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2023-07-11 09:08:04
铁路尖轨采用中频淬火电源进行热处理的具体工艺
尖轨必须有足够的弹性与刚度,来满足其工作需要。其技术要求为:尖轨淬火后铣床导轨淬火生产线,其显微组织为索氏体十量的铁素体淬火生产线,淬硬层深度>10mm,断面硬度为34-38HRC, 表面硬度>320HBW。为满足上述要求,很多厂家采用中频淬火电源进行热处理,效果良好。
通常尖轨热处理采用感应加热淬火表面强化处理,采用降低工件移动速度喷雾淬火和先加热冷却小端,然后再移向末端的工艺措施来改进淬火质量,并采用尖轨淬火机床完成其淬火过程。为此设置淬火引轨夹具牙条淬火调质生产线,采用液压缸升降支架对工件进行预弯变形措施,生产中发现尖轨淬火后畸变量大,弯曲变形高度达150-200mm,使工件校直量加大,甚至造成部分尖轨失效,同时畸变量大导致尖轨寿命减小。
分析认为,尖轨感应加热喷雾淬火生产中,工艺程序和参数调节主要靠手动调节,带来的操作误差、迟误等人为因素,使尖轨淬火后畸变量增大。为此,我们把各参数的手动调节改为动态调节,排除了人为因素的干扰和迟误等不良影响,使尖轨的淬火畸变大大减少,弯曲变形高度为35-45mm,是原来变形量(150-200mm)的1/5一1/4,满足了技术条件和生产要求,该技术取得了良好的经济效益和社会效益。
尖轨经中频淬火电源感应淬火后,其显微组织为索氏体十量的铁素体淬火生产线,淬硬层深度>10mm,断面硬度34-38HRC,表面硬度>320HBW,力学性能指标达到产品技术条件。更好的是此工艺适合大批量大规模生产,可以大大提高工人的生产效率。
新型机床导轨淬火一体机采用的是表面淬火,其优势如下:
1.工件表面硬度提高,脆性降低,耐磨性增强;
2.疲芳强度增强。
3.工件表面质量好,变形量小;
4.工艺过程易于控制 加热温度、淬硬层深度等参数容易控制,生产,容易裸机机械化和自动化操作,适用于大批量生产。
郑州领诚电子技术有限公司专业生产各种淬火生产线,牙条/丝杆淬火生产线、截齿焊接生产线、车导轨淬火生产线、砼泵管淬火生产线、铜管在线退火设备、钢筋在线加热设备、机器人焊接生产线、盘类淬火生产线等
轧辊无铁芯感应加热淬火工艺
采用无铁芯感应器加热淬火工艺,可以增加轧辊淬火的硬化层深度,轧辊在使用中受力状态大大改善,增加了轧辊磨损时的修磨次数,轧辊寿命延长50%~80%。具体工艺是:
1、轧辊材质
采用淬火透性好的轧辊钢是必不可少。选用8CrMoV、9Cr、9Cr2、9CrV或较86CrMoV7淬透性更好DZ801、DZ811系列钢号。
2、预热与加热
无铁芯感应加热比功率小,通常采用无铁芯高感应器加热淬火的轧辊经炉中整体预热,其预热温度应以追求达到硬化层深度为目标决定,还应根据轧辊大小、感应器功率、是否内外冷却及其淬火后是否进行冷处理为目标决定,预热温度通常≥500~560℃为好。轧辊加热温度适当提高30-45℃和奥氏体化时间为8-15min来增加轧辊淬火的硬化层深度。
3、喷水淬火
无铁芯高感应器对轧辊进行感应加热淬火,因加热深度深,必 须采用大水量喷水淬火,必要时还需借助中 心孔进行大水量的内外冷却,以获取高硬、超深、应力状态轧辊。采用大喷孔、大水量、低水压、多层次稳态的新型喷水器,并增添空气绝热膨胀制冷的冷却装置。
试验得出的淬火质量的几个关键原因
采用同一中频感应淬火参数,对于热处理项目进行检测,我们发现:
(1)正火工件的感应淬火组织,马氏体较粗大。
(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。
(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间,正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别,但是组织相比较更粗)。
(4)正火工件的变形规律性不强。调质工件变形很小,甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件,需要热后加工(主要是长度尺寸),保证尺寸合格,并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验,保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火,就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高,刀具消耗多,冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。
(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显,正火状态的过渡区较大。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区,在调质工件的过渡区,可以发现马氏体组织,而在正火工件的过渡区没有发现,间接地证明了对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大。
感应加热是一种快速加热方式,奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关,而且与加热速度有关。原始组织越均匀,加热速度缓慢,完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短,反之则相反。
矿用截齿套的中频感应淬火处理
截齿套是用来装夹煤炭行业中截割煤层的采煤机、掘进机刀具—截齿的矿用零件,由于工矿条件复杂,截齿不断地冲击和磨损截齿套,导致截齿套折断及过度磨损失效,且截齿套更换困难、增大成本、消耗时间、耽误。长期以来,截齿套一直都在努力提高截齿套的质量,从而提高截齿套的寿命,重点就是提高冲击韧性及增加耐磨性。利用传统的整体调质处理,采用合适的淬火和回火温度,可以提高截齿套的韧性,明显改善截齿套的抗冲击能力,但由于工艺的局限,随着截齿套韧性的提高,不可避免地使截齿套的硬度降低,这样一来,截齿套的内孔耐磨性就会下降,这就从另一个方面降低了截齿套的使用寿命。
经过中频感应淬火的截齿套的基体硬度也能保证在HRC38~42这个范围之内,其原因是当截齿套端面和内孔同时进行高频淬火加热时,内孔壁距离感应器近,此处的温度高,达到淬火温度,由于强烈的热传递,使得外层也被加热到一定的温度,从而使这部分受到热影响的区域产生组织转变,且基体硬度处于要求范围之内,故在不影响冲击韧性的前提下提高了内孔及端面的硬度。
感应淬火后的截齿套的硬度、冲击韧性及金相组织都非常理想,截齿套的端面和内孔都有一定深度的高硬层,可以提高截齿套的耐磨性,而基体的韧性相对于普通调质处理的截齿套有明显提高,保证截齿套能承受更大的冲击力而不会断裂,这样就保证了截齿套有良好的使用性能,且寿命也会提高,其经济效益是显而易见的。
淬火加热温度不够或预冷时间太长怎么办
我们采用中频加热设备应用到淬火热处理工艺时,也要注意一个问题就是:淬火加热温度不够或预冷时间太长。如果淬火加热温度不够或预冷时间太长,致使淬火时温度太低。以中碳钢为例,前者淬火组织中含有大量未溶铁素体,后者组织为托氏体或索氏体。
再之,我们采用中频加热设备应用到淬火热处理工艺时,冷却不足也是一个大问题!特别在扫描淬火时,由于喷液区域太短,工件淬火后,经过喷液区后,心部热量又使表面自回火(阶梯轴大台阶在上位时易产生),此时表面自回火温度过高,常能从表面颜色及温度感测到。一次加热法时,冷却时间太短,自回火温度过高,或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面积,导致自回火温度过高。淬火液温度过高,流量减少,浓度变化 ,淬火液中混有油污等。喷液孔局部堵塞,其特点是局部硬度不足,软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。
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