郑州领诚电子技术有限公司

机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，产生开裂缺陷怎么办？

机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，受操作工艺、周边环境等因素的影响，极易产生开裂缺陷。此缺陷轻则影响弹簧夹头的使用寿命，重则导致弹簧夹头报废泵管内壁淬火生产线。因此淬火生产线，了解开裂缺陷产生的原因及对策是非常重要的，具有非常重要的现实意义。

机床弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及措施如下：

1、整体加热过程中，由于加热温度较高，导致奥氏体晶粒粗大，淬火后得到较粗大的马氏体组织，使基体脆性增加，加上颈部厚度薄，故其强度和弹性明显降低，造成该处的断裂。为此牙条淬火调质生产线，我们应严格执行弹簧夹头的热处理工艺规范，如严格控制加热温度、冷却方式等。颈部薄的截面处用铁皮或石棉绳保护，以防加热或冷却过快，产生较大的热应力，降低畸变与开裂倾向。

2、60Si2Mn钢制弹簧夹头的颈部经中温或高温快速回火后，由于未快速冷却而导致第二类回火脆性的发生，使颈部的冲击韧性下降丝杆淬火生产线，脆性增大。为此牙条淬火调质生产线，我们提出以下措施：要求头部和颈部应有不同硬度的弹簧夹头，其尾部和颈部可采用超音频淬火设备进行局部回火，加时间不超过3min，然后油冷；头部与颈部截面相差较大件，采用超音频淬火设备进行快速回火时，加热时间不超过1min。

本文简单介绍了弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及对策，希望对您的热处理工作有所帮助。如果您想了解其他缺陷的解决措施，您可以看看热处理方面的书籍，相信会有很大的收获。

半轴淬火机床表面淬火存在问题及今后改进设想

半轴淬火机床淬火经过多次摸索试验及小批,证明采用变参数的连续淬火法能够得到符合设计要求的均匀淬火层, 但是, 在具体中也暴露了一些问题,影响淬火质量的稳定。

起始部位端面间隙的调整困难, 调大了,端面到温滞后太多, 侧面出现过热现象, 调小了, 又会接触端面引起打火, 零件。 靠操作者肉眼观察, 手工控制常出问题。加限位器控制则由于半轴长度方面精度不严, 而间隙影响又敏感, 难见收效。

改进设想: 感应器本身涂 0.2 mm 左右厚绝缘层( 搪瓷等无机涂料) , 或上下与机床绝缘, 使半轴处于电悬浮状态。这样一来, 即使感应器接触上工件也不会引起打火, 操作安全、方便。其次, 操作程序较复杂, 每次淬火都需专人调整电参数, 若调整不及时还将有可能产生温度过高过低现象, 影响淬火质量。改进设想: 调整旋钮和仪表移至操纵盘附近, 方便调节, 或机床加装拨动开关, 到位即自动调节。另一种设想是设计一种装配式 可 调 间 隙 感 应器, 在淬火操作过程中自动调整好间隙至Z佳状态,如能大批量, 能研究出此种全新感应器是比较理想合算的。笔者认为, 作出一些改进之后, 半轴中频感应加热淬火将可达到半机械化的水平, 满足大批量的要求。

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当，也会使零件发生淬裂事故。例如45号钢在淬火时有形成淬火裂纹的倾向。尤其当碳含量处于上限以及零件直径在7～8MM时易发生开裂。故淬火时选择合适的冷却介质极 其重要。另外，一些零件的结构较复杂，截面尺寸变化又较大，如果冷却剂选择不当，壁薄部位容易造成应力集中而导致淬裂。

6、机械加工缺陷导致的淬裂由于机械加工不良，在零件表面留下了深而粗的刀痕，在淬火冷却时，造成该处应力集中而导致裂纹。

7、零件外形对淬火裂纹的影响零件几何形状不合理或截面过渡区厚薄相差较大，在淬火时均易因应力集中而产生裂纹，另外，若零件的锻造流线分布不良，亦可能在淬火时造成淬裂缺陷。

8、不及时回火导致的开裂淬火后如不能及时回火，以致组织应力未能及时消除，将可能因淬火残余应力过大而导致裂纹的产生。特别是对于尺寸较大的工件，淬火后虽然表面已冷到室温，但心部尚未冷透，心部奥氏体组织仍在向马氏体转变，应力在不断增加，也就是说，淬火过程还在零件内部继续进行，以致在室温放置一段时间后，零件才发生开裂。

高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火都属于表面热处理技术的一种，都是利用高频率(或中频率、工频)的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。

高频淬火和中频淬火的工作原理一样，都是感应加热原理：即工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

不过加热过程中，感应电流在工件中的分布是不均匀的，不同的电流频率产生的加热效果也是不同的：

1、高频淬火

电流频率在100～500 kHz

淬硬层浅(1.5~2mm)

硬度高

工件不易氧化

变形小

淬火质量好

适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr)

2、中频淬火

电流频率在500～10000 Hz

淬硬层较深(3~5mm)

适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨

简而言之，高频淬火和中频淬火的区别就是加热厚度的不同，高频淬火可以短时间的表层淬硬，晶体组织很细，结构变形小，而中频表面应力比高频的要小。 感应加热设备广泛用于金刚石圆盘锯，硬质合金刀具，刀具的钎焊，小型工件的热处理淬火，退火，调质，热变形，小量有色金属的热处理淬火，退火，热变形，熔炼。

影响感应淬火质量的几个因素

感应淬火工艺分析感应淬火提供了一种快速在线的热处理加工方法,其热,加热时间短,工件变形小,无氧化脱碳,易于进行局部热处理,实现清洁,与冷加工共线,实现“一个流”。

表面加热淬火,必须以快速加热为前提,即在很短的时间内将工件表层加热到临界点以上并完成奥氏体化,而感应过渡区以里的心部则处于低温状态,继而冷却淬火,从而使表面硬化。

处理的工件具有更高的表面硬度和残余压应力,因而在扭转载荷下表现出更优异的强度和性能。由于感应淬火可以选择的频率段较多,工频、中频、超音频、高频、超高频,硬化层的范围比较宽,且可以比渗碳淬火做的更深,因而强度更高。具有合理的静扭强度和性能。因此淬火生产线,在一些载荷较大的农机轴、半轴、乘用车的输出轴上得到应用。