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环形导轨的​淬火速度及工件与感应器之间的间隙选择

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环形导轨的​淬火速度及工件与感应器之间的间隙选择

发布日期:2019-02-25 作者: 点击:

环形导轨环形导轨淬火速度及工件与感应器之间的间隙选择

中、高频连续淬火速度一般以3~5mm/s为宜,而对于低频连续淬火,为了得到更深的淬硬层,在保证表面不过热条件下,可采用降低比功率,延长加热时间,增加工件与感应器的间隙,以及预热处理等工艺方法。试验表明,在淬火温度保持不变的前提下,当淬火速度为1.5~2mm/s时,淬硬层深度达到10.5mm;当淬火速度为3mm/s时,淬硬层深度为8.5mm。试验中发现,在低频淬火时,感应器与工件之间的间隙较常规中、高频淬火的间隙大,这是因为低频淬火时,产生的磁场更强,感应器与工件之间会产生较大的吸引力,可能会导致感应器与工件接触而烧伤工件表面;但感应器与工件之间的间隙也不能太大,否则会减小涡流的透入深度,从而影响淬火硬化层深度。试验证明,工件与感应器的间隙取6~7mm较为合适。

冷却介质的选择

感应淬火的冷却速度和冷却均匀性是十分重要的参数,如果淬火冷却介质的冷却性能不良或冷却方式不佳,均有可能造成淬火裂纹或其他缺陷,而40CrNiMoA属于低合金高强度高,淬透性较好,资料显示,该钢水淬时最大淬透直径可到100mm,但水淬时容易产生裂纹。冷却速度太快和淬火冷却不均匀均易引起不同程度的裂纹。试验证明,当淬火水温为30℃喷水冷却时,在环形导轨边角处容易出现不同程度的淬火裂纹。通过磨削后着色探伤检测可知,裂纹深度≤0。5mm。淬火喷射压力越大,淬火裂纹数量越多,这是因为随着喷射压力的提高,喷出的水柱越强劲,冷却的均匀性越差,淬火裂纹自然也越多。实践证明,采用体积比为0。1%~4%浓度的PAG合成淬火液喷冷时,对抑制裂纹效果不明显;当浓度>4%时,虽能有效抑制裂纹的产生,但浓度提高后冷却能力下降,淬火硬化层深度也随之下降。在把淬火硬化层深度作为首要满足要求的前提下,通过对比试验,结果表明,选择喷水冷却,控制喷射水压在0。15~0。2MPa,同时淬火前进行预备热处理,能大幅抑制淬火裂纹的产生。

淬火变形校正方法

尽管采取了多种减小淬火变形的方法,但是淬火变形仍不可避免,且淬硬层越深,变形越大。环形导轨表面淬火变形规律为淬火面中部凸起,两端下凹,通过多次试验,测出淬火面中部凸起最大值为7.5~8mm。由于导轨面硬度高达48HRC以上,且淬火硬化层深度>10mm,采用常规的冷压校直法和热校直法均难以校正。根据多年的现场实践经验,采用“拉背”技术校直法,可将变形校正在合适范围。

所谓“拉背”技术校直法,即对淬火面背面进行加热,找出工件凸起部位,以最高点为中心,两头各一段距离,以一端为起点,通过感应加热此区域,采用连续加热法加热淬火面背面,加热温度同淬火温度,以移动至另一端为终点;然后对加热部分进行激冷,使加热部位迅速收缩,以达到校正的一种方法。通过此方法进行校正,可将淬火变形控制在≤1mm,满足加工余量要求。“拉背”技术校直法的重点在于找出合适的加热部位,控制好加热温度和感应器移动速度,加热完后进行激冷,校正后需要进行回火处理。因为工件畸变矫正的实质是通过外力作用于工件,使其产生与原变形方向相反的变形,从而相互抵消,达到矫正的目的。由于外力的作用产生相反的变形,工件内部必然产生相应的内应力,此应力也称工件的校直应力。若不对其进行消除,工件在后续的加工或使用过程中产生的应力与该应力合成,当合成应力超过工件的屈服极限时,工件就会产生塑性变形,出现新的畸变。


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