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中頻淬火爐對(duì)溢流閥滑閥進(jìn)行熱處理的具體工藝
滑閥是液壓閥的主要零部件,它與閥體組成摩擦副,工作過程中需承受巨大的摩擦力,為此,生產(chǎn)上要求滑閥具備一定的強(qiáng)度和韌性。為了滿足此要求,很多廠家采用中頻淬火爐進(jìn)行熱處理,效果良好。
溢流閥滑閥的材料為45鋼,技術(shù)要求為:硬度55-60HRC,淬硬層深度3-3.2mm。它的加工工藝流程為:鍛造-正火-機(jī)加工-感應(yīng)淬火-回火-機(jī)加工。
正火:采用中頻淬火爐進(jìn)行,加熱溫度為(850±10)℃。
感應(yīng)淬火:同樣采用中頻淬火爐進(jìn)行,加熱溫度為880-900℃,噴水冷卻,在φ36mm,φ12.3mm,φ14mm處分三次完成。
回火:加熱溫度為(180±10)℃。
很多廠家采用上述工藝進(jìn)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。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。
高頻淬火和(超音頻)中頻淬火的區(qū)別
1、高頻淬火淬硬層淺(1.5~2mm)、硬度根據(jù)客戶工件材質(zhì)不同硬度要求不同、工件不易氧化、變形小、淬火質(zhì)量好、生產(chǎn),適用于摩擦條件下工作的零件,如一般較小的齒輪、軸類(所用材料為45號(hào)鋼、40Cr);
2、超音頻淬火硬度層(1.5-3mm)
3、中頻淬火淬硬層較深(3~5mm),適用于承受扭曲、壓力負(fù)荷的零件,如曲軸、大齒輪、磨床主軸等(所用材料為45號(hào)鋼、40Cr、9Mn2V和球墨鑄鐵)。
感應(yīng)加熱時(shí),工件截面上感應(yīng)電流的分布狀態(tài)與電流頻率有關(guān)。電流頻率愈高,集膚效應(yīng)愈強(qiáng),感應(yīng)電流集中的表層就愈薄,這樣加熱層深度與淬硬層深度也就愈薄因此,可通過調(diào)節(jié)電流頻率來獲得不同的淬硬層深度。常感應(yīng)加熱速度極快,只需幾秒或十幾秒。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(duì)復(fù)雜一些。淬火層馬氏體組織細(xì)小,機(jī)械性能好。工件表面不易氧化脫碳,變形也小,而且淬硬層深度易控制,質(zhì)量穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,特別適合大批量生產(chǎn)常用于中碳鋼或中碳低合金鋼工件,例如45、40Cr、40MnB等。也可用于高碳工具鋼或鑄鐵件,一般零件淬硬層深度約為半徑的1/10時(shí),即可得到強(qiáng)度、耐疲勞性和韌性的良好配合。感應(yīng)加熱表面淬火不宜用于形狀復(fù)雜的工件,因感應(yīng)器制作困難 .
超音頻感應(yīng)加熱 30~36kHz 淬硬層能沿工件輪廓分 中小模數(shù)齒輪表面熱處理是通過改變零件表層組織,以獲得硬度很高的馬氏體,而保留心部韌性和塑性(即表面淬火),或同時(shí)改變表層的化學(xué)成分,以獲得耐蝕、耐酸、耐堿性,及表面硬度比前者更高(即化學(xué)熱處理)的方法。4、臺(tái)階處的淬火應(yīng)迅速,避免二次加熱,以免出現(xiàn)二次淬火而增加脆性,同時(shí)應(yīng)及時(shí)采用高頻淬火爐進(jìn)行回火處理,消除淬火應(yīng)力的作用。 根據(jù)電流頻率,感應(yīng)加熱表面淬火,可以分為:高頻淬火;100-1000kHz. 中頻淬火;1-10kHz. 工頻淬火;50Hz超音頻淬火:10-100KHZ
60鋼板狀零件感應(yīng)淬火設(shè)備淬火變形分析和工藝改進(jìn)
鋼板零件是PFSU型齒輪測(cè)量?jī)x上的重要零件,工件材料圍60鋼,板材厚度為≤25mm,工件經(jīng)調(diào)質(zhì),機(jī)加工后進(jìn)行平面感應(yīng)加熱淬火處理,要求工件表面有2-3條寬16-18mm的淬硬帶區(qū)。技術(shù)要求為:淬火硬化區(qū)硬度≥60HRC,淬火硬化層深度≥1mm,板件平面彎曲度誤差≤0.3mm。中間部分退火(感應(yīng)加熱):量柱中間部分采用超音頻淬火設(shè)備局部加熱到700-800℃,空冷(長(zhǎng)度≥75mm淬火后彎曲超差的中間局部退火以便矯直,淬火彎曲在允許范圍內(nèi)的可免除局部退火及矯直、穩(wěn)定化處理等工序)。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),采用常規(guī)平面感應(yīng)加熱淬火后,板狀零件彎曲度誤差達(dá)0.5-0.80mm,工件變形嚴(yán)重超標(biāo),而變形過大板件矯正時(shí)易發(fā)生斷裂失效。為此,對(duì)板狀零件平面感應(yīng)加熱淬火變形缺陷及工藝進(jìn)行了檢驗(yàn)分析,并進(jìn)行多項(xiàng)減少板型零件感應(yīng)加熱淬火變形工藝改進(jìn)試驗(yàn),其中4項(xiàng)試驗(yàn)效果良好,達(dá)到了技術(shù)要求變形指標(biāo),并應(yīng)用于生產(chǎn)中。
板狀零件感應(yīng)加熱淬火設(shè)計(jì)了感應(yīng)器,感應(yīng)淬火與高溫正火加熱時(shí),板型零件移動(dòng)速度為(3-5)mm/s,低溫淬火時(shí)為10-12mm/S,感應(yīng)器與工件表面間隙取2-3mm。
(1)相反平面不對(duì)稱低溫預(yù)淬火試驗(yàn),頂板預(yù)先在非淬火平面中部低溫預(yù)淬火熱處理,然后進(jìn)行兩條淬火硬化帶淬火處理,板平面彎曲度誤差為0.2-0.3mm,符合技術(shù)要求,變形凹向淬火平面。
(2)局部雙平面同事感應(yīng)加熱表面淬火試驗(yàn),前板經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),采用長(zhǎng)縫隙感應(yīng)器雙面同時(shí)加熱一次淬火,處理后前板平面彎曲度誤差≤0.1mm,質(zhì)量?jī)?yōu)良。
(3)正反兩平面輪換表面淬火試驗(yàn),主滑板處理后,工件平面彎曲度誤差≤0.2mm變形稱凹向3條淬火帶平面狀態(tài)。
綜合上述,上述三種工藝改進(jìn)感應(yīng)加熱淬火試驗(yàn)均達(dá)到板狀零件淬火后變形彎曲度誤差≤0.3mm的技術(shù)要求,工件表面硬度>60HRC,硬化層深度≥2.1mm,滿足了板件感應(yīng)淬火要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。為此,我們應(yīng)重新淬火,但應(yīng)先采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行正火或退火處理,防止齒輪表面脫碳。上述工藝改進(jìn)方法已應(yīng)用于生產(chǎn)中,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯,生產(chǎn)運(yùn)行良好。