60钢板状零件感应淬火设备淬火变形分析和工艺改进

钢板零件是PFSU型齿轮测量仪上的重要零件，工件材料围60钢，板材厚度为≤25mm，工件经调质，机加工后进行平面感应加热淬火处理，要求工件表面有2-3条宽16-18mm的淬硬带区。技术要求为：淬火硬化区硬度≥60HRC，淬火硬化层深度≥1mm，板件平面弯曲度误差≤0.3mm。生产中发现，采用常规平面感应加热淬火后，板状零件弯曲度误差达0.5-0.80mm，工件变形严重超标，而变形过大板件矫正时易发生断裂失效。为此，对板状零件平面感应加热淬火变形缺陷及工艺进行了检验分析，传动轴淬火机维护，并进行多项减少板型零件感应加热淬火变形工艺改进试验，其中4项试验效果良好，达到了技术要求变形指标，并应用于生产中。

板状零件感应加热淬火设计了感应器，感应淬火与高温正火加热时，板型零件移动速度为（3-5）mm/s，低温淬火时为10-12mm/S，感应器与工件表面间隙取2-3mm。

（1）相反平面不对称低温预淬火试验，顶板预先在非淬火平面中部低温预淬火热处理，然后进行两条淬火硬化带淬火处理，板平面弯曲度误差为0.2-0.3mm，符合技术要求，变形凹向淬火平面。

（2）局部双平面同事感应加热表面淬火试验，前板经反复试验，采用长缝隙感应器双面同时加热一次淬火，处理后前板平面弯曲度误差≤0.1mm，质量优良。

（3）正反两平面轮换表面淬火试验，主滑板处理后，工件平面弯曲度误差≤0.2mm变形称凹向3条淬火带平面状态。

综合上述，上述三种工艺改进感应加热淬火试验均达到板状零件淬火后变形弯曲度误差≤0.3mm的技术要求，工件表面硬度＞60HRC，硬化层深度≥2.1mm，满足了板件感应淬火要求的各项技术指标。上述工艺改进方法已应用于生产中，技术经济效益明显，生产运行良好。

曲轴淬火裂纹为什么会产生？及采取的措施

分析曲轴淬火裂纹产生的主要原因，提出采用水槽性淬火介质解决淬火裂纹的措施，指出在淬火硬化层范围内，调整中频加热设备参数对淬火裂纹影响到。光滑圆柱面上的淬火裂纹（一类裂纹）都是在周围方向分布，在其他的零件上也是如此，裂纹多为2~3条，平行的挤在一起，长度我4-10mm，深度为0.25~08mm。油孔裂纹在油孔轴向两侧呈性存在，尤以薄壁的一侧为多。

淬火裂纹的分析，材料中含有微量的Mo是产生一类裂纹的主要原因。曲轴中频淬火，以水为淬火介质这一工艺已经采用40多年，由于以往使用的材料为不含Mo的45钢，即使在光滑的表面上故意制造此种裂纹，也很难实现。

半轴中频淬火发生淬火裂纹以及齿环高频淬火发生淬火裂纹也多是因为材料中很有微量的mo造成的。油孔周围的淬火裂纹是因结构因素造成额的。为了加强润滑，曲轴的主轴颈和连杆曲径之间钻有斜油孔，在两个轴颈表面的油孔出口处，形成了两个锐角的薄壁，再加上油孔的轴向两侧由于感应电流绕行，使其两侧加热温度升高，造成局部过热，加上喷水冷却速度太快，使淬火层过深，甚至淬透而产生裂纹。这种结构因素产生的淬火裂纹从建厂以来一直存在，严重时从淬透的油孔内壁产生雷文向轴颈表面发展，与圆柱表面相贯通时形成C形裂纹。

解决裂纹的措施和机型，很强的裂纹倾向性，是产生大批淬火裂纹的基本原因。当然，由于历史的原因，曲轴中频淬火及时间来一直使用自来水做淬火剂，而水的冷却能力太强，又是引发这种裂纹的重要因素。改用一汽四环一贝多菲尔公司生产的水溶性淬火介质，型号为AQUATENSIDBW，浓度为3%，中频淬火的其他参数不变，淬火质量合格，完全消除了各种淬火裂纹。

浅析采用淬火机对齿轮进行表面淬火的工艺介绍

中频淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的。...

淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的，即利用快速加热使钢件表面很快地达到淬火的温度，而不等热量传至中心即迅速予以冷却，便可以只使表层被淬硬为马氏体，而中心仍为未淬火组织（即原来塑性和韧性较好的退火、正火或调质状态的组织)。

表面淬火齿轮的机械加工工艺流程一般为：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质处理→机械半精加工→表面淬火十低温回火→磨削。该工艺流程中各热处理的目的简述如下。

(1)正火

消除锻造应力，均匀组织、细化晶粒，改善切削加工工艺性和表面加工质量。

(2)调质处理

为了提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减小工件表面淬火变形。

(3)表面淬火十低温回火

它是决定齿轮表面性能的关键工序，采用淬火机进行表面淬火可提高齿轮表面的硬度和耐磨性，并使其具有残余压应力，从而提高负荷的能力；低温回火是为了消除淬火应力，防止产生磨削裂纹，提高抗冲击能力。

对调质钢而言，表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。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)。

采用淬火机进行表面淬火后，工件的硬度比普通热处理要高出2～5HRC。由于表面淬火后表层形成较大的残余压应力，故表面淬火后疲劳极限可提高5--7倍，并且降低了工件的缺口敏感性。由于高频表面淬火组织细、磁化物分布均匀且细小．所以硬度高、强度大，比一般淬火件的耐磨性要高，可大幅度提高抗接触疲劳能力。

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