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- 2022-11-10 16:16:02
端面感应加热淬火工艺改进,采用改进感应加热法总结如下:
1)调整螺钉改进感应加热淬火采用矩形感应器和旋转感应淬火加热方式,可以使工件得到圆柱面和球面均匀碗形淬火硬化层。碗形硬化层是感生电流和动生电流同时作用的结果。
2)调整螺钉端部感应加热淬火碗形硬化层,使工件球面和圆柱面得到高硬度,芯部组织不受影响,因而实现了工作面高耐磨性,而芯部韧性良好,不会引起螺钉裂纹开裂。
3)矩形感应器宽度与工件端面圆柱体直径之比值成为覆盖系数,该比值影响0.5-0.7时,在此范围内, 工作圆柱面和球面可以获得厚度均匀的硬化层。
柴油机高强度螺栓采用中频淬火机进行热处理的具体工艺
大功率船用MAN32/40柴油机的贯穿螺栓、横向拉紧螺栓、缸盖螺栓等均为高强度螺栓,制作材料均为30Cr2MoV,其主要化学成分(质量分数)为:0.26%-0.34%C,0.17%-0.37%Si,0.40%-0.70%Mn,≤0.035%P,≤0.003%S,2.3%-2.7%Cr,0.15%-0.25%Mo,0.10%-0.20%V,≤0.20%Cu。要求热处理后的硬度为340-370HBW。为满足工作需要,采用中频淬火机进行热处理,效果良好。
原生产工艺为860℃油淬 560℃油冷,经此工艺处理后的硬度是370HBW,强度1270MPa,处于要求的上限。由于以上几种螺栓的螺纹为M48×3,且要求滚压一次成形,因其基体强度高,相应的硬度也高,因此在机械加工滚压螺纹时,必须施加较大的压力,导致滚丝轮磨损严重,生产成本增加。为此,通过调整回火温度,以降低基体硬度,保证抗拉强度在下限的工艺试验,以满足后续加工的要求。
淬火设备为中频淬火机,淬火温度为860℃,油淬;回火温度分别为585℃、590℃和595℃,油冷。
通过实验可以看出,经860℃淬火 595℃回火后,其硬度为345HBW,处于性能要求的下限,同时,其强度也能满足要求。
经860℃淬火+590℃回火后的金相组织为回火索氏体组织,由于回火索氏体组织具有良好的综合力学性能,在这种状态下,工件有较高的强度和韧性,完全可以满足工件的性能要求。
调整螺钉感应加热淬火断裂分析
调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件,工件材料为M135钢,调整螺钉工作时,顶部球面和台肩柱面承受摩擦力,要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW,淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm,表面硬度为45-55HRC,形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后,为使工件球面和柱面同时淬火硬化,凸轮轴淬火机销售商,旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透,致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力,常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题,试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺,取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置,淬火前,工件插入定位套中,旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作,并安装导磁体。工件感应加热淬火后,球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层,心部原始组织良好。检验表明,采用改进感应加热淬火装置及方法处理后,调整螺钉性能优良,同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。
由于球面上各点与感应器底面距离不同,加热时得到的能量不同。淬火加热是,调整两种电流的相对大小,可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二,一是感应器的宽度,二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度,对端部球面覆盖面越大,接受由导磁体传出的磁力线越少;工件旋转速度越快,圆柱面电动势越大,淬火硬化层越深。