齒輪感應(yīng)淬火的應(yīng)用前景

感應(yīng)淬火是熱處理行業(yè)所追求的清潔生產(chǎn)工藝,感應(yīng)淬火所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)是其他熱處理工藝難以比擬和取代的。感應(yīng)加熱淬火是熱處理重要工藝之一,尤其以它具有生產(chǎn)、節(jié)約能源、環(huán)境污染小,以及易于實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)而倍受歡迎。在齒輪的強(qiáng)化方法中,與調(diào)質(zhì)、滲碳和滲氮一起構(gòu)成四大基礎(chǔ)工藝,在齒輪從軟齒面向硬齒面技術(shù)發(fā)展的過程中,感應(yīng)淬火工藝曾發(fā)揮了重要作用。如果用感應(yīng)淬火使軸的中心部達(dá)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(dá)到軸的中心部,而且中心部的溫度要達(dá)到臨界溫度以上。

國外感應(yīng)加熱淬火的應(yīng)用還是比較廣泛的。在日本,鐵路機(jī)車齒輪,包括高速機(jī)車齒輪以感應(yīng)淬火為主。在美國,感應(yīng)淬火齒輪的典型應(yīng)用包括:(1)大型挖掘機(jī)齒輪。(2)重載起重機(jī)驅(qū)動齒輪。(3)軋?zhí)菣C(jī)的大扭矩傳動齒輪。(4)軋鋼機(jī)的主驅(qū)動齒輪,剪切機(jī)齒輪以及卷曲機(jī)械齒輪。(5)水泥磨驅(qū)動齒輪。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。

我國的感應(yīng)加熱電源及淬火設(shè)備針對齒輪產(chǎn)品的工藝技術(shù)需要,開發(fā)成套裝備和相應(yīng)的工藝,如前景看好的雙頻、多頻,同時加熱大功率電源、脈沖加熱電源、CNC齒輪淬火機(jī)床及配套的輔助設(shè)施和工藝軟件等方面,都具有巨大的市場。

車軸的感應(yīng)淬火

40鋼車軸表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化工藝研究是我國高速鐵路的發(fā)展需要,填補(bǔ)國內(nèi)在這項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)空白。

車軸表面強(qiáng)化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件,通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機(jī)車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負(fù)荷。統(tǒng)計(jì)表明大多數(shù)的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂,滿足強(qiáng)度與韌性的要求,目前車軸常采用調(diào)質(zhì)或正火工藝,但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳,而沒有達(dá)到應(yīng)有的使用壽命。實(shí)踐表明,在調(diào)質(zhì)或正火的基礎(chǔ)上再施加表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化處理,可使服役壽命成倍地延長。因此,這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。車軸表面強(qiáng)化一般主要分噴涂 滾壓強(qiáng)化和感應(yīng)淬火強(qiáng)化兩種,滾壓強(qiáng)化因其強(qiáng)化深度較淺,硬度較低,提高服役壽命有限。中頻感應(yīng)淬火加熱適中,適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應(yīng)淬火強(qiáng)化。表面感應(yīng)強(qiáng)化對提高車軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度、減少對缺口的敏感性和應(yīng)力集中十分有效。表面感應(yīng)淬火后,由于心部高的有效韌性和塑性,允許其硬化層有較高的硬度,以保持高的耐磨性、強(qiáng)度和殘余壓應(yīng)力,充分發(fā)揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應(yīng)淬火從過去的局部淬火、分段淬火,發(fā)展到現(xiàn)在的表面全長淬火。正確選擇加熱電流頻率可實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求,提高熱處理質(zhì)量,充分發(fā)揮設(shè)備的效能,提高生產(chǎn)率,節(jié)省電能。

砂輪主軸的感應(yīng)加熱淬火

砂輪主軸是磨床的主要零件之一,它的質(zhì)量直接影響整臺磨床的精度和壽命。隨著磨床的創(chuàng)新,強(qiáng)力磨削、高速磨削,及其自動化程度的不斷發(fā)展,對主軸的熱處理質(zhì)量提出更高的要求。

表面感應(yīng)淬硬是在臥式中頻淬火機(jī)床上進(jìn)行,該機(jī)床感應(yīng)器走刀速度是無級調(diào)速。當(dāng)砂輪主軸直徑大,加熱面積較大時,設(shè)備輸出功率不能滿足時,可將軸先進(jìn)行預(yù)熱,再進(jìn)行加熱淬火。使用淬火冷卻時，注意以下幾點(diǎn):

(1)由于砂輪主軸選用材料是高碳合金鋼,所以水壓要低,水量要少以免冷卻過激而使軸開裂,特別是冬天,水溫低冷卻能力大。

(2)軸感應(yīng)淬火時,軸本身在轉(zhuǎn)動,如水壓過大,易將水甩出,甩出的水濺到加熱帶,易造成軟點(diǎn),所以應(yīng)低些。

(3)小直徑的主軸,由于走刀速度較快,冷卻不夠,應(yīng)對已淬硬段噴水,防止返熱現(xiàn)象。

感應(yīng)加熱時,淬火火溫度不能太高,否則會引起組織過熱,導(dǎo)致軸開裂,所以感應(yīng)加熱功率與走刀速度應(yīng)相互配合。