浅析锉刀采用高频淬火机进行热处理的具体工艺

锉刀是用于锉光工件的手工工具，主要用于对金属、木料、皮革等表层做微量加工。在工作过程中，锉刀要承受巨大的摩擦力，为此，生产上要求锉刀具有高的硬度、高的耐磨性和高的使用寿命。为满足工作的需要，采用高频淬火机进行淬火热处理，效果良好。

一、技术要求

锉刀要求高的硬度和耐磨性。通常用T12钢制造。热处理的关键是防止齿部淬火脱碳和要求有熟练的矫直技术。

锉刀的技术要求如下:

硬度：刃部64-67HRC，柄部≤35HRC。

淬硬深度：齿尖以下>1mm。

金相组织：马氏体<3级，齿部无脱碳层。

畸变：弯曲＜0.1mm/100mm。

二、热处理工艺

锉刀的热处理工艺路线为：加热一冷却一热矫直一冷透一清洗一回火一清洗一检查。

为防止锉刀淬火加热时氧化、脱碳，可采用高频淬火机进行快速加热。其中，淬火温度750-790℃，冷却介质为低于30℃的盐水或清水，卧式中频淬火机，回火温度160-180℃。

三、工艺说明

（1）小锉刀采用较高的淬火温度，在碱浴中冷却。

（2）淬火热矫直系指锉刀在水中冷却到180-200℃，取出在水槽边手工矫直的方法。要准确掌握水中冷却时间，出水过早，会因自热回火降低表面硬度；出水过晚，则因锉刀完全淬硬，增加矫直困难，甚至造成裂纹或折断。锉刀应在短时间内矫直好，然后完全浸入水中冷透。

大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析

大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板，其化学成分以及金相组织符合设计要求，热处理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脱碳层≤0.3mm，表面无裂纹等外观缺陷。为满足上述要求，采用超音频感应淬火设备进行热处理，效果良好。

根据65Mn具有良好淬透性的特点，厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和组织性能。淬火采用超音频感应淬火设备进行，用4t的淬火压床喷油冷却，硬度高达63HRC，再进行加热回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位，因此是淬火应力集中的部位，冷却后的畸变很大（呈S形），在350-380℃回火压紧过程中，上述部位出现裂纹。

分析裂纹产生的具体情况：①首先为机械加工应力的影响，φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出，在粗磨过程中磨削量过大，两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力，中频淬火机，热处理前未及时消除。②热应力的影响，该钢具有过热敏感性，淬火过程中产生较大的淬火应力，脆性增加，要消除淬火后产生的热应力与组织应力，必须及时回火以降低硬度和脆性，提高弹性极限、塑性和韧性等，同时该钢具有第二类回火脆性，应在回火结束后快冷，对其进行400-450℃的回火，是为了满足显微组织和硬度的需要，而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。

为了获得要求的硬度、组织、变形量，对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火，中频淬火机定制，其目的是消除磨削时存在的加工应力；针对淬火应力和脆性大的具体情况，将淬火加热温度降低10℃左右，采用4t压床喷油冷却，减小淬火应力；提高回火温度，加快其组织转变的速度以及提高回火后的冷却速度；以及改进设计结构等。

45钢采用高频淬火工艺的性能特点

45钢是一种比较碳素结构钢，以车轴为例，车轴是其中的一个应用方向，采用高频加热设备对45钢进行合理的热处理可以有效提高车轴的使用寿命。

车轴是种变径的圆柱体 ，要实现整体表面高频淬火，淬火均匀，淬火效果达标，在很大程度上取决于感应器的结构设计。

加热使用感应器的设计应用主要考虑一下内容：

1.使被加热零件的表面温度均匀;

2.感应器损耗小 ，电;

3.感应器通水冷却良好;

4.制造简单 ，有足够的机械强度 ，操作使用方便。

车轴高频淬火感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器 ，并通水冷却 ，零件瞬间加热后由附带喷水圈进行喷水冷却。为了保证在感应加热中减少热损耗 提高加热效率 ，感应器与零件之间的间距尽可能小 ，但要有足够的间隙 ，注意事项，保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。

加热温度和加热时间的关系当材料和原始组织一定时，相变温度随着加热速度增大而提高，为得到合格的淬火组织，相应的淬火温度也随之提高。车轴感应加热升温速度一般在 30～100 ℃/ s ，45钢车轴的表面淬火加热温度选择 890～960 ℃为佳 ，为了获得较深的淬硬层深度 ，选择上限加热温度。较长的加热时间和较高的加热温度 ，可获得较深的加热深度 ，反之 ，加热深度较浅。

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