軸承中頻淬火工藝

中頻淬火工藝也叫感應(yīng)加熱工藝參數(shù)包括著熱處理參數(shù)和電參數(shù)。熱處理參數(shù)包括加熱溫度、加熱時間、加熱速度以及淬火層深度。電參數(shù)包括設(shè)備的頻率、零件單位面積功率等。
感應(yīng)加熱淬火工藝中幾個主要問題：
1、 確定零件的技術(shù)要求
表面淬火零件的技術(shù)要求包括：表面硬度、淬火層深度及淬硬區(qū)分布、淬火層組織等。
⑴. 表面硬度：感應(yīng)淬火后零件的表面硬度要求與材料的化學(xué)成分和使用的條件有關(guān)。
⑵.   淬火層深度：淬火層深度主要是根據(jù)零件的機(jī)械性能確定的。
⑶.   淬硬區(qū)分布：按零件的幾何形狀與工作條件的不同，各種表面淬火零件的硬化區(qū)部分和尺寸有不同的要求。
⑷.  金相組織：按零件的材料及工作條件，規(guī)定各格的等級范圍。按評級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金相評級。
2、 加熱溫度的選擇
感應(yīng)加熱速度快，與一般加熱相比，必須選用較高的加熱速度，適宜的加熱溫度是與鋼材的化學(xué)成分、原始組織狀態(tài)及加熱速度等因素有關(guān)。我車間由于設(shè)備的限制，只能采取目測加熱溫度的方法。
3、 設(shè)備頻率的選擇
    頻率的選擇主要是根據(jù)淬火層深度和零件的尺寸大小來確定。當(dāng)設(shè)備給定或選定以后，設(shè)備的頻率就是一個不可調(diào)的參數(shù)。我車間的設(shè)備只有立式淬火機(jī)床一臺，故工藝選擇中不再考慮設(shè)備頻率。
4、 感應(yīng)加熱方法及工藝操作
感應(yīng)加熱方法基本分為兩種：
⑴. 同時加熱法，這種加熱法是被加熱的表面同時共熱升溫，零件需要加熱的整個部分都被感應(yīng)器包圍著。在大批量生產(chǎn)時，為充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高生產(chǎn)效率，只要設(shè)備輸出功率足夠的條件下，盡可能采用同時加熱。
⑵. 連續(xù)加熱法，零件表面的加熱和冷卻時連續(xù)不斷進(jìn)行的。連續(xù)加熱生產(chǎn)率較低，但加熱面積減小，設(shè)備的功率可以降低，因而擴(kuò)大了設(shè)備的應(yīng)用范圍。
5、 感應(yīng)加熱后的冷卻方式
冷卻方法有噴射冷卻、浸液冷卻、埋油淬火等。
⑴. 噴射冷卻，是常用的方法。我車間采用的是將冷卻液通過感應(yīng)器上的許多小孔，噴射到加熱面上，進(jìn)行冷卻。
⑵. 浸液冷卻，主要是用于同時加熱。零件表面同時加熱完畢后，立即將淬火部分浸入淬火槽中，進(jìn)行冷卻。如3B151-2-381錘頭，要求Φ60×110處表淬。加熱后直接進(jìn)入水中冷卻。
⑶. 埋油淬火，當(dāng)采用連續(xù)加熱法時，為避免噴油時產(chǎn)生油煙，可將感應(yīng)器降至油面以下，進(jìn)行油面以下的連續(xù)加熱和冷卻。我車間就有我廠自行制造的埋油淬火機(jī)床。
6、 感應(yīng)淬火后的回火
感應(yīng)加熱淬火后，應(yīng)力分布不均，組織不穩(wěn)定。為了降低拉應(yīng)力，穩(wěn)定組織，達(dá)到所要求的機(jī)械性能，有必要進(jìn)行回火。回火方法有：爐內(nèi)回火，自回火和感應(yīng)加熱回火。
⑴. 爐內(nèi)回火：
在電爐內(nèi)回火，回火時間一般為1~2小時，回火溫度按圖紙技術(shù)要求選擇。
⑵. 自回火
對于形狀簡單，大量生產(chǎn)的零件可采用自回火。
⑶. 感應(yīng)加熱回火
感應(yīng)加熱回火時，為了達(dá)到回火要求，回火時的加熱層深必須大于淬火層深，且必須采用相當(dāng)慢的加熱速度，故生產(chǎn)效率較低。如我車間承制的天車軌道，原來就采用感應(yīng)加熱回火，但效率太低，影響進(jìn)度，所以自行設(shè)計、制作了專用軌道回火爐，生產(chǎn)效率大大提高了。
感應(yīng)加熱淬火，加熱速度快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，但是技術(shù)含量也相對較高。所以只有將理論知識與生產(chǎn)實踐知識良好的結(jié)合起來才能夠很好的進(jìn)行以后的工作。
高頻淬火和中頻淬火的區(qū)別
1、高頻淬火淬硬層淺（1.5~2mm）、硬度高、工件不易氧化、變形小、淬火質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高，適用于摩擦條件下工作的零件，如一般較小的齒輪、軸類（所用材料為45號鋼、40Cr）；
2、中頻淬火淬硬層較深（3~5mm），適用于承受扭曲、壓力負(fù)荷的零件，如曲軸、大齒輪、磨床主軸等（所用材料為45號鋼、40Cr、9Mn2V和球墨鑄鐵）。
感應(yīng)加熱表面淬火，是利用電磁感應(yīng)、集膚效應(yīng)、渦流和電阻熱等電磁原理，使工件表層快速加熱，并快速冷卻的熱處理工藝
感應(yīng)加熱表面淬火時，將工件放在銅管制成的感應(yīng)器內(nèi)，當(dāng)一定頻率的交流電通過感應(yīng)器時，處于交變磁場中的工件產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于集膚效應(yīng)和渦流的作用，工件表層的高密度交流電產(chǎn)生的電阻熱，迅速加熱工件表層，很快達(dá)到淬火溫度，隨即噴水冷卻，工件表層被淬硬
表面淬火零件的中間熱處理是調(diào)質(zhì)
表面淬火 缺點：處理復(fù)雜零件比滲碳困難
常用中碳鋼(0.4-0.5%C)和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，也可用高碳工具鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，以及鑄鐵。
一般零件淬透層深度為半徑的1/10左右時，可得到強(qiáng)度、耐疲勞性和韌性的最好配合。
對于小直徑10-20mm的零件，建議用較深的淬透層深度,即可達(dá)半徑的1/5；
對于截面較大的零件可取較淺的淬透層深度，即小于半徑1/10以下。
1，工作于摩擦條件下的零件，如一般小齒輪、軸
45、40Cr、42MnVB；高頻淬火，淬深1.5-2mm
2，承受扭曲、壓力負(fù)荷的零件，如曲軸、大齒輪、磨床主軸等
45、40Cr、65Mn、9Mn2V、球墨鑄鐵；中頻淬火，淬深3-5mm
3承受扭曲、壓力負(fù)荷的大型零件，如冷軋輥等
9Cr2Mo、9Cr2W；工頻淬火，淬深>=10-15mm
表面淬火、普通淬火后碳鋼的疲勞強(qiáng)度比較
含碳量%           熱處理方法          扭轉(zhuǎn)彎曲疲勞強(qiáng)度
0.33                    高頻表面淬火                      600
0.33                    火焰表面淬火                      350
0.33                    電爐內(nèi)整體加熱淬火          90
0.41                高頻表面淬火                          600
0.41                    電爐內(nèi)整體加熱淬火          110
0.41                正火                                        130
0.63                高頻表面淬火                          360
0.63                火焰表面淬火                          390
0.63                電爐內(nèi)整體加熱淬火             15