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感应淬火件的回火有哪几种方法?

远拓机电 人气:258 发表时间:2019-03-26 09:50:17

应淬火件的回火有哪几种方法?

    感应淬火工件回火的主要目的是降低淬火应力,避免产生淬火裂纹;有时,回火是为了降低硬度以达到工件技术要求。工件感应淬火后的回火,大致有以下三种方式

   (1)自回火  工件淬火时,冷却不进行到底而提前中断,使邻近淬硬层的心部的残留热量传到淬硬层,从而使淬硬层再次加热,达到一定的回火温度,使淬硬层得到所要求的组织与性能这种方法,早期被用于工具凿子、钢轨等的淬火。

    前苏联早在20世纪50年代,就开始应用于感应淬火工件,如曲轴轴颈、齿轮、销子等许多汽车零件,其过程可以用图3 -21来表示。

    在有些自回火工艺中,4 ~5段是用再次喷水冷却,而大部分自回火,4 ~5段是让工件在空气中自然冷却。

    自回火工艺的优点是省掉了一套回火设备。以曲轴轴颈淬火为例,在汽车制造厂由于采用此工艺,使生产线上节省了一台功率100 kW的回火炉与30m?的生产面积。此外,还节省了电能及维修等费用。但是,自回火工艺也存在不足之处,因此,其应用受到了限制。

    1)自回火工艺只适用于加热后工件心部有足够残留热量的工件,并且此残留热传到淬硬层各点应该是均匀的;否则,工件自回火后,浑火表而各区硬度不一致,甚至个别区域没有进行回火。例如,汽车飞轮齿圈一次加热淬火后,要求48~56HRC,采用自回火取得很好的效果,齿圈各部自回火温度是均匀的。但对曲轴轴颈淬火时,对中间主轴颈及靠法兰侧的主轴颈出现了所谓边缘效应,即轴颈中间段自回火温度高;而两侧过渡区靠近曲柄,该部分因邻近未加热金属而散热快,自回火温度低。因此,整个区段的中段硬度相对低,而两侧过渡区段硬度相对高,而此段又正是拉应力区,是最易产牛淬火裂纹的区段。

   边缘效应可用图3-22来说明,试样中间段自回火效果好,两侧效果差,产生硬度差别约5HRC。试验证明,自回火适用于加热工件直径大、热容量大的加热方式,即d > DS,热效率高的方式,不适于热传导加热方式及直径小、心部热量过小的工件。


    2)自回火工艺的另外一大优点是它的及时性。众所周知,感应淬火工件,一般要求及时回火,以防止在回火前产生裂纹。自回火在生产实践中,证明由于及时回火,对凸轮轴的凸轮崩裂及其他一些在回火前易产生裂纹的工件,有较好的防止开裂的效果。

   (2)感应回火

    在现代感应加热装置中,感应回火应用日趋扩大,其理由是可以在线生产,缩短生产周期,并且弥补了自回火未能解决的一些困难点。 感应回火因简便,可以在线生产,并且解决了自回火存在边缘效应等缺点而为现代生产所采用。感应回火一般有两种方式:

    1)利用原来淬火加热用电源,在原感应器装备下,用降低功率的办法来进行感应回火。这种方法的优点是一次装卸完成了淬火与回火工序,但因为占用了淬火工位,所以降低了生产率。这种工艺应用于摩托车曲柄等这些小零件上。半轴扫描淬火后,也曾使用同感应器用淬火工艺中频电压的1 /5~1/6进行扫描感应回火。其缺点是在回火低温条件采用原来淬火加热的电源,其电流频率必然是高于正常频率,因此,淬硬层的回火完全靠热传导,其热效率较低。

   2)采用合适的较低频率的另一套电源与感应器进行回火,现在广泛采用这种方法。因为感应淬火件的回火温度都低于居里点,而绝大部分低于300℃,此时,在低温下的电流透人深度常是800℃下电流透人深度的1/10~1/4。因此,回火工件选用的电流频率要比淬火加热时的电流频率要低许多,习惯上采用1000~4000Hz,有些直接采用工频,如气缸套与飞轮齿圈等。

   回火感应器一般采用多匝,有效圈与工件的间隙加大,而且回火部分的面积常比淬火区域为大。轮毅回火感应器,如图3 -23所示。

半轴采用扫描淬火工艺时,其回火亦采用感应回火,此时,采用另一种较低频率的电源,用多匝感应器,进行一次加热回火。

    3)感应回火的优点:

    ①加热时间短,生产率高,感应低温回火升温速度为4~20/s,中高温回火升温速度为5 ~30/s,气缸套用工频回火,一次3件,220℃回火时间在30 ~40s

    ②能得到稳定与较好的力学性能。




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