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解析铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺的基础知识

铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺方法和钢的热处理工艺基本相似，但由于铸铁中石墨的存在以及化学成分等方面的差异，其热处理又具有一定的特殊性。主要表现在以下方面：

(1)铸铁是Fe一C一Si三元合金，其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内，在这个温度范围内存在着铁素体十奥氏体十石墨的稳定平衡和铁素体十奥氏体十渗碳体的准稳定平衡。在共析温度范围内的不同温度点，都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量，这样，只要控制不同的加热温度和保温时间，就可获得不同比例的铁索体和珠光体基体组织，在较大幅度内调整铸铁的力学性能。

(2)尽管铸铁总碳含量很高，但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出，使它不仅具有类似低碳钢的铁素体组织，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同数量和形态的铁索体与珠光体（或其他奥氏体转变产物)的混合组织。从而使铸铁采用中频淬火机进行热处理，既可获得具有相当于高碳钢的性能，又可获得相当于中、低碳钢的性能，而钢则没有这种可能性。

(3)铸铁奥氏体及其转变产物的碳含量可以在一个相当大的范围内变化。控制奥氏体化温度和加热、保温、冷却条件，可以在相当大的范围内调整和控制奥氏体及其转变产物的碳含量，从而使铸铁的性能可在较大的范围内进行调整。

(4)与钢不同，铸铁中石墨是碳的集散地。相变过程中，碳常需作远距离的扩散，其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响，并对相变过程及相变产物的碳含量产生很大的影响。

(5)热处理不能改变石墨的形状和分布特性，而铸铁采用中频淬火机进行热处理的效果与铸铁基体中的石墨形态有密切关系；对于灰铸铁而言，热处理有一定的局限性。球墨铸铁中石墨呈球状，对基体的削弱作用较小，因而凡能改变金属基体的各种热处理方法，对于球墨铸铁件都非常有效。

铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁采用中频淬火机进行热处理的理论基础，对于指导生产具有重要意义。

柄式铣刀是如何采用高频淬火设备淬火的

高速具大多用盐浴淬火，少部分用真空，这里介绍用高频感应淬火工艺。

铣刀高频热处理采用WH-VI-16型设备及自制淬火机床，工件由固定，可以上下移动或转动，可无极变速；用单圈感应器，感应器与工件之间的间隙为4--5mm.铣刀的材料为W18CR4V的高速钢含有大量的合金元素，异热性差，塑性较低，为减少铣刀的变形，防止开裂，并达到预期的淬硬层深度830-850℃预热，1270-1290℃加热。在操作方面，进行了如下的控制：工件在感应圈中旋转，并从上至下移动连续加热，再反向移动一次，待工件温度达到预热温度的上停止加热等待0.5-1min，以使工件预热均匀，随即进行淬火加热，带工件达到淬火温度后。浸入60-80摄氏度的油中冷却。

回火工艺为560℃X1hx3次。3次回火后硬度63-65HRC，变形较小。直径14.3mm*140mm的铣刀，在长度范围内直线度小于0.5Mm，其余一些规格铣刀变形量≤0.10mm。

对高频感应淬火的高速钢铣刀进行了检验，淬火晶粒度为9级，过热程度≤1级，金相组织为回火马氏体及均匀分布的碳化物，少量残留奥氏体，脱碳层小于磨削量。

高频感应淬火的铣刀经生产时间考核，由原来只能加工一块管板（每块管板400余孔）提高到能加工4块管板。

感应加热表面淬火齿轮的质量检测

1.外观检测

工件表面不的有淬火裂纹，崩角，锈蚀，烧熔，为加热表面影响使用性能的缺陷。一般件目测检验，重要件应无损探伤检验。成批生产时，按规定要求进行检验。

2.表面硬度检验

1）一般用落实硬度计进行抽检，近年来笔试硬度计和内孔硬度计均由许多新产品，使用形状不规则或一些大工件均能方便的进行检测。工件批量生产时，按照50%-10%抽检硬度：单件，小批量生产时按检验硬度。

2）淬火硬度区域的范围根据硬度确定，也可对工件用强酸浸蚀淬火表面来使硬化区显示白色，再用卡尺或钢板尺测量。

3）形状复杂或者无法使用硬度计检测的工件，可用硬度笔进行检验。

3.硬度层深度检测

感应加热表面淬火齿轮的硬化层深度，目前绝大多数是通过切割样件规定的检验部位来测量。使用砂轮切割机或线割机切割样件。

1）硬化区尺寸的测量标准

a.金相法 对于中碳钢，大齿轮淬火设备型号齐全，从工件表面马氏体测至50%＋50%托氏体为止。

b.硬度法 根据GB5617-1985《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》，以极限硬度为基准的硬化层深度的测量方法，简称硬度法。

2）齿轮硬化区及局部硬化层深度与零件形状的关系

a.模数m≤4mm的非渗碳齿轮，允许全齿硬化，齿底要求有≥0.5mm的齿轮采用同时加热一次淬火时，在齿根部分允许时有1/3的齿高不硬化，在此单齿连续淬火时，齿根部分允许有≤1/4齿高不硬化。

b.模数m=4.5-6mm的齿轮采用同事加热一次淬火时，其齿纵剖面的中心硬化层深度允许为端面硬化层深度的2/3以上。

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