軸承中頻淬火工藝

中頻淬火工藝也叫感應加熱工藝參數(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)包括設備的頻率、零件單位面積功率等。
感應加熱淬火工藝中幾個主要問題：
1、 確定零件的技術要求
表面淬火零件的技術要求包括：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：感應淬火后零件的表面硬度要求與材料的化學成分和使用的條件有關。
⑵.   淬火層深度：淬火層深度主要是根據(jù)零件的機械性能確定的。
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。按評級標準進行金相評級。
2、 加熱溫度的選擇
感應加熱速度快，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成分、原始組織狀態(tài)及加熱速度等因素有關。我車間由于設備的限制，只能采取目測加熱溫度的方法。
3、 設備頻率的選擇
    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。當設備給定或選定以后，設備的頻率就是一個不可調(diào)的參數(shù)。我車間的設備只有立式淬火機床一臺，故工藝選擇中不再考慮設備頻率。
4、 感應加熱方法及工藝操作
感應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器包圍著。在大批量生產(chǎn)時，為充分發(fā)揮設備潛力，提高生產(chǎn)效率，只要設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)不斷進行的。連續(xù)加熱生產(chǎn)率較低，但加熱面積減小，設備的功率可以降低，因而擴大了設備的應用范圍。
5、 感應加熱后的冷卻方式
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器上的許多小孔，噴射到加熱面上，進行冷卻。
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，進行冷卻。如3B151-2-381錘頭，要求Φ60×110處表淬。加熱后直接進入水中冷卻。
⑶. 埋油淬火，當采用連續(xù)加熱法時，為避免噴油時產(chǎn)生油煙，可將感應器降至油面以下，進行油面以下的連續(xù)加熱和冷卻。我車間就有我廠自行制造的埋油淬火機床。
6、 感應淬火后的回火
感應加熱淬火后，應力分布不均，組織不穩(wěn)定。為了降低拉應力，穩(wěn)定組織，達到所要求的機械性能，有必要進行回火?；鼗鸱椒ㄓ校籂t內(nèi)回火，自回火和感應加熱回火。
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. 感應加熱回火
感應加熱回火時，為了達到回火要求，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，原來就采用感應加熱回火，但效率太低，影響進度，所以自行設計、制作了專用軌道回火爐，生產(chǎn)效率大大提高了。
感應加熱淬火，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)實踐知識良好的結合起來才能夠很好的進行以后的工作。
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）。
感應加熱表面淬火，是利用電磁感應、集膚效應、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
感應加熱表面淬火時，將工件放在銅管制成的感應器內(nèi)，當一定頻率的交流電通過感應器時，處于交變磁場中的工件產(chǎn)生感應電流，由于集膚效應和渦流的作用，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：處理復雜零件比滲碳困難
常用中碳鋼(0.4-0.5%C)和中碳合金結構鋼，也可用高碳工具鋼和低合金結構鋼，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度比較
含碳量%           熱處理方法          扭轉彎曲疲勞強度
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