調整螺釘感應加熱淬火斷裂分析

調整螺釘是汽車傳動機構的緊固調節零件，工件材料為M135鋼，調整螺釘工作時，頂部球面和臺肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均勻淬火硬化。技術要求調質后硬度為229-269HBW，淬火后硬化層厚度為1.0-2.5mm，表面硬度為45-55HRC，形成碗形表面硬化層分布。傳統感應加熱淬火處理后，為使工件球面和柱面同時淬火硬化，旺旺使螺釘頭部淬火過深幾乎淬透，致使在工件圓柱體與螺桿過度部位形成很高淬火應力，常造成調整螺釘出現斷裂失效破壞。針對上述問題，試驗改進工件感應加熱淬火裝置和感應器。采用矩形感應器和旋轉淬火工藝，取得了良好的效果。調整螺釘改進后感應絕愛熱淬火裝置，淬火前，工件插入定位套中，旋轉軸旋轉帶動工件旋轉。感應器用異形純銅管制作，并安裝導磁體。工件感應加熱淬火后，球面和柱面獲得一定深度的碗形淬火硬化層，心部原始組織良好。(2)調質處理為了提高齒輪心部的綜合力學性能，以承受交變彎曲應力和沖擊載荷，還可減小工件表面淬火變形。檢驗表明，采用改進感應加熱淬火裝置及方法處理后，調整螺釘性能優良，同時避免了在頭部圓柱體與螺桿過渡區域產生淬火應力。

由于球面上各點與感應器底面距離不同，加熱時得到的能量不同。淬火加熱是，調整兩種電流的相對大小，可在工件端部獲得均勻的硬化層。影響兩種電流大小的因素有二，一是感應器的寬度，二是試件的旋轉速度。感應器寬度實際是對螺釘端部加熱的覆蓋程度，對端部球面覆蓋面越大，接受由導磁體傳出的磁力線越少；它的加工工藝流程為：鍛造-正火-機加工-感應淬火-回火-機加工。工件旋轉速度越快，圓柱面電動勢越大，淬火硬化層越深。

在高頻淬火的性能及特點上：

1、加熱快：快加熱速度不到1秒，(速度快慢可調節控制)

2、加熱廣：可加熱各式各樣的金屬工件(根據工件形狀不同更換可拆卸式感應圈)

3、安裝方便：連接電源，感應圈和進出水管即可使用；體積小、重量輕、使用非常方便

4、操作簡便：幾分鐘即可學會

5、啟動快：通水通電后即可啟動加熱

6、耗電少：比老式電子管高中頻設備節電70％左右，工件越小耗電量越小

7、效果好：加熱非常均勻(也可通過調節感應圈的疏密，使工件各部位獲得各自需要的溫度)，升溫快，氧化層少，退火后無廢品

8、功率可調：無極調節輸出功率

9、保護全：設有過壓、過流、過熱、缺水等報警指示，并自動控制和保護

10、溫度可控：通過設定加熱時間及紅外線測溫儀，來控制工件加熱的溫度，這樣可把加熱溫度控制到一個技術點上，也可根據需要增加保溫功能。

11、安全性高：免除了產生近萬伏高壓的升壓變壓器

雜談高頻淬火機在幾個重要領域的應用

在了解高頻淬火機后都會知道高頻回火也可以稱作高頻加熱設備，高頻感應加熱設備等等，高頻淬火機的被命名的原因是在淬火方面的應用，舉例說明，軸類工件使用高頻淬火機淬火，方便快捷，配套數控淬火機床軸類淬火自動化提高。高頻淬火機的常淬火工件齒輪，鏈輪，甭管內壁，無盡工具，汽配件的淬火，這些領域淬火的應用，改變了局部整體淬火均勻度和效率。對調質鋼而言，表面淬火十低溫回火后的組織由淬硬層、過渡層和原始組織三部分組成。

高頻淬火機的另一個應用就是透熱鍛造，螺栓螺母的標準件的應用使標準件的生產效率提高，生產成本降低，生產出來的產品質量也大大提高了，浙江，河北兩大生產標準件的地方都以全部使用高頻加熱爐。高頻加熱爐替代了舊時的加熱方式，這是一件革命性的改變。在透熱方面的應用，方鋼折彎,u型螺栓的折彎，汽車穩定桿的鍛造，各種金屬件的加熱鍛造，在規格使用范圍內都可以使用。硬度檢測，采用洛氏硬度計檢測，要求四個工作面硬度為58-63HRC。

高頻淬火機還可以作為線材的退火，車刀硬質刀具的焊接，小型的融化都可以。

60鋼板狀零件感應淬火設備淬火變形分析和工藝改進

鋼板零件是PFSU型齒輪測量儀上的重要零件，工件材料圍60鋼，板材厚度為≤25mm，工件經調質，機加工后進行平面感應加熱淬火處理，要求工件表面有2-3條寬16-18mm的淬硬帶區。技術要求為：淬火硬化區硬度≥60HRC，淬火硬化層深度≥1mm，板件平面彎曲度誤差≤0.3mm。生產中發現，采用常規平面感應加熱淬火后，板狀零件彎曲度誤差達0.5-0.80mm，工件變形嚴重超標，而變形過大板件矯正時易發生斷裂失效。為此，對板狀零件平面感應加熱淬火變形缺陷及工藝進行了檢驗分析，并進行多項減少板型零件感應加熱淬火變形工藝改進試驗，其中4項試驗效果良好，達到了技術要求變形指標，并應用于生產中。可以認為，它是一個由電感和電容組成的振蕩電路，加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進行補償。

板狀零件感應加熱淬火設計了感應器，感應淬火與高溫正火加熱時，板型零件移動速度為（3-5）mm/s，低溫淬火時為10-12mm/S，感應器與工件表面間隙取2-3mm。

（1）相反平面不對稱低溫預淬火試驗，頂板預先在非淬火平面中部低溫預淬火熱處理，然后進行兩條淬火硬化帶淬火處理，板平面彎曲度誤差為0.2-0.3mm，符合技術要求，變形凹向淬火平面。

（2）局部雙平面同事感應加熱表面淬火試驗，前板經反復試驗，采用長縫隙感應器雙面同時加熱一次淬火，處理后前板平面彎曲度誤差≤0.1mm，質量優良。

（3）正反兩平面輪換表面淬火試驗，主滑板處理后，工件平面彎曲度誤差≤0.2mm變形稱凹向3條淬火帶平面狀態。

綜合上述，上述三種工藝改進感應加熱淬火試驗均達到板狀零件淬火后變形彎曲度誤差≤0.3mm的技術要求，工件表面硬度＞60HRC，硬化層深度≥2.1mm，滿足了板件感應淬火要求的各項技術指標。上述工藝改進方法已應用于生產中，技術經濟效益明顯，生產運行良好。1、40Cr、45鋼連桿鍛造時，應確保加熱溫度控制在1100~1200℃范圍內，終鍛溫度在900~1000℃之間，鍛造后油冷，以防止鐵素體的析出。