校對量柱采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理的具體工藝

校對量柱是千分尺上的重要零件。它的材料為GCr15，硬度要求為62-65HRC，淬火馬氏體級別≤2級，彎曲度根據(jù)長度而定。為滿足上述要求，不少廠家采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理，效果良好，滿足了工作的需要。

量柱的具體加工工藝為：淬火-清洗-深冷處理-回火-清洗-中間部分感應(yīng)加熱退火-矯直-穩(wěn)定化處理-清洗。其中的淬火、回火及感應(yīng)退火工藝采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行。

淬火：加熱溫度為850-860℃，冷水沖洗后立即進(jìn)行冷處理。

回火：回火溫度為130-150℃。中間部分退火（感應(yīng)加熱）：量柱中間部分采用超音頻淬火設(shè)備局部加熱到700-800℃，空冷（長度≥75mm淬火后彎曲超差的中間局部退火以便矯直，淬火彎曲在允許范圍內(nèi)的可免除局部退火及矯直、穩(wěn)定化處理等工序）。此缺陷會大大影響鋼鐵件的正常使用，因此，了解缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要的。

曲軸淬火裂紋為什么會產(chǎn)生？及采取的措施

分析曲軸淬火裂紋產(chǎn)生的主要原因，提出采用水槽性淬火介質(zhì)解決淬火裂紋的措施，指出在淬火硬化層范圍內(nèi)，調(diào)整中頻加熱設(shè)備參數(shù)對淬火裂紋影響到。光滑圓柱面上的淬火裂紋（一類裂紋）都是在周圍方向分布，在其他的零件上也是如此，裂紋多為2~3條，平行的擠在一起，長度我4-10mm，深度為0.25~08mm。油孔裂紋在油孔軸向兩側(cè)呈性存在，尤以薄壁的一側(cè)為多。如果不及時實施冷卻，不但會影響機器的性能和功率，還會燒壞元件、部件，損壞機器。

淬火裂紋的分析，材料中含有微量的Mo是產(chǎn)生一類裂紋的主要原因。曲軸中頻淬火，以水為淬火介質(zhì)這一工藝已經(jīng)采用40多年，由于以往使用的材料為不含Mo的45鋼，即使在光滑的表面上故意制造此種裂紋，也很難實現(xiàn)。

半軸中頻淬火發(fā)生淬火裂紋以及齒環(huán)高頻淬火發(fā)生淬火裂紋也多是因為材料中很有微量的mo造成的。油孔周圍的淬火裂紋是因結(jié)構(gòu)因素造成額的。為了加強潤滑，曲軸的主軸頸和連桿曲徑之間鉆有斜油孔，在兩個軸頸表面的油孔出口處，形成了兩個銳角的薄壁，再加上油孔的軸向兩側(cè)由于感應(yīng)電流繞行，使其兩側(cè)加熱溫度升高，造成局部過熱，加上噴水冷卻速度太快，使淬火層過深，甚至淬透而產(chǎn)生裂紋。(2)盡管鑄鐵總碳含量很高，但石墨化過程可使碳全部或部分以石墨形態(tài)析出，使它不僅具有類似低碳鋼的鐵素體組織，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同數(shù)量和形態(tài)的鐵索體與珠光體（或其他奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物)的混合組織。這種結(jié)構(gòu)因素產(chǎn)生的淬火裂紋從建廠以來一直存在，嚴(yán)重時從淬透的油孔內(nèi)壁產(chǎn)生雷文向軸頸表面發(fā)展，與圓柱表面相貫通時形成C形裂紋。

解決裂紋的措施和機型，很強的裂紋傾向性，是產(chǎn)生大批淬火裂紋的基本原因。當(dāng)然，由于歷史的原因，曲軸中頻淬火及時間來一直使用自來水做淬火劑，而水的冷卻能力太強，又是引發(fā)這種裂紋的重要因素。改用一汽四環(huán)一貝多菲爾公司生產(chǎn)的水溶性淬火介質(zhì)，型號為AQUATENSIDBW，濃度為3%，中頻淬火的其他參數(shù)不變，淬火質(zhì)量合格，完全消除了各種淬火裂紋。本文簡單介紹了齒輪軟點缺陷產(chǎn)生的原因及對策，希望對您的工作有所幫助。

螺釘旋具頭改進(jìn)使用高頻淬火機熱處理

目前45鋼螺釘旋具頭的淬火大多采用鹽浴爐來加熱，其缺點式加熱效率低，僅預(yù)熱就達(dá)2小時之久，勞動強度大，有的單位用高頻感應(yīng)淬火，但由于工件需采用逐個手動加熱，生產(chǎn)效率也不高，通過對高頻設(shè)備的改裝和調(diào)試，感應(yīng)加熱在螺釘旋具自動淬火線上成功應(yīng)用。4、蝸桿淬火時，可在感應(yīng)圈外直接加噴水圈冷卻，也可離開感應(yīng)圈后在噴水圈中冷卻。

某廠對60KW高頻淬火機感應(yīng)器進(jìn)行了改造，由原來圓形改成了扁形，這樣螺釘旋具依靠傳送帶一排排的通過感應(yīng)器進(jìn)行加熱門大道預(yù)定溫度后再經(jīng)感應(yīng)器尾部的噴水裝置來完成螺釘旋具頭的淬火。

感應(yīng)器由圓形改成扁形，減少了感應(yīng)器內(nèi)磁力線密度。螺釘旋具要順利通過感應(yīng)器，間隙不能太小。若為'一“字頭，則間隙更應(yīng)該大寫，所以高頻加熱設(shè)備的負(fù)載很小，在調(diào)試過程中遇到很大的麻煩。淬火設(shè)備工作基本正常，但功率輸出還不大，加熱速度很慢，針對這些問題，在感應(yīng)器加上了導(dǎo)磁體。進(jìn)行金相組織檢查，采用大型工具顯微鏡進(jìn)行切片檢查，球狀珠光體為2-4級。利用導(dǎo)磁體的磁異特性和驅(qū)流作用，改變了高頻電流環(huán)狀效應(yīng)的影響，是高頻磁場集中在導(dǎo)磁體開口處，縮小了感應(yīng)器與工件加熱表面的有效間隙，集中了磁力線，加熱條件得到改善，提高了加熱效率。

通過上述對螺釘旋具淬火工藝的改造，提高了生產(chǎn)效率，改善了勞動條件，減低了勞動強度，與原鹽浴爐相比有一下幾個特點：

1.鹽浴爐功率為45KW，高頻加熱設(shè)備的功率為60KW（實際使用40KW）。

2.高頻加熱設(shè)備不需要預(yù)熱，每小時4000件。

3.操作工人數(shù)量減少三個人。

齒輪淬火變形的分析和對策

7T火車后橋錐齒輪是汽車傳遞動力和改變速度的重要零件，工件材料為22CrMOH鋼。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，齒輪熱處理后部分工件出現(xiàn)貫穿性裂紋，另外一些齒輪發(fā)現(xiàn)起邊超差缺陷，造成不少齒輪失效報廢。

錐齒輪要求滲碳層深度為1.7-2.1mm,碳化物為1-5級，馬氏體和殘留奧氏體為1-5級，表面硬度為60-64HRC，芯部硬度為35-40HRC。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應(yīng)力集中部位是裂紋源處，裂紋沿軸向擴展貫穿軸頸本體，部分主動齒輪裂紋嚴(yán)重貫穿齒根與齒頂處，開裂特征明顯。金相組織檢驗發(fā)現(xiàn)，主動齒輪帶狀組織中鐵素體帶處是裂紋源頭，裂紋擴展并與帶狀組織平行。淬火鋼采用超音頻淬火設(shè)備進(jìn)行回火熱處理，產(chǎn)生硬度偏低缺陷怎么辦。部分裂紋呈鋸齒狀形貌，同事出現(xiàn)嚴(yán)重的次生裂紋，部分裂紋呈碎裂狀形貌。

分析認(rèn)為，從動齒輪畸變超差失效是因工件組織均勻性差，帶狀組織嚴(yán)重引起的，工件在熱處理中各個部位膨脹系數(shù)以及相變比體積變化差異大，引起較大的組織應(yīng)力，造成工件畸變過大超差而失效。主動齒輪出現(xiàn)軸向裂紋系因帶狀組織嚴(yán)重超差造成的。由于帶狀組織嚴(yán)重，相鄰部位顯微組織不同，差異很大，在外力作用下，性能薄弱處和強弱帶間適應(yīng)力集中處，該處力學(xué)性能低而各向異性明顯，并且處于高應(yīng)力作用，其橫向強度比縱向斷裂強度明顯低下，在熱處理中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下，主動齒輪在應(yīng)力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴展快裂。熱處理技術(shù)要求：整體淬火回火后硬度為42-47HRC，平面度誤差≤0。

根據(jù)以上分析，提出工藝改進(jìn)措施如下：

（1）生產(chǎn)中從首工序嚴(yán)吧材料檢驗質(zhì)量關(guān)口，要求帶狀組織≤3級，其他各項技術(shù)參數(shù)，性能指標(biāo)合格，不允許不合格材料混入生產(chǎn)流程。

（2）齒輪鍛件毛坯件應(yīng)進(jìn)行金相檢驗，帶狀組織≤3級的合格坯件可進(jìn)入加工程序，防止不合格鍛件進(jìn)入再加工工序。

（3）建議鋼廠個鍛造廠采用新技術(shù)工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質(zhì)量，為減少和消除齒輪組織缺陷和畸變裂紋缺陷失效奠定基礎(chǔ)。