机用锯条坯采用中频淬火机进行退火热处理，产生脆断缺陷的原因是什么？

机用锯条是切割机械的重要切割刃具，工件材料为W9Mo3Cr4V（W9）钢带。锯条生产加工流程为：热轧钢带一退火一刨背一铣齿一冲圆弧及孔一磨齿一分齿一热处理等。经中频淬火机退火后技术要求为锯条坯应具有较高的韧性和冷塑性。生产中发现，锯条工作中有时发生脆断和撕裂失效破坏。

现场检验发现，W9高速钢脆断和撕裂表现形式不同，有时发生铣齿掉齿现象，有时出现刨边撕裂坑，有时出现冲圆弧及孔时产生裂边现象，双排链轮淬火设备那家好，有时发生分齿时掉齿现象，甚至发生锯条坯掉在地上摔断碎裂等。其共同特点是工件塑性低劣，是冷脆性的表现，称为脆性断裂。硬度检验表明，锯条硬度值为213-255HBW；脆断工件试样光谱检验表明，工件中Sn的质量分数量超标，均大于0.18%，而正常值应为0.013%；初步判断工件脆断和锡含量严重偏高有关。

分析认为，机用锯条产生脆断破坏的根本原因是工件中锡元素严重偏析超标造成的。资料介绍，不锈钢中Sn的质量分数大于0.02%时，将产生网状裂纹及角裂，工件中Sn的质量分数大于0.18%，是产生网状裂纹和角裂缺陷Sn含量的10倍。当锡在钢材晶界偏聚，超过一定量时，使工件冲击韧度急剧下降，机用锯条正是出现上述情况。由于过量锡在晶界偏聚产生严重偏析和局部Sn含量严重超标，使工件韧性大大下降，导致工件脆断。有资料提出，W9高速钢中Sn的质量分数应在0.05%以下，这对生产中提出了一个有益的参考技术数据。

根据以上分析，提出防止锯条脆断失效的技术防止措施是：在炼钢时严格控制有害元素含量，工件坯料入厂时严格检验，防止有害元素超标钢件混入，以确保加工产品（工件）质量安全。

超音频淬火设备和高频淬火设备应用在齿轮表面淬火的硬化层分布形式

硬化层分布形式一种：齿根不淬硬，采用回转加热的方法，这种淬火方法所达到的效果就是齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度受一定影响，许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平；这种淬火方法一般应用在处理齿轮宽度10-100mm，模数小于5mm，齿轮的直径是由设备的功率决定。

第二种、齿根都淬硬需要混转加热淬火法，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度都得到提高；许用弯曲应力比调质状态提高30%-50%，可部分代替渗碳齿轮；一般对齿宽10-100mm。模数小于等于5mm，火焰淬火的话直径可达到450mm，一般模数小于等于6mm，个别情况需要小于等于10mm。

第三种、齿面淬硬，齿根不淬硬，采用单齿连续加热淬火的方法，淬火效果为齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度手一定影响，一般硬化层结束离齿根2-3mm处；许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平，这种单齿淬火的方法，齿轮直径是不受限制的，单齿淬火模数要大于等于10mm。

第四种、齿面齿根都要淬硬，沿齿沟连续加热淬火，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度均提高；许用弯曲应力比调质状提高30%-5.%，可部分代替渗碳齿轮的。这种淬硬分布形式不受齿轮直径的限制，但是模数一定到大于等于10mm。齿轮采用超音频，高频淬火设备的方式淬火感应器结构也非常严谨，要保证感应器充分冷却的条件下，使感应器提高加热效率。

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，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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