相关文章

高频感应加热设备对台车轮轴进行淬火的工艺改进

来源网址:http://www.jjdzsb.com/

台车轮轴作为汽车上常用的零件,在工作过程中要承受巨大的摩擦力,因此,台车轮轴要求具有高的硬度、耐磨性和使用寿命,我们通常用高频感应加热设备进行淬火热处理。但是,传统的工艺存在着很多的缺陷,郑州高氏经过不断的研究,研发出一种新的热处理工艺。今天,我们就一起来看一下其新的热处理工艺。

台车轮轴所用材料为T7钢,外形尺寸为直径34.8nm×173mm, 距两端4mm处有两条宽2mm、深1mm的沟槽,要求中间长140mm段表面硬度为61~65HRC,淬硬层深度2~3.5mm,其余部分要求≤45HRC。

原热处理工艺过程为调质处理,机械加工成形,920℃×2min 水淬油冷,160℃×2h回火空冷,达到61~65HRC,硬化层深度2~3.5mm,然后两端高频退火(温度800℃左右),保证长度140mm硬度为61-65HRC,其余部分≤45HRC。这种处理方法工序多、工效低、难度大,质量很难保证。尤其是两端沟槽部分在920℃高温短时加热淬火后容易开裂,废品率很高。两头用夹具保护淬火来防开裂,不但需要大量夹具,而且质量也不能保证,效果往往事倍功半。为此进行了新的工艺改进。

为了提高产品质量,在250kHz、100kW的高频感应加热设备上分别进行了多匝感应器一次加热冷却、双匝感应器连续加热冷却、单匝感应器连续加热冷却的试验。经反复多次试验的实践证明,单匝感应器可以满足图纸要求。见下表。

不同类型感应器使用效果

感应器类型   感应器长度/mm   感应器与零件的间隙/mm 淬硬层深度  淬硬长度/mm  表面硬度/HRC

多匝感应器      140                 4                 6.2          80        60-64(有软带)

双匝感应器       38                 4                 5.8          140       62-64

单匝感应器       5                  3                 2.28         140       62-64

从上表可以看出,多匝感应器淬硬长度不能保证,而且出见软带,双匝连续淬火感应器长度和硬度均能保证,但淬硬层太厚。单匝连续淬火感应器淬硬长度和淬硬层深度均能保证,表面硬度高、波动小,而且感应器结构简单、制造方便、经济适用。

改进后的热处理工艺为:调质处理,机械加工成形,单匝感应器纵向自走高频表面淬火(中间140mm长度上移动时间为95s),160℃×2h低温回火。处理后中间140mm长度表面硬度62~63HRC。淬硬层2~2.3mm,无异裂现象,质量达到技术要求。而且感应器结构简单,制造方便,经济适用。而且单匝淬火感应器尺寸为直径65mm×41mm × 5mm,直径1mm喷水孔是在感应器内圈上直接加工出来的,精度高,淬火冷却均匀,稳定可靠。这种淬火感应器很适用于要求局部淬火的细长轴类零件。