近年来感应热处理工艺向两个方面发展。一是对中碳或中、低碳钢利用矩形感应器加热淬火强化,如用于承受弯曲、扭转疲劳载荷的零件,二是对含碳钢或高强度铸铁高中频电加热淬火,以提高零件的耐磨性或接触疲劳强度。
适当的深层感应加热淬火,可提高零件承受弯曲、扭转载荷的强度。其机理可以解释为,感应淬火可提高零件在适当深度的硬度或强度, 在淬硬层内产生较大的有益残余压应力。 承受弯曲、扭转载荷的零件表面应力最大,心部应力趋近于零。因此, 这类零件在表层 未经强化处理时,往往先从应力最大断面的表面开始产生裂纹,随后,在一定条件下,裂 纹以某种速度扩展,直到断裂或失效。适当深度表层淬火后,淬硬层屈服强度提高,提高了阻止裂纹产生的能力。对于局部有应力集中的工件,如键槽、圆角、直径变化的零件感 应淬火,强化效果特别明显。
下面结合转向节、球头销、三销轴三种零件,论述大量生产中得到稳定高质量感应淬火零件的三个条件,其中主要是强化工艺。
1 零部件的结构设计合理,适应感应淬火的工艺特点;
2 正确选用钢材、热处理工艺、感应器和淬火设备;为了得到要求的硬度和淬硬层深度,且工艺性好、成本低,首先必须正确选用钢材。确选用电流频率、比功率和加热温度,这是得到良好组织和适当淬硬层深度的主要环节。设计合适的感应器,特别是同时加热淬火感应器,是保证零件均温加热、喷射淬火后得到良好组织,以及较高残余压应力和所要求淬硬区的关键。
3 为保持中碳钢零件表面硬度和残余压应力,同时为减轻磨削裂纹和提高机械性能,应采用低温回火。
4 合理安排淬火前后的加工顺序,正确控制加工质量。最好在淬火前将淬火部位磨光,淬火后尽可能不进行磨加工,或者严格控制磨削工艺。磨削时如果磨削速度、冷却状态、砂
轮质量等不当,将使表面残余压应力降低,或使表面产生磨削裂纹。淬火件最好不校直。 校直将使局部表面残余压应力降低, 控制不好时还可出现表面裂纹和压断。
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