高頻淬火爐對冷卻水水質有哪些要求？

高頻淬火爐之所以要用水，是因為機器在大功率狀態(tài)下工作時需要冷卻降溫。低溫回火是為了消除淬火應力，防止產(chǎn)生磨削裂紋，提高抗沖擊能力。如功率元件主整流器、IGBT、變壓器及感應線圈等，這些元件、部件由于電流的熱效應，在大電流條件下工作，必然會產(chǎn)生一定的熱量，造成附帶溫升。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。

為了確保電氣元件長期可靠運行，電源系統(tǒng)冷卻水的質量應符合如下要求：

1、不溶性固體/10-6：＜40-50。

2、電阻率/Ω·cm：17000-25000。

3、電導率：40-60。

車床變速箱撥叉齒輪采用超音頻淬火電源進行熱處理的工藝分析

車床變速箱撥叉齒輪的模數(shù)為6mm，材料為38CrMoA1A鋼。熱處理技術要求：調質硬度為250-280HBW。為滿足此要求，不少廠家采用超音頻淬火電源進行熱處理，效果良好。

（1）工藝流程 調質一粗加工一高溫時效一精加工一氣體滲氮一精加工一成品。

（2）熱處理工藝

1）調質處理。采用超音頻淬火電源進行，淬火工藝：930-950℃，淬油；高溫回火工藝：630-650℃，油冷。

2）高溫時效。同樣采用超音頻淬火電源進行，加熱溫度為560℃，空冷。

不少廠家采用上述工藝進行熱處理，生產(chǎn)出來的齒輪硬度達到250-280HBW，滿足了工作的需要。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以大大提高工人的生產(chǎn)效率。

超音頻淬火設備和高頻淬火設備應用在齒輪表面淬火的硬化層分布形式

硬化層分布形式一種：齒根不淬硬，采用回轉加熱的方法，這種淬火方法所達到的效果就是齒面耐磨性提高，彎曲疲勞強度受一定影響，許用彎曲應力低于該鋼材調質后的水平；這種淬火方法一般應用在處理齒輪寬度10-100mm,模數(shù)小于5mm，齒輪的直徑是由設備的功率決定。不少廠家采用上述工藝進行熱處理，生產(chǎn)出來的齒輪硬度達到250-280HBW，滿足了工作的需要。

第二種、齒根都淬硬需要混轉加熱淬火法，齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強度都得到提高；許用彎曲應力比調質狀態(tài)提高30%-50%，可部分代替滲碳齒輪；一般對齒寬10-100mm。據(jù)文獻介紹，840℃淬火雖然花鍵內孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時內孔變形大，穩(wěn)定分散度也大，因此還是采用840℃淬火為好，淬火過程對變形的影響更為顯著。模數(shù)小于等于5mm，火焰淬火的話直徑可達到450mm，一般模數(shù)小于等于6mm，個別情況需要小于等于10mm。

第三種、齒面淬硬，齒根不淬硬，采用單齒連續(xù)加熱淬火的方法，淬火效果為齒面耐磨性提高，彎曲疲勞強度手一定影響，一般硬化層結束離齒根2-3mm處；許用彎曲應力低于該鋼材調質后的水平，這種單齒淬火的方法，齒輪直徑是不受限制的，單齒淬火模數(shù)要大于等于10mm。淬火鋼產(chǎn)生硬度偏低缺陷的原因及對策如下：1、回火溫度過高，為此，采用超音頻淬火設備回火時，應選擇合適的回火溫度，并進行充分回火。

第四種、齒面齒根都要淬硬，沿齒溝連續(xù)加熱淬火，齒面耐磨性及齒根彎曲疲勞強度均提高；許用彎曲應力比調質狀提高30%-5.%，可部分代替滲碳齒輪的。(1)正火消除鍛造應力，均勻組織、細化晶粒，改善切削加工工藝性和表面加工質量。這種淬硬分布形式不受齒輪直徑的限制，但是模數(shù)一定到大于等于10mm。齒輪采用超音頻，高頻淬火設備的方式淬火感應器結構也非常嚴謹，要保證感應器充分冷卻的條件下，使感應器提高加熱效率。

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。連桿的鍛造工藝流程為：下料-剝皮-加熱-制坯分料-模鍛成形-沖孔、切邊、熱校正-調質或非調質鋼可控冷卻-拋丸-磁粉探傷-外觀檢驗-冷精壓-去應力回火-表面強化噴丸-直線度檢驗-防銹裝箱-入庫。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應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。部分裂紋呈鋸齒狀形貌，同事出現(xiàn)嚴重的次生裂紋，部分裂紋呈碎裂狀形貌。

分析認為，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，引起較大的組織應力，造成工件畸變過大超差而失效。球墨鑄鐵中石墨呈球狀，對基體的削弱作用較小，因而凡能改變金屬基體的各種熱處理方法，對于球墨鑄鐵件都非常有效。主動齒輪出現(xiàn)軸向裂紋系因帶狀組織嚴重超差造成的。由于帶狀組織嚴重，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力集中處，該處力學性能低而各向異性明顯，并且處于高應力作用，其橫向強度比縱向斷裂強度明顯低下，在熱處理中產(chǎn)生的組織應力和熱應力作用下，主動齒輪在應力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴展快裂。

根據(jù)以上分析，提出工藝改進措施如下：

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

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

（3）建議鋼廠個鍛造廠采用新技術工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質量，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。