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。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。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。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。

球墨铸铁曲轴采用中频淬火机进行热处理的具体工艺

铸铁成分、铸造和热处理质量对球墨铸铁曲轴的性能影响很大。铸态球墨铸铁不允许有石墨飘浮、皮下气孔和疏松等缺陷，球化分级按GB9441《球墨铸铁金相检验》评定，一般应不低于4级。为满足工作的需要，球墨铸铁曲轴采用中频淬火机进行热处理。

球墨铸铁曲轴主要采用正火处理。为提高球墨铸铁曲轴的力学性能，也可采用调质或正火后进行表面淬火、贝氏体等温淬火等工艺。感应加热表面淬火的方法与锻钢曲轴相似，但加热速度应稍低些（一般为75-150℃/s）。淬火加热温度可取900-950℃，自热回火温度约300 ℃。 经此处理后的表面硬度可达52-57HRC。球墨铸铁曲轴经圆角、轴颈同时感应淬火后疲劳强度有显著提高，但由于球墨铸铁组织不同于钢，疲劳强度提高的幅度不如钢（一般提高30%左右，而钢可提高一倍以上）。

本文简单介绍了球墨铸铁曲轴的感应热处理工艺，希望对您的工作有所帮助。如果您想了解更加详细的信息，可以看看热处理方面的书籍，相信会有很大的收获。

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。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，齿轮淬火机原理，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。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。

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