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      大尺寸零件深淬硬層高頻表麵淬火

       

      (1)加工難點

      此工件的高頻淬火也采用同時加熱的方式。其加工難點主要在於受設備功率和電流頻率的限製。

       

      高頻淬火為短時快速加熱,需要在很短的時間內加熱到很高的溫度,需要足夠的加熱功率作為基礎。工件需要加熱的表麵越大,所需的功率也就越大,被加熱表麵大到一定程度時,就會因設備功率限製難以順利實現同時加熱。

       

      工件進行污污网站在线看免费加熱時,電流透入深度由電流頻率決定,這一原理使電流頻率成為了決定淬硬層深度的主要因素。高頻污污污污国产视频的電流頻率一般是固定的,如高頻設備電流頻率為200~300kHz,對應熱透入深度為0.9~1.1mm,這就限製了淬硬層深度的進一步加深。

       

      某產品牽引銷(淬火部位見圖2)為產品中的關鍵零部件,材料為40Cr合金結構鋼,要求f 89mm外圓表麵高頻淬火,淬火硬度要求50~60HRC,淬硬層深度2.5~4.5mm。該工件需淬火表麵尺寸較大,除需要較大的功率進行加熱外,對於加熱影響更大的問題是淬火部位為工件凹槽部,污污网站在线看免费器的製作也是一大困難。如按常規方法製作污污网站在线看免费器,即污污网站在线看免费器內徑稍大於需淬火表麵直徑,則污污网站在线看免费器必須現場製作,十分麻煩,而且工件淬火必須損壞污污网站在线看免费器才能進行,每一工件的高頻表麵淬火必須製作相應的一件污污网站在线看免费器,也存在著每一污污网站在线看免费器的製作誤差;如污污网站在线看免费器內徑大於相鄰截麵直徑,即大於111mm,則污污网站在线看免费器與淬火部位的間距加大了11mm,污污网站在线看免费加熱效率將顯著降低。淬硬層方麵,2.5~4.5mm的深度範圍是正常熱透入深度的2.5~4.5倍,為提高淬硬層深度,一般可適當利用熱傳導的原理,即利用熱量由表麵向心部傳導的特性,加大加熱層的厚度。但單純依靠熱傳導的方法需要自表麵向內存在較大的溫度差,往往要求的淬硬層深度達到淬火溫度時,表麵溫度已過高,產生表麵組織過熱、過燒等缺陷。

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      (2)淬火工藝方案

      為完成此項工件的淬火,專門製作了污污网站在线看免费器,加強了工藝過程控製並采用了斷續加熱方式。

       

      結合牽引銷的諸多特點,改變傳統污污网站在线看免费器製作方式,將污污网站在线看免费器製作為半圓形,克服傳統污污网站在线看免费器對於該工件高頻淬火的上述難點,既可以實現污污网站在线看免费器與加熱表麵之間盡可能小距離的配合,又可以方便地使工件與污污网站在线看免费器脫離進行淬火。在具體的操作實施中,使工件相對於污污网站在线看免费器進行同心旋轉,達到瞬間對半圓進行加熱,整體上又對全部淬火表麵進行加熱的特殊效果(見圖3)。

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      前麵已講述,鋼鐵材料在加熱到一定溫度後,將失去磁性,加熱速度隨之下降數倍。實際加熱過程中,當表麵出現超過失磁點的薄層時,和薄層相鄰的內部交界處渦流強度就會突然上升,成為加熱速度最快的部位,出現高溫表層加熱速度降低,交界處升溫加速,並向內部推移的現象。這一現象為提高淬硬層深度是有利的,但表層高溫區加熱速度較交界處以內的部位快很多,表層過熱、過燒傾向仍很嚴重。此時,就需要找出電壓、加熱速度等參數的最佳配置,嚴格加熱過程的控製,在保證質量的前提下盡量增大淬硬層深度。

       

      牽引銷要求淬硬層深度較大,單純的參數控製在完全滿足技術要求方麵仍有欠缺,還需要采取一些其他技巧。斷續加熱,即在未達到淬火溫度時,暫時停止加熱,使工件表麵熱量較多地向內傳導,然後再重新開始加熱。這樣相當於增加了熱傳導時間,降低表麵向內部的溫度梯度,反複進行數次,表麵溫度不致過高而產生過熱、過燒。實現從表麵向內2.5~4.5mm內較均勻的達到淬火溫度的目的。

       

      (3)實際效果

      采取改進污污网站在线看免费器設計、優化工藝參數、斷續加熱等措施後,牽引銷表麵高頻淬火後硬度可以穩定達到55HRC左右,淬硬層深度3mm以上,使用高頻淬火的方式達到了本適合於中頻淬火的淬硬層深度要求。而且由於污污网站在线看免费器的改進,工件可以逐一連續不斷地進行淬火操作,有效提高了工作效率。

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