齒輪采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行預(yù)處理工藝產(chǎn)生的影響

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機(jī)滲碳淬火后內(nèi)孔是收縮的。據(jù)文獻(xiàn)介紹，840℃淬火雖然花鍵內(nèi)孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時(shí)內(nèi)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(guò)程對(duì)變形的影響更為顯著。.齒輪采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行預(yù)處理工藝產(chǎn)生的影響一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機(jī)滲碳淬火后內(nèi)孔是收縮的。..

工藝的影響：

a.齒坯正火對(duì)滲碳齒輪變形的影響

齒坯正火是滲碳齒輪的一個(gè)預(yù)處理工序，但卻是一個(gè)不可省略或忽視的關(guān)鍵工序。經(jīng)多鏑的生產(chǎn)實(shí)踐證明：齒坯正火質(zhì)量的好壞，不但影響齒輪冷加工性能，而且對(duì)齒輪采用高頻淬火機(jī)終熱處理的變形程度起著重要的作用。

正火溫度采用960℃，比滲碳溫高30℃，使齒還在滲碳前就消除鍛造熱應(yīng)力及組織缺陷，獲得組織一致且均勻的齒坯。低于滲碳溫度的正火往往不能消除鍛造后的應(yīng)力及組織缺陷。高于960℃的正火又容易出現(xiàn)魏氏體組織并使鐵素體呈網(wǎng)狀分布，造成組織不均勻，并且硬度值也高，變形量增大。采用960℃加熱、保溫2.5h 出爐后空冷的正火工藝，基本上消除了鍛造后的內(nèi)應(yīng)力和組織缺陷，以等軸狀的珠光體和鐵素體分布，金相組織為1、2級(jí)，硬度在165～190HB之間，切削性能良好，終熱處理后變形減少，變形規(guī)律也基本一致。所以正確選擇正火工藝并嚴(yán)格執(zhí)行對(duì)于減小變形是十分重要的。可以認(rèn)為，它是一個(gè)由電感和電容組成的振蕩電路，加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進(jìn)行補(bǔ)償。

b.滲碳淬火溫度對(duì)變形的影響  

20CrNnTi鋼滲碳后采用適宜的淬火溫度對(duì)于減少熱處理的變形或使變形變得規(guī)律化是有很大作用的。經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)，適宜的淬火溫度是830～840℃。如果淬火溫度偏高，則齒輪變形量增大，公法線長(zhǎng)度脹大量也隨著增大。

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機(jī)滲碳淬火后內(nèi)孔是收縮的。據(jù)文獻(xiàn)介紹，840℃淬火雖然花鍵內(nèi)孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時(shí)內(nèi)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(guò)程對(duì)變形的影響更為顯著。因此，采用高頻淬火機(jī)對(duì)連桿進(jìn)行熱處理，進(jìn)而保證其硬度和剛性，對(duì)連桿的整個(gè)加工過(guò)程非常重要。

經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火后的工件為什么要進(jìn)行回火熱處理？

工件淬硬后加熱到AC1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻至室溫的熱處理工藝稱為回火。凡經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火的鋼件一般必須立即進(jìn)行回火。為什么要進(jìn)行回火熱處理呢？

淬火后的工件進(jìn)行回火的目的如下：

1、降低脆性，消除內(nèi)應(yīng)力。由于淬火鋼中的馬氏體和殘留奧氏體都是亞穩(wěn)組織，而且馬氏體中尚存大量晶體缺陷（如高密度位錯(cuò)，孿晶及空位等），以及淬火鋼中較大的殘留內(nèi)應(yīng)力等，它們都是不穩(wěn)定因素，均有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織的傾向。如不及時(shí)回火，勢(shì)必會(huì)引起工件進(jìn)一步的變形甚至開裂?；钊麠U采用中頻淬火爐進(jìn)行熱處理的工藝分析及實(shí)施要點(diǎn)活塞桿是泥漿泵的主要易損部件。

2、獲得所要求的力學(xué)性能。工件經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火后，雖然強(qiáng)度與硬度有極大提高，但其塑性、韌性卻明顯下降，而實(shí)際工件往往要求強(qiáng)度與塑性要有適宜的配合。為獲得對(duì)工件要求的性能，可以用回火溫度來(lái)調(diào)整硬度，減小脆性，得到所要求的強(qiáng)度、塑性和韌性。2、為減少變形和細(xì)化組織，采用中頻淬火爐加熱時(shí)，時(shí)間要短，溫度要低，這樣可明顯減少其變形與翹曲等。

3、穩(wěn)定工件尺寸。由于淬火鋼中的馬氏體和殘留奧氏體都是亞穩(wěn)組織，具有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織的趨勢(shì)，因而將引起工件的性能、尺寸和形狀的改變，通過(guò)回火可促使這些不穩(wěn)定組織的轉(zhuǎn)變，達(dá)到穩(wěn)定組織與尺寸的目的。

鋼鐵件采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理，如何減小畸變？

鋼鐵件采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理，受操作工藝、原材料等因素的影響，鋼鐵件極易產(chǎn)生畸變?nèi)毕荨４巳毕輹?huì)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。

淬火加熱和冷卻，尤其是冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會(huì)使淬火工件的形狀和尺寸發(fā)生變化，形成畸變。

減小畸變的措施如下：

1、合理選擇鋼材與正確設(shè)計(jì) 對(duì)于形狀復(fù)雜、各部位截面尺寸相差較大而又要求畸變的工件，應(yīng)選用淬透性較好的合金鋼，以便能在緩和的淬火介質(zhì)中冷卻。零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小截面尺寸的差異，避免薄片和尖角。必要的截面變化應(yīng)平滑過(guò)渡，盡可能對(duì)稱，有時(shí)可適當(dāng)增加工藝孔。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(jí)。

2、正確鍛造和進(jìn)行預(yù)備熱處理 對(duì)高合金工具鋼，鍛造工藝的正確執(zhí)行十分重要，鍛造時(shí)必須盡可能改善碳化物分布，使之達(dá)到規(guī)定的級(jí)別。高碳鋼球化退火有助于減小淬火畸變。采用消除內(nèi)應(yīng)力退火，去除機(jī)械加工造成的內(nèi)應(yīng)力，也可減小淬火畸變。

3、采用合理的熱處理工 為了減小淬火畸變，可適當(dāng)降低淬火加熱溫度。對(duì)于形狀復(fù)雜或用高合金鋼制作的工件，應(yīng)采用一次或多次預(yù)熱。預(yù)冷淬火、分級(jí)淬火和等溫淬火都可以減小工件的畸變。

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的質(zhì)量檢測(cè)

1.外觀檢測(cè)

工件表面不的有淬火裂紋，崩角，銹蝕，燒熔，為加熱表面影響使用性能的缺陷。一般件100%目測(cè)檢驗(yàn)，重要件應(yīng)100%無(wú)損探傷檢驗(yàn)。成批生產(chǎn)時(shí)，按規(guī)定要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.表面硬度檢驗(yàn)

1）一般用落實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行抽檢，近年來(lái)筆試硬度計(jì)和內(nèi)孔硬度計(jì)均由許多新產(chǎn)品，使用形狀不規(guī)則或一些大工件均能方便的進(jìn)行檢測(cè)。工件批量生產(chǎn)時(shí)，按照50%-10%抽檢硬度：?jiǎn)渭?，小批量生產(chǎn)時(shí)按100%檢驗(yàn)硬度。

2）淬火硬度區(qū)域的范圍根據(jù)硬度確定，也可對(duì)工件用強(qiáng)酸浸蝕淬火表面來(lái)使硬化區(qū)顯示白色，再用卡尺或鋼板尺測(cè)量。

3）形狀復(fù)雜或者無(wú)法使用硬度計(jì)檢測(cè)的工件，可用硬度筆進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.硬度層深度檢測(cè)

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的硬化層深度，目前絕大多數(shù)是通過(guò)切割樣件規(guī)定的檢驗(yàn)部位來(lái)測(cè)量。使用砂輪切割機(jī)或線割機(jī)切割樣件。

1）硬化區(qū)尺寸的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

a.金相法 對(duì)于中碳鋼，從工件表面100%馬氏體測(cè)至50%＋50%托氏體為止。

b.硬度法 根據(jù)GB5617-1985《鋼的感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測(cè)定》，以極限硬度為基準(zhǔn)的硬化層深度的測(cè)量方法，簡(jiǎn)稱硬度法。

2）齒輪硬化區(qū)及局部硬化層深度與零件形狀的關(guān)系

a.模數(shù)m≤4mm的非滲碳齒輪，允許全齒硬化，齒底要求有≥0.5mm的齒輪采用同時(shí)加熱一次淬火時(shí)，在齒根部分允許時(shí)有1/3的齒高不硬化，在此單齒連續(xù)淬火時(shí)，齒根部分允許有≤1/4齒高不硬化。

b.模數(shù)m=4.5-6mm的齒輪采用同事加熱一次淬火時(shí)，其齒縱剖面的中心硬化層深度允許為端面硬化層深度的2/3以上。