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丝杆淬火热处理,畸变缺陷预防!

丝杠是机床上的重要零件，为了满足工作的需要，许多厂家采用中频加热设备进行淬火热处理。但是，在热处理过程中机床导轨淬火生产线，受各方面因素的影响淬火生产线，丝杠可能产生畸变、变形、裂纹等缺陷。这些缺陷轻则影响丝杠的使用寿命，重则造成丝杠报废，因此，了解常见缺陷的预防措施具有非常重要的现实意义。今天呢，我们就看看畸变缺陷产生的原因及预防措施。

1、畸变原因

a、加工过程中的残余应力与热处理应力叠加从而增大畸变；未进行去应力处理或去应力处理不充分。

b、采用中频加热设备进行感应加热时，丝杠表面升温较快，受热部位热膨胀牙条淬火调质生产线，加热到弹性状态时会产生畸变，同时在随后的冷却过程中，线长度收缩不均匀，导致弯曲畸变；丝杠淬火加热温度越高，时间越长，硬化层越深，则丝杠畸变越大；感应淬火时热影响区越大，则畸变也越大。

2、预防措施

a、预备热处理丝杆淬火生产线。丝杠预备热处理是为了改善原始组织，以获得良好的加工性能和减小终热处理的畸变；并去除内应力，稳定组织，从而增加丝杠尺寸精度的稳定性。

例如，CrWMn钢丝杠采用感应加热工艺，加热到930-950℃，空冷至室温后再进行退火，即在770-790℃保温2h，炉冷至690-710℃等温4-8h，再炉冷至500℃出炉空冷。该丝杠经上述热处理后硬度为207-255HBW，珠光体球化级别为2-4级。

b、对感应淬火丝杠，在保证硬度范围和淬硬层深度的前提下，尽量减少淬硬层深度和热影响区。

c、淬火前后增加时效、回火处理，消除冷、热加工产生的残余应力。

本文简单介绍了丝杠畸变缺陷产生的原因及预防措施，希望对您的热处理工作有所帮助。

关于金属热处理中的过热现象

我们知道热处理过程中加热过热易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。

1.一般过热

加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传

有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出，受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传

有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。

高频感应加热电源对球墨铸铁进行淬火和回火热处理

铸铁是一种以铁、碳、硅为基础的复杂的多元合金，其含碳量（质量分数）一般在2%-4%，除碳、硅之外，铸铁中还存在锰、磷、硫等元素。铸铁的种类有很多，我们比较常见的是球墨铸铁。为了满足工作的需要，球墨铸铁常采用高频感应加热电源进行淬火、回火、正火、退火等热处理。今天，我们就一起看看球墨铸铁的淬火、回火工艺。

1．淬火：球墨铸铁经高频感应加热电源淬火后可获得更高的耐磨性及良好的综合力学性能，淬火温度选择在Ac1上限+(30-50℃)比较适宜，一般为860-900℃，然后冷却，在保证能完全奥氏体化的前提下，尽量采用较低的温度，以便获得碳含量较低的细小针状马氏体及较好的综合力学性能，过高的奥氏体化温度使淬火后的马氏体针变粗，并增加残留奥氏体量，甚至出现二次网状渗碳体，使力学性能大幅度降低。当存在过量自由渗碳体时，可行高温石墨化，然后降温至淬火温度保温后淬火。

2.回火：球墨铸铁回火时的组织转变过程与钢相似，低温回火(140-250℃)后具有高的硬度和耐磨性，常用于高压液压泵心套及阀座等耐磨性要求高的零件。中温回火(350-400℃)较少采用；高频感应加热电源淬火后采用高温回火（500-600℃）即调质工艺在上应用广泛，可获得较高的综合力学性能。

淬火和回火是工件热处理中比较常见的两种热处理工艺，对工件的质量有着很大的影响。因此，我们在进行这两种工艺时，一定要认真，仔细，以确保工件的热处理质量。

感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势

中频感应加热的基本原理是当导体在磁场中运动或处在变化的磁场中时，会产出感应电动势，导体内部形成涡流，引起较大的涡流损耗。中频感应加热便是依托这些涡流的能量达到加热目的。感应加热具有加热，速度快、可控性好及易于完成机械化和自动化的长处。看不见摸不着的电磁场一旦变身的“热场”，可比传统加热方法节电30%左右，其加热达90%。故感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势。

目前传统的锻件加热炉有加热炉，燃煤炉等，他们的热氧化损耗率较高，加热的氧化烧损率为2%，燃煤炉氧化烧损率达到3%，如此高的烧损率势必造成原材料的糟蹋。

跟着社会的开展和人们认识的进步，炉等传统加热设备逐渐露出出了各方面的缺点与缺乏：首先在开始加热锻件之前，须先对炉子进行预加热因而要耗费底子不需要的能源，增加了锻件本钱，另外大规模锻件必然会选用容量较大的加热炉，设备占地面积大，维护本钱高，使用一段时间后要停炉检修。砌筑；并且传统加炉燃烧的温度动摇较大，不利于炉温的准确操控，严重影响锻件产品的各项性能指标。

要解决以上传统加热设备带来的种种缺乏，就须赶快找到一种或多种新型的加热方法，并应用到铸造中。电磁感应加热炉便是其中一种理想的加热设备。

高频感应加热表面淬火

用45钢制造的零件，其加工路线如下：备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械精加工—高频感应加热

正火：

将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火应用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

高频感应加热表面淬火

调质：

调质通常指淬火＋高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺。 方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。

高频感应加热表面淬火：

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。