齒輪淬火

齒輪淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。

齒輪淬火的必要性

有些零件（包括齒輪在內(nèi)）在工件時(shí)在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應(yīng)力。在受摩擦的場(chǎng)合，表面層還不斷地被磨損，因此對(duì)一些零件表面層提出高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強(qiáng)化才能滿足上述要求。導(dǎo)磁體工作條件惡劣，處于高密磁場(chǎng)、高電流環(huán)境下，極易過(guò)熱損壞，同時(shí)淬火介質(zhì)、銹蝕都會(huì)使其性能退化。由于表面淬火具有變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。

齒輪淬火目的

齒輪淬火原理：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周圍即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常對(duì)軸的中心部有硬度要求,一般需要到專業(yè)的熱處理生產(chǎn)廠家進(jìn)行熱處理,這樣就帶來(lái)了加工周期長(zhǎng)、成本高等不足。電流頻率越高，工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

花鍵軸淬火、凸輪軸淬火、齒輪軸淬火分別用什么樣的軸類淬火機(jī)

齒輪軸指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。為提高齒輪軸的破斷能力，獲得高硬度、強(qiáng)耐磨性，可選用齒輪軸淬火設(shè)備。

齒輪軸淬火設(shè)備以IGBT為主要器件，功率電路以串聯(lián)振蕩為基本特征，控制電路以頻率自動(dòng)跟蹤，每臺(tái)設(shè)備都配有相應(yīng)的感應(yīng)器，可段瞬間達(dá)到工件淬火所需溫度，使工件表層的溫度升高，不會(huì)對(duì)工件其它部位造成氧化反應(yīng)。

可以看出一點(diǎn)：不管是花鍵軸淬火還是凸輪軸淬火亦或是齒輪軸淬火都選用的是感應(yīng)類的軸類淬火設(shè)備，三種淬火設(shè)備的工作原理相同：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周圍即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內(nèi)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。感應(yīng)器的電頻率選擇與零件的直徑大小有關(guān),大直徑零件可采用較低的頻率,所以對(duì)于直徑很大的車軸,選擇下限頻率中頻電源作為車軸感應(yīng)加熱的中頻加熱設(shè)備。電流頻率越高，工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。

低淬鋼齒輪感應(yīng)加熱淬火

利用鋼材的低淬透性 ,將感應(yīng)加熱透的齒輪用激烈的冷卻水進(jìn)行淬火 ,得到沿齒輪廓的淬硬層及略提高硬度的齒心部。低淬透性鋼齒輪感應(yīng)淬火樣品這種工藝有如下優(yōu)點(diǎn) :( 1 )對(duì)感應(yīng)加熱電源要求不高 (常用 8kHz、1 0 0kW) ,即不需要特殊的頻率及高的功率密度 ,設(shè)備投資費(fèi)用少。( 2 )低淬透性鋼成本低 ,其價(jià)格與中碳結(jié)構(gòu)鋼相似。齒圈感應(yīng)加熱參數(shù)的選擇現(xiàn)有的加熱方式是采用中頻電源,沿齒廓整體旋轉(zhuǎn)加熱達(dá)到淬火溫度后,噴冷卻介質(zhì),要達(dá)到齒頂、齒根均勻的硬化層分布,使齒圈得到接近仿形淬火效果,選擇合適的加熱功率、加熱時(shí)間、預(yù)冷時(shí)間非常重要。( 3)輪齒表面有很高的殘余壓應(yīng)力 ,齒心部由于熱透 ,硬度略有提高 ,因此輪齒的抗彎性強(qiáng)度得到提高 ,綜合力學(xué)性能好。

齒輪雙頻淬火

齒輪雙頻淬火機(jī)理齒輪雙頻淬火的機(jī)理是先用較低頻率進(jìn)行齒輪預(yù)熱 。早期的齒輪雙頻淬火是在兩個(gè)感應(yīng)器中進(jìn)行的 ,即先在中頻感應(yīng)器進(jìn)行預(yù)熱 ,然后在高頻感應(yīng)器中進(jìn)行終加熱?，F(xiàn)代化的雙頻齒輪感應(yīng)淬火現(xiàn)代化的雙頻齒輪加熱已經(jīng)改進(jìn)在一個(gè)感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。

汽車半軸坯料中頻感應(yīng)加熱質(zhì)量的控制

為便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，中頻感應(yīng)加熱金屬在國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也逐漸得到廣泛運(yùn)用。

感應(yīng)加熱的基本原理是當(dāng)施感導(dǎo)體（感應(yīng)器）中通入交變電流以后，在它的周圍產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，把金屬毛坯置于交變的磁場(chǎng)內(nèi)，在其內(nèi)部便產(chǎn)生一個(gè)交變電勢(shì)，在電動(dòng)勢(shì)作用下金屬內(nèi)部產(chǎn)生交變渦流。由于金屬毛坯電阻上的渦流發(fā)熱和磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下的磁滯損失發(fā)熱，把金屬毛坯加熱到所需要的溫度。由趨負(fù)效應(yīng)可知，電流僅在被加熱的金屬表面層流過(guò)，表面層中的金屬主要靠電流流過(guò)而加熱，內(nèi)層（中心金屬）則靠外層熱量向內(nèi)層傳導(dǎo)而加熱。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)毛坯表面加熱到鍛造溫度時(shí)，表面和中心溫度差不得超過(guò)100℃。試驗(yàn)中運(yùn)用了多種擠壓裝置(淬火機(jī)床)較好地解決了大批量生產(chǎn)中齒條的裝夾定位問(wèn)題。對(duì)于大直徑的毛坯，為了縮短內(nèi)層金屬的加熱時(shí)間、提高加熱速度，建議選用較低的電流頻率以增大電流透入深度，否則選用的頻率太高，電流透入深度將減少，不但延長(zhǎng)了熱量由外層向內(nèi)層的傳遞時(shí)間，增加了熱量損失，熱效率低，甚至?xí)斐杀砻孢^(guò)熱。小直徑毛坯感應(yīng)加熱時(shí)，由于截面尺寸小，可以采用較高頻率，以提高電效率。

中頻感應(yīng)加熱設(shè)備是目前主流的電磁感應(yīng)加熱技術(shù)，有很多優(yōu)點(diǎn)：升溫快，氧化和脫碳少，勞動(dòng)條件好，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。