高頻淬火設(shè)備對齒輪進(jìn)行淬火常見問題及處理對策

不管是滲碳淬火、碳氮共滲淬火、感應(yīng)加熱淬火還是整體加熱淬火，齒輪高頻淬火冷卻過程可能出現(xiàn)的熱處理質(zhì)量問題主要有：

1、淬火后硬度不足、淬火態(tài)硬度不均、淬火硬化深度不夠；

2、 淬火后心部硬度過高；

3、 淬火變形超差；

4、淬火開裂；

出現(xiàn)這類質(zhì)量問題往往與齒輪的材質(zhì)、前處理、淬火加熱和淬火冷卻有關(guān)。在排除材質(zhì)、前處理和加熱中的問題后，淬火介質(zhì)及相關(guān)技術(shù)的作用就特別突出了。事實(shí)上，近年來國外對淬火冷卻的研究也證明，在改進(jìn)和提高熱處理質(zhì)量的工作中，注意的正是淬火冷卻。

齒輪用高頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理冷卻中的質(zhì)量問題

一、硬度不足與硬化深度不夠

齒輪高頻淬火冷卻速度偏低是造成齒輪淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因，但是，根據(jù)實(shí)際淬火齒輪的材質(zhì)、形狀大小和熱處理要求不同，又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。如果不及時實(shí)施冷卻，不但會影響機(jī)器的性能和功率，還會燒壞元件、部件，損壞機(jī)器。比如。對于中小齒輪，淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所致，而模數(shù)大的齒輪要求較深淬硬層時，提高低溫冷卻速度就非常必要了。提高所用淬火介質(zhì)的低溫冷卻速度，往往可以增大淬硬層深度。

二、淬火后心部硬度過高

這類問題可能與所選介質(zhì)冷速過快或介質(zhì)的低溫冷卻速度過高有關(guān)。解決辦法之一是改換淬火油來滿足要求。辦法之二是與淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家聯(lián)系，有針對地加入適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣斫档痛慊鹩偷闹械蜏乩鋮s速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。

三、齒輪高頻淬火開裂問題

這個問題主要出現(xiàn)在感應(yīng)加熱淬火中。選擇好水性淬火介質(zhì)，比如國內(nèi)外普遍采用的PAG類淬火介質(zhì)代替原來使用的自來水，問題便解決了。感應(yīng)加熱淬火采用PAG介質(zhì)。可以獲得高而均勻的淬火硬度和深而且穩(wěn)定的淬硬層，淬裂危險(xiǎn)。

金屬配件使用高頻淬火的好處

一方面高頻淬火的好處體現(xiàn)在應(yīng)用范圍

1、高頻淬火也可以稱作高頻退火機(jī)，鋼材生產(chǎn)企業(yè)各類線材、帶鋼淬火、退火、調(diào)質(zhì)等熱處理生產(chǎn)線，帶自動閉環(huán)溫控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度控制。

2、透熱成型（高頻淬火設(shè)備可以稱作高頻加熱爐，高頻透熱爐）

A、各類標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件、機(jī)械零配件、五金工具、直柄麻花鉆的熱鐓、熱軋。

B、金屬材料加熱退火。如：鋼管拉伸、彎管、砸頭；鐵絲、鋼絲加熱制釘；不銹鋼制品退火、漲型。

3、熱處理（高頻淬火處理）

各類五金工具、電動、液壓、氣動元件、汽、摩配等機(jī)械金屬部件的表面、內(nèi)孔、局部或整體淬火。如：錘、刀、剪、鉗及各類軸、凸輪、鏈輪、齒輪、氣門、球頭銷、大型機(jī)床導(dǎo)軌、球墨鑄鐵的淬火,各種金屬線材熱處理流水線。

4、釬焊（高頻焊機(jī)，高頻釬焊設(shè)備）

各類硬質(zhì)合金刀頭、車刀、銑刀、 刨刀、鉸刀、金剛石鋸片、鋸齒的焊接；磨具、鉆具、刃具的焊接；黃銅、紫銅、不銹鋼鍋底等金屬材料的復(fù)合焊接。

5、金屬熔煉:熔煉金、銀、銅等。

6、其它加熱領(lǐng)域

曲軸的感應(yīng)加熱表面淬火

曲軸在大量生產(chǎn)中，廣泛采用感應(yīng)加熱表面淬火。淬火方法通常有：采用整圈分開式感應(yīng)器，曲軸在靜止?fàn)顟B(tài)下的感應(yīng)淬火方法和采用半圈淬火感應(yīng)器，曲軸在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的感應(yīng)淬火方法。

曲軸半圈淬火感應(yīng)器由有效圈，外側(cè)板，定位塊，淬火冷卻裝置等四個主要部分組成，電流通過有效圈將電能轉(zhuǎn)變成熱能，它是由異形紫銅管焊接成一個串聯(lián)的8字形回路的半圓形施感導(dǎo)體。

曲軸是一個形狀復(fù)雜的零件，采用整圈分開式感應(yīng)器使曲軸在靜止?fàn)顟B(tài)下感應(yīng)淬火時，感應(yīng)器所產(chǎn)生的縱向磁場，由于曲柄對磁場的屏蔽，是被加熱的曲軸軸頸圓周及軸向各部位產(chǎn)生極大的差異，導(dǎo)致淬火后軸頸圓周各處的軸向硬化區(qū)差異極大，靜止?fàn)顟B(tài)下感應(yīng)加熱，感應(yīng)器與軸頸的位置相對固定，感應(yīng)器和軸頸圓周各處的經(jīng)向間隙無法保持一致，導(dǎo)致淬火后軸頸圓周硬化層深度不均，因此，此種淬火方法已越來越少被采用。感應(yīng)淬火：同樣采用中頻淬火爐進(jìn)行，加熱溫度為880-900℃，噴水冷卻，在φ36mm，φ12。

采用半圓淬火感應(yīng)器曲軸旋轉(zhuǎn)感應(yīng)加熱方法，不僅因?yàn)楦淖兞烁袘?yīng)器產(chǎn)生的磁場方向，由縱向變?yōu)闄M向，基本消除了曲柄對磁場的屏蔽，從而淬火后軸頸各處的硬化區(qū)保持均勻，而且由于曲軸相對感應(yīng)器做旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器靠定位塊對軸頸做相對的柔性跟蹤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，感應(yīng)器藉助于定位塊，能穩(wěn)定保持干一個起與軸頸的間隙，保證了淬火后軸頸硬化層深度的均勻性和穩(wěn)定性。原生產(chǎn)工藝為860℃油淬+560℃油冷，經(jīng)此工藝處理后的硬度是370HBW，強(qiáng)度1270MPa，處于要求的上限。因此，曲軸半圈感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)加熱淬火正越來越被廣泛運(yùn)用。