减少机床导轨高频感应退火淬火变形工艺措施

某厂生产小型机床，机床导轨材料选用HT200铸铁。热处理采用高频感应退火机淬火热处理强化工件表面，高频感应加热淬火温度为900-950℃，淬火硬化层≥1mm，技术要求工件淬火后硬度≥44HRC，生产中采用U形感应器连续高频加热喷水冷却淬火方式，淬火后进行余热自回火热处理，生产中发现，工件高频感应加热退火淬火后，硬度强度指标易于保证，但导轨变形是常见缺陷和难题。变形特点通畅为两端翘起，尾架断翘起量略高

分析认为，工件钢性大小和热处理工艺方式是影响导轨变形的主要原因。工件钢性取决于导轨材料和设计结构因素，一般在加工中已经确定，不易改变；热处理过程是个变量过程，可以通过工艺改进或参数调整，改变工件变形起因的热应力和组织应力的大小和分布等。从而达到减少和控制工件变形的目的。一般来说，由淬火马氏体转变引起比体积变化产生的组织应力使工件体积增大，由导轨加热至淬火冷却时的温度差引起的热应力和表面温度不均匀产生的热应力使工件收缩，表面积减小；导轨表面翘曲变化是这两种应力综合作用的结果。

试验发现，如果高频加热的工件表面于700℃一下后速冷，导轨急冷产生热应力使工件变形恰与淬火变形相反，利用此点热应力抵消工件淬火中产生的组织应力作用，可使导轨变相大为减少。生产中试验采用高频感应加热正火处理做预备热处理，然后其应力以热应力为主，同时，正火做预备热处理可以减少和改善工件铸造缺陷，细化珠光体，提高工件的强度和硬度，缩短高频加热时间，提高后续高频感应绝爱热机淬火质量和效率。生产试验还曾试验精刨加压法和导轨两端固定加压以减小变形，但作用不大。时间表明，高频感应加热淬火钱采用高频感应加热正火是一种有效使用的工艺。