近年來感應熱處理工藝向兩個方面發展。一是對中碳或中、低碳鋼利用矩形感應器加熱淬火強化,如用于承受彎曲、扭轉疲勞載荷的零件,二是對含碳鋼或高強度鑄鐵高中頻電加熱淬火,以提高零件的耐磨性或接觸疲勞強度。
適當的深層感應加熱淬火,可提高零件承受彎曲、扭轉載荷的強度。其機理可以解釋為,感應淬火可提高零件在適當深度的硬度或強度, 在淬硬層內產生較大的有益殘余壓應力。 承受彎曲、扭轉載荷的零件表面應力最大,心部應力趨近于零。因此, 這類零件在表層 未經強化處理時,往往先從應力最大斷面的表面開始產生裂紋,隨后,在一定條件下,裂 紋以某種速度擴展,直到斷裂或失效。適當深度表層淬火后,淬硬層屈服強度提高,提高了阻止裂紋產生的能力。對于局部有應力集中的工件,如鍵槽、圓角、直徑變化的零件感 應淬火,強化效果特別明顯。
下面結合轉向節、球頭銷、三銷軸三種零件,論述大量生產中得到穩定高質量感應淬火零件的三個條件,其中主要是強化工藝。
1 零部件的結構設計合理,適應感應淬火的工藝特點;
2 正確選用鋼材、熱處理工藝、感應器和淬火設備;為了得到要求的硬度和淬硬層深度,且工藝性好、成本低,首先必須正確選用鋼材。確選用電流頻率、比功率和加熱溫度,這是得到良好組織和適當淬硬層深度的主要環節。設計合適的感應器,特別是同時加熱淬火感應器,是保證零件均溫加熱、噴射淬火后得到良好組織,以及較高殘余壓應力和所要求淬硬區的關鍵。
3 為保持中碳鋼零件表面硬度和殘余壓應力,同時為減輕磨削裂紋和提高機械性能,應采用低溫回火。
4 合理安排淬火前后的加工順序,正確控制加工質量。最好在淬火前將淬火部位磨光,淬火后盡可能不進行磨加工,或者嚴格控制磨削工藝。磨削時如果磨削速度、冷卻狀態、砂
輪質量等不當,將使表面殘余壓應力降低,或使表面產生磨削裂紋。淬火件最好不校直。 校直將使局部表面殘余壓應力降低, 控制不好時還可出現表面裂紋和壓斷。
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