半軸法蘭圓角感應(yīng)淬火

半軸是汽車上傳遞扭矩的重要零件 ,過去半軸多采用調(diào)質(zhì)處理 ,隨著感應(yīng)淬火技術(shù)的發(fā)展 ,目前國內(nèi)外汽車半軸基本上都采用感應(yīng)淬火取代調(diào)質(zhì) ,使半軸疲勞壽命成倍提高。

半軸設(shè)計給感應(yīng)熱處理帶來了較大的難度 ,首先 ,采用一只感應(yīng)器既要滿足桿部深層淬火 ,又要滿足法蘭部圓角大直徑范圍淬火 ,其功率分配較難掌握。其次 ,較細的桿徑 ,較深的淬火層使零件淬火變形的控制成為難點。因此必須設(shè)計的感應(yīng)器滿足以克服以上的難點。新設(shè)計的感應(yīng)器有以下優(yōu)點 :鑲嵌導(dǎo)磁體迫使磁力線向圓角集中 ,提高了平面加熱效率 ,大大加強了圓角淬火的效果。通過實際生產(chǎn)及測試，淬火后的半軸具有很高的強韌性 ,實現(xiàn)了強度、塑性和韌性的合理配合。為提高齒輪軸的破斷能力，獲得高硬度、強耐磨性，可選用齒輪軸淬火設(shè)備。工藝采用立式淬火機床連續(xù)淬火，可以大批量生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良的半軸。

在軸類零件中的應(yīng)用軸類感應(yīng)淬火

一般是對軸表面進行局部淬火,材料為45鋼或40Cr,淬火的硬度可根據(jù)材料直徑大小設(shè)定感應(yīng)電流和加熱時間。淬火的硬度層深度,取決于感應(yīng)設(shè)備的頻率和加熱時間,頻率越高或加熱時間越短,硬度層深度越低。在實際生產(chǎn)過程中,經(jīng)常對軸的中心部有硬度要求,一般需要到專業(yè)的熱處理生產(chǎn)廠家進行熱處理,這樣就帶來了加工周期長、成本高等不足。如果用感應(yīng)淬火使軸的中心部達到規(guī)定的硬度要求,那就要求感應(yīng)設(shè)備加熱深度必須達到軸的中心部,而且中心部的溫度要達到臨界溫度以上?，F(xiàn)以直徑20mm的電機轉(zhuǎn)子為例進行說明，電機轉(zhuǎn)子端面中心部有一個滑長槽,滑長槽的作用是負責傳遞電機輸出的動力,如果沒有硬度或者硬度達不到規(guī)定的要求:37HRC~45HRC,裝配好的產(chǎn)品很快就因滑長槽失效而失去動力,因此滑長槽的硬度直接影響整機產(chǎn)品質(zhì)量。感應(yīng)電流高、加熱時間短,軸伸表面硬度偏高而心部硬度偏低;感應(yīng)電流低、加熱時間長,軸伸表面和心部硬度都偏高。如果要使轉(zhuǎn)子軸心部淬火硬度達到規(guī)定要求,必須要按淬火工藝進行感應(yīng)回火。齒輪淬火目的齒輪淬火原理：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時，周圍即產(chǎn)生交變磁場?；鼗鹁褪菍⒋慊鸷蟮墓ぜ匦录訜岬脚R界以下回火溫度后,保溫一定時間,然后取出冷卻到室溫的熱處理工藝。常用的回火方法:低溫回火(回火溫度為150~250℃)、中溫回火(回火溫度為350~500℃)、高溫回火(回火溫度為500~680℃)。

邊輪支承軸的中頻感應(yīng)淬火

輪邊支承軸是一種大型重載外圓變截面感應(yīng)淬火零件,其材料從歐洲進口 (零件材料按歐洲標準 ) ,成分接近于國內(nèi)的 35Ｇ鋼 ,熱處理要求十分嚴格。硬化層深度要求較深 ,且在不同截面處的硬化層深度要求不一 ,臺階處要求連續(xù)過渡。淬火加熱及冷卻系統(tǒng)在完成一個工作程序后 ,回到起始工作位置時 ,其重復(fù)定位精度誤差不能超過 0.05ｍｍ ,系統(tǒng)的移動速度應(yīng)均勻平穩(wěn) ,能在規(guī)定的不同位置停留 ,在不同區(qū)域以不同的規(guī)定速度工作 ,這樣才能保證工件不同截面及尺寸過渡區(qū)的硬化層深度達到工藝要求 ,產(chǎn)品質(zhì)量連續(xù)、穩(wěn)定、可靠。凸輪感應(yīng)器有時采用雙孔串聯(lián)，主要是為了利用變頻電源的功率，一般凸輪軸的軸頸數(shù)量少（如3個），而加熱表面積大，凸輪則數(shù)量多（如8個）而加熱面積小。

感應(yīng)淬火設(shè)備是保證質(zhì)量的前提 ,在正常生產(chǎn)過程中應(yīng)盡可能減少人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響 ,即自動化程度要高 ,不同工件的成熟工藝及參數(shù)等都應(yīng)能存儲 ,隨時調(diào)用。感應(yīng)器截面是斜面狀 ,使用安裝時感應(yīng)器底部盡可能貼近工件的環(huán)形面 ,感應(yīng)器內(nèi)徑也比常規(guī)尺寸偏大 ,使其稍離圓柱區(qū)。適當停留感應(yīng)器 ,由于熱傳導(dǎo)和微弱感應(yīng)雙重影響 ,使環(huán)形區(qū)與圓柱區(qū)之間的過渡區(qū) 得以加熱 ;之后 ,感應(yīng)器沿圓柱區(qū)向花鍵區(qū)方向移動 ,并根據(jù)硬化層深度要求不同 ,設(shè)定不同的移動速度和加熱功率 ,并冷卻 ,可以獲得預(yù)期的硬化層。首先，熱處理只是對工件的內(nèi)部的顯微組織或表面的化學(xué)成分進行改變，對工件的使用性能進行改善或者是增強，而一般不會改變工件的整體化學(xué)成分和形狀。

齒輪感應(yīng)淬火的作用與目的

近年來 ,隨著齒輪生產(chǎn)商對技術(shù)認識的不斷提高，帶來了多方面的改進，如低噪音、輕量化、低成本和高承載能力等，使得齒輪副在高速和大扭矩作用下產(chǎn)生少的熱量。并不是所有的齒輪都適應(yīng)感應(yīng)淬火 ,外螺旋直齒輪、蝸桿齒輪、內(nèi)齒輪、齒條和鏈齒屬于典型的感應(yīng)淬火齒輪零件。相反，錐齒輪、雙曲面齒輪和非圓形齒輪幾乎不使用感應(yīng)熱處理。5、金屬零件的熱處理，如各種齒輪、鏈輪、各種軸、花鍵軸、銷等的高頻淬火處理。

與滲碳和滲氮相比，感應(yīng)淬火不要求齒輪整體加熱。通過感應(yīng)淬火，可將熱量地施加于特定的區(qū)域，使該區(qū)域產(chǎn)生所期望的相變 (例如齒廓、齒根和齒頂有選擇的硬化) ，且對其余區(qū)域的影響很小。根據(jù)應(yīng)用情況，齒部硬度范圍一般是 42～60 HRC。

齒輪感應(yīng)淬火的一個目的是在齒輪的特殊部位得到細晶的全馬氏體層 ,以提高硬度和耐磨性。 但不會使其余部分受熱處理的影響。 硬度的增強也提高了接觸疲勞強度 ,由于同時增強了硬度、耐磨性并可獲得細晶粒的馬氏體層 ,所以可以使用廉價的中高碳鋼或低合金鋼去替代較貴的高合金鋼。齒輪淬火的必要性有些零件（包括齒輪在內(nèi)）在工件時在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負荷、沖擊負荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應(yīng)力。

并非總是能夠得到全馬氏體層 ,根據(jù)鋼的品種不同 ,硬化層不可避免存在殘余奧氏體 (除非使用低溫處理) 。 對于含碳量高的鋼和鑄鐵 ,尤其如此。

齒輪感應(yīng)淬火的另外一個目的是增加齒輪表面壓應(yīng)力。這是很重要的，因為它有助于抑制裂紋的產(chǎn)生，也阻止了拉應(yīng)力引起的彎曲疲勞性能的下降。這種鋼鐵的使用 ，使它原先的顯微組織和齒輪工況 (包括載荷情況和操作環(huán)境) 決定了所需要的表面硬度、芯部硬度、硬度斷面、齒輪強度和殘余應(yīng)力分布。誤區(qū)二：只看輸出，不看輸入忽略了設(shè)備效率及耗電因素，等購回設(shè)備后才發(fā)現(xiàn)是“電老虎”，造成買得起，用不起的尷尬局面。