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轴承套圈感应淬火

轴承套圈是轴承的重要部件,在工作时承受拉伸、压缩、剪切、弯曲、交变等复杂应力,而且应力值较大。这就要求套圈具有高硬度、高耐磨性及一定的冲击韧性和断裂韧度,而且要有良好的尺寸稳定性。采用合适的热处理工艺能够提高轴承套圈的综合力学性能。轴承滚道硬度为58~62HRC,淬硬层深度2.5mm以上。轴承原采用的热处理工艺是盐浴整体加热淬火丝杆淬火调质成套设备,但热处理后畸变较大淬火生产线,导致后续加工困难,零件合格率低。根据零件的设计要求和工作状况,采用中频感应加热淬火工艺替代原整体加热淬火工艺。

中频淬火后的硬度比普通加热淬火后的硬度要高,在9~12s的加热时间范围内,淬火硬度无明显变化。经回火处理后,轴承套圈的硬度为60~62HRC,均能达到设计要求。感应加热淬火时牙条淬火调质生产线,在电参数不变的条件下,较长的加热时间可获得较深的淬硬层深度。其原因是,感应加热时,随着加热时间的延长,零件表层热量向内部传导,使内部温度升高丝杆淬火生产线,奥氏体化更加均匀,硬化层深度加深。可以根据要求的淬硬层深度选用相应的加热时间。

滚珠丝杠中频感应加热淬火工艺分析

丝杠表面淬火硬度58~64HRC，两端允许留一个导程的软带，丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深1.6~2.4mm，淬火后丝杆弯曲度小于1.0mm。试样预备热处理为820℃正火+620℃回火。根据丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深度要求，电源应采用IGBT感应加热电源比较合适。按工件材质、形状和尺寸等技术要求，选用连续加热和连续喷冷的方式进行淬火。加热时工件旋转，淬火温度在900~950℃范围内，用红外线测温仪测温；淬火加热时间非常短，因是感应加热，加热速度极快，工件加热到温后喷冷淬火，淬火加热时间受感应器上移速度决定，上移速度越快，淬火加热时间越短。喷冷介质采用聚乙烯醇水溶液，回火方式采用油浴回火，回火温度(180±10)℃，回火时间(5~6)h。

当工件被喷水冷却时，上下滚轮又能夹持工件，使其不因淬火应力的作用而变形，从而对丝杠起到减少变形的作用。在淬火时降低感应器及淬火校正工装向上的移动速度，淬火时间会延长、淬火温度会升高、加热深度会加深，使丝杠表面淬火后硬化层加深及表面硬度升高，从而保证满意的硬化层深度及表面硬度。当工件连续加热淬火时，上下两组滚轮随着感应器上下移动，并随工件的旋转产生连续的校正作用。采用工装中频淬火，变形，淬硬层深度及硬度也更加均匀。

由于零件淬火部位空间小,感应器制作难度大

磁力线密度小,逸散严重,导致端面加热速度慢、加热温度低,当延长时间达到淬火加热温度时,淬硬层深超差,不能满足技术要求,同时,平面感应器难以实现外圆感应加热淬火;由于零件淬火部位空间小,制作的感应器有效截面小,同时满足感应器有效冷却和实现淬火自喷冷却难度较大。为解决以上难题,达到在同一感应器上互为直角的外圆和端面同时感应加热淬火的目的,在感应器设计及制作中采取了如下措施。在邻近效应影响下,圆柱面吸收的磁力线密度大于下端面,感应电流集中于相邻零件圆柱表面,在加热过程中,圆柱面易被加热,而下端面磁力线密度小,不易被加热。鉴于此情况,将感应器的内腔设计为内锥面,以求通过扩大感应器与零件外圆的间隙,减少磁力线在外圆截面上的分布;与外圆间隙相比,下端面间隙小,考虑到零件的直角结构会使磁力线的密度集中于直角的尖角处,形成尖角效应,使尖角处加热温度高,故将感应器下端面设计成直角两端面。感应加热过程中,淬火液采用外喷供给方式。

感应淬火前的预备热处理有三种

感应淬火前的预备热处理一般有三种,退火处理(球化退火)、正火、调质处理。

对于退火工艺主要应用于高碳钢如弹簧钢材料和轴承材料。感应淬火前的预备热处理具体采取什么形式,主要是根据图样要求,也有部分客户提出要求,我们根据使用要求制定相关的感应淬火技术要求。

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,直接影响表面硬度和感应淬火深度。调质后的碳化物更均匀,在较短的时间内由于碳化物易溶解于奥氏体内,速度快,均匀充分,得到的硬度高、均匀。调质硬度越高,其碳化物颗粒越细越均匀,则溶解效果越好。因而调质(球化退火)材料感应淬火效果好,可以得到良好的表面硬度、淬硬层深度和金相组织。

正火材料次之,正火材料感应加热时间相对调质产品要长,也可以得到良好表面硬度和金相组织。由于正火(退火)的原始组织为片状珠光体和铁素体,正火易出现大块状或网状铁素体,组织不均匀性增大;短时间的快速加热而导致碳化物来不及充分溶解,即使溶解了也不能充分扩散,合金元素也不能扩散均匀,奥氏体短期内无法达到均匀化,原珠光体区域富碳,原铁素体区域贫碳,淬火组织中存在低碳马氏体,影响感应淬火硬度和硬化层深度。

中频淬火炉注意事项有哪些？

中频淬火炉相比较高频淬火需要注意的事项有哪些？

一、中频淬火炉操作之前

一定要查看设备中每个冷却路中的水流和水压是不是处在一个正常的状态下。要时常的对每个零件的连接螺栓和能很好的链接每个零件的螺母经常进行紧固，要预防有接触不好的现象会对部件造成不好的影响。

二、中频淬火炉维护中

中频淬火炉进行定期精心维护是延长中频炉使用寿命的关键，保证工人们安全工作的重要前提。中频淬火炉整个工作过程处在高温、高压、强电流下进行，所以一定要对中频淬火炉所放置的屋子进行定期的打扫和清洁。

三、中频淬火炉操作后

工人应有规律的对可以利用水进行冷却的系统中的抽水电机和液压站电机有定期的维护，然后定期清洗液压油。这样能够保障中频淬火炉能在正常状态下使用，以及提供水和工作过程中需要用到的油。除此之外还要对中频淬火炉的规定的电压和额定的电流进行检验，这样定期的检验能预防电路出现失灵的情况。