榔頭采用高頻感應(yīng)淬火機進行淬火熱處理

在我們生產(chǎn)與生活中使用的一些工具，要求具有一定的耐磨硬度，又要求有一定的韌性，不易折斷，所以這些工具在加工成形后需進行淬火與回火處理。榔頭就是其中的一種。榔頭淬火常采用高頻感應(yīng)淬火機進行，效果非常好。

榔頭頭部與尾部的用途不同，頭部是用于錘打別的物件，所以要求較硬、耐磨，但不得開裂；2、正確鍛造和進行預備熱處理對高合金工具鋼，鍛造工藝的正確執(zhí)行十分重要，鍛造時必須盡可能改善碳化物分布，使之達到規(guī)定的級別。尾部是用于拔出釘子之類的東西，所以要求不能被折斷。采用高頻感應(yīng)淬火機分別對榔頭的頭部與尾部加熱與處理，以求得到不同的性能要求。榔頭的頭部為圓柱形，采用螺旋形感應(yīng)線圈就可將頭部加熱到淬火溫度，而榔頭的尾部形狀比較特殊，感應(yīng)器也相對復雜一些。此感應(yīng)器是一匝線圈，連接到高頻變壓器上，在感應(yīng)線圈中可同時放入9件榔頭，加熱到所要求的溫度后即可進行淬火處理。

現(xiàn)在，越來越多的廠家采用高頻感應(yīng)淬火機對榔頭進行淬火熱處理，生產(chǎn)出來的榔頭硬度、耐磨性以及抗折斷能力都大大提高，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，使工人實現(xiàn)機械化和智能化生產(chǎn)。

曲軸的感應(yīng)加熱表面淬火

曲軸在大量生產(chǎn)中，廣泛采用感應(yīng)加熱表面淬火。淬火方法通常有：采用整圈分開式感應(yīng)器，曲軸在靜止狀態(tài)下的感應(yīng)淬火方法和采用半圈淬火感應(yīng)器，曲軸在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的感應(yīng)淬火方法。

曲軸半圈淬火感應(yīng)器由有效圈，外側(cè)板，定位塊，淬火冷卻裝置等四個主要部分組成，電流通過有效圈將電能轉(zhuǎn)變成熱能，它是由異形紫銅管焊接成一個串聯(lián)的8字形回路的半圓形施感導體。

曲軸是一個形狀復雜的零件，采用整圈分開式感應(yīng)器使曲軸在靜止狀態(tài)下感應(yīng)淬火時，感應(yīng)器所產(chǎn)生的縱向磁場，由于曲柄對磁場的屏蔽，是被加熱的曲軸軸頸圓周及軸向各部位產(chǎn)生極大的差異，導致淬火后軸頸圓周各處的軸向硬化區(qū)差異極大，靜止狀態(tài)下感應(yīng)加熱，感應(yīng)器與軸頸的位置相對固定，感應(yīng)器和軸頸圓周各處的經(jīng)向間隙無法保持一致，導致淬火后軸頸圓周硬化層深度不均，因此，此種淬火方法已越來越少被采用。一般淬火件為減少淬火內(nèi)應(yīng)力、降低脆性、保持高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度，往往采用超音頻淬火設(shè)備進行回火熱處理。

采用半圓淬火感應(yīng)器曲軸旋轉(zhuǎn)感應(yīng)加熱方法，不僅因為改變了感應(yīng)器產(chǎn)生的磁場方向，由縱向變?yōu)闄M向，基本消除了曲柄對磁場的屏蔽，從而淬火后軸頸各處的硬化區(qū)保持均勻，而且由于曲軸相對感應(yīng)器做旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器靠定位塊對軸頸做相對的柔性跟蹤旋轉(zhuǎn)運動，感應(yīng)器藉助于定位塊，能穩(wěn)定保持干一個起與軸頸的間隙，保證了淬火后軸頸硬化層深度的均勻性和穩(wěn)定性。因此，曲軸半圈感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)加熱淬火正越來越被廣泛運用。工件采用中頻淬火機進行淬火熱處理，常用的淬火介質(zhì)有很多，如水、硝鹽、油、水溶液等。

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。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應(yīng)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。很多廠家采用上述工藝進行熱處理，生產(chǎn)出來的滑閥硬度及耐磨性大大提高，滿足了工作的需要。

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(yīng)力，造成工件畸變過大超差而失效。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(yīng)力集中處，該處力學性能低而各向異性明顯，并且處于高應(yīng)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(yīng)力和熱應(yīng)力作用下，主動齒輪在應(yīng)力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴展快裂。根據(jù)以上分析，提出防止鋸條脆斷失效的技術(shù)防止措施是：在煉鋼時嚴格控制有害元素含量，工件坯料入廠時嚴格檢驗，防止有害元素超標鋼件混入，以確保加工產(chǎn)品（工件）質(zhì)量安全。

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(zhì)量關(guān)口，要求帶狀組織≤3級，其他各項技術(shù)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(yīng)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(shù)工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質(zhì)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(chǔ)。