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高频淬火机-带孔和花键的空心轴的淬火研究

发布来源:广东海拓企业 发布时间:2020-08-12点击率:

 

    问  题:“大家正在使用高频淬火机整体淬火扫描感应器来处理由可淬不锈钢和低合金钢制成的实心和空心轴。这些轴具有不同大小的孔、花键以及不同的直径,使用的频率为120 kHz。不管淬火前钢的状况是否存在缺陷,大家有时会观察到软点。是什么因素导致了这些软点?

带孔和花键的空心轴的淬火

答  案:假设钢的原始组织中不存在缺陷,则导致硬度读数低于预期(软点)可能有以下几个方面的原因:

 

1、检查零件的图纸和要求的公差。太大的公差会严重影响到工件与线圈的耦合,特别是在使用高频淬火机射频频率时会导致温度偏差。这也可能影响残余奥氏体的数量,尤其是在处理MSS1不锈钢或合金钢时,残余奥氏体的数量会影响硬度读数。

 

2、如果散布的软点位于圆角、凹槽、孔和大小直径的过渡区域,并且金相检查显示与“鬼影”珠光体或大量游离铁素体有关的低硬度读数,那么问题很可能与不完全奥氏体化有关。高频淬火机淬火不完全的奥氏体相变时形成的微观结构通常由上、下相变产物组合组成,从而导致出现软点。解决方案:适当增加感应线圈的功率,略微降低低硬度区域附近的扫描速度,并使用适当的频率可以改善此处奥氏体形成的动力学。

 

3、如果仅在肩部区域出现低于预期的硬度,则可能是由以下因素引起软点:(a)如果金相检查表明在淬火组织中存在回火马氏体,则硬度降低可能是由于彗尾效应引起的不良回火。(b)如果金相检查发现存在上相变产物,则淬火强度低于马氏体相变所需的温度,冷却曲线进入CCT图的上相变区域。解决方案:重要的是在关闭线圈电源后应对轴继续淬火,而不管轴表面是否已充分冷却。这样可以确保除去残留在轴表面的热量,并充分补偿彗尾效应。在这两种情况下,通过使用淬火跟随器来改善淬火的剧烈程度(即,增加流速)和延长淬火时间,都可以解决该问题。

 

4、应该明白,尽管高转速可以提供更均匀的周向加热,但是高频淬火机也可能导致淬火剂喷射不到的缺陷和冷却强度的降低,特别是在外形不规则的情况下。如果转速太高,淬火液可能无法在某些区域提供适当的淬火,从而导致软的硬度读数。
带孔和花键的空心轴的淬火

 

5、由于在直径变化区域中电磁场的分布比较复杂,在大直径肩部的感应功率过剩,而在相邻小直径区域的圆角或凹槽处感应功率不足,这两者之间总要找到合理的折衷。解决方案:可以使用高频淬火机表面较窄的线圈或降低频率或使用一发法或蛇形感应器来改善过程可控性。扫描淬火过程中轴的摆放方向会影响喷淋淬火的均匀性以及直径变化区域内的散射硬度。

 

6、由于局部热量不足,径向孔,凹槽和键槽的存在也会导致硬度低于预期的范围。


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