小孔零件内径表面淬火缺陷分析及高频感应加热机埋水淬火工艺

日期:2018-11-12 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

小孔零件内径表面淬火缺陷分析及高频感应加热机埋水淬火工艺

纺织机械CT267X型高速多臂装置某零件。其材料为45钢。直径20mm孔内径要求高频感应加热机淬火强化,淬硬层深0.8-1.0mm,硬度为50-60HRC。生产中发现,直径20mm小孔高频感应加热淬火处理困难,一方面常规内孔感应器不易制作,更难镶如导体;另一方面,无论采用感应器喷水,还是利用专用喷水套喷射冷却方式,对工件淬火冷却均效果不佳,内孔硬度不均,不能满足技术要求。

该工件高频感应加热淬火曾采用内螺旋内孔淬火感应器,该感应器以直径4MM纯铜管绕制而成,外径为直径16mm,螺距为7mm,共3匝,内通流动水冷却。使用中发现,该感应器不仅制作困难,并且冷却水流动不畅,使加热温度不均匀,淬火加热后浇水冷却,断电与浇水不易同步进行,冷却水不足,工件冷却速度慢,组织转变不完全,因为工件淬火后硬度不均,达不到技术要求。

此后进行螺旋丝式感应器埋水淬火工艺试验。高频感应加热时,工件表面温度升高,周围水被气化形成一层稳定的蒸汽膜包围工件,使工件和流动冷却水隔离。蒸汽膜导热差,起绝缘保护作用,工件温度迅速上升到淬火温度并进行淬火。这时进行断电,工件表面蒸汽膜破裂,工件被流动冷却水迅速冷却,完成组织转变,工件表面得到硬化。试验结果如下:内孔内径硬度为55-63HRC,淬硬层深为1.0-1.5mm,硬度分布均匀,孔缩小约为0.015-0.03mm,变形微小,满足技术要求,生产效率为200件/h。

搞实验改进工艺方法应用于生产中,工件质量优良,工艺稳定可靠,符合技术要求。

生产中的注意事项如下:

1.钢丝直径取直径2mm的加热效果最好,其他几种易烧断。

2.由于钢丝较细,钢性低,螺距不能太小,不然通电后易发生相互接触造成短路:但螺距过大则加热不均,淬硬层硬度不均。权属与工件厚度有关,圈数太少,淬硬层硬度不均,圈数太多,感应器阻抗大,加热效果下降。感应器螺距和权属应选取合适的,使淬火性能效果最佳。

3.感应器铜丝细,钢性较差,通电后在磁场作用下产生振动,为防止感应器振动打火机烧断,设计了感应器加固装置,以减轻振。