刨刀、铰刀、金刚石锯片、锯齿的焊接；磨具、钻具、刃具的焊接；黄铜、紫铜、不锈钢锅底等金属材料的复合焊接。

5、金属熔炼:熔炼金、银、铜等。

6、其它加热领域

螺钉旋具头改进使用高频淬火机热处理

目前45钢螺钉旋具头的淬火大多采用盐浴炉来加热，其缺点式加热效率低，仅预热就达2小时之久，劳动强度大，有的单位用高频感应淬火，但由于工件需采用逐个手动加热，生产效率也不高，通过对高频设备的改装和调试，感应加热在螺钉旋具自动淬火线上成功应用。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。

某厂对60KW高频淬火机感应器进行了改造，由原来圆形改成了扁形，这样螺钉旋具依靠传送带一排排的通过感应器进行加热门大道预定温度后再经感应器尾部的喷水装置来完成螺钉旋具头的淬火。

感应器由圆形改成扁形，减少了感应器内磁力线密度。螺钉旋具要顺利通过感应器，间隙不能太小。4、阀片回火胎具的平整度应符合要求，阀片表面应无黏附的残盐等，夹紧后的阀片应在加热一定时间后取出进一步拧紧螺栓，可确保变形量符合技术要求。若为'一“字头，则间隙更应该大写，所以高频加热设备的负载很小，在调试过程中遇到很大的麻烦。淬火设备工作基本正常，但功率输出还不大，加热速度很慢，针对这些问题，在感应器加上了导磁体。利用导磁体的磁异特性和驱流作用，改变了高频电流环状效应的影响，是高频磁场集中在导磁体开口处，缩小了感应器与工件加热表面的有效间隙，集中了磁力线，加热条件得到改善，提高了加热效率。

通过上述对螺钉旋具淬火工艺的改造，提高了生产效率，改善了劳动条件，减低了劳动强度，与原盐浴炉相比有一下几个特点：

1.盐浴炉功率为45KW，高频加热设备的功率为60KW（实际使用40KW）。

2.高频加热设备不需要预热，每小时4000件。

3.操作工人数量减少三个人。