解析铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺的基础知识
铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺方法和钢的热处理工艺基本相似,但由于铸铁中石墨的存在以及化学成分等方面的差异,其热处理又具有一定的特殊性。主要表现在以下方面:
(1)铸铁是fe一c一si三元合金,其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内,在这个温度范围内存在着铁素体十奥氏体十石墨的稳定平衡和铁素体十奥氏体十渗碳体的准稳定平衡。如果淬火温度偏高,则齿轮变形量增大,公法线长度胀大量也随着增大。在共析温度范围内的不同温度点,都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量,这样,只要控制不同的加热温度和保温时间,就可获得不同比例的铁索体和珠光体基体组织,在较大幅度内调整铸铁的力学性能。
(2)尽管铸铁总碳含量---,但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出,使它不仅具有类似低碳钢的铁素体组织,甚至可控制不同的石墨化程度,得到不同数量和形态的铁索体与珠光体或其他奥氏体转变产物)的混合组织。对调质钢而言,表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。从而使铸铁采用中频淬火机进行热处理,既可获得具有相当于高碳钢的性能,又可获得相当于中、低碳钢的性能,而钢则没有这种可能性。
(3)铸铁奥氏体及其转变产物的碳含量可以在一个相当大的范围内变化。控制奥氏体化温度和加热、保温、冷却条件,可以在相当大的范围内调整和控制奥氏体及其转变产物的碳含量,从而使铸铁的性能可在较大的范围内进行调整。
(4)与钢不同,铸铁中石墨是碳的集散地。相变过程中,碳常需作远距离的扩散,其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响,并对相变过程及相变产物的碳含量产生很大的影响。
(5)热处理不能改变石墨的形状和分布特性,而铸铁采用中频淬火机进行热处理的效果与铸铁基体中的石墨形态有密切关系;对于灰铸铁而言,热处理有一定的局限性。正火温度采用960℃,比渗碳温高30℃,使齿还在渗碳前就消除锻造热应力及组织缺陷,获得组织一致且均匀的齿坯。球墨铸铁中石墨呈球状,对基体的削弱作用较小,因而凡能改变金属基体的各种热处理方法,对于球墨铸铁件都非常有效。
铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁采用中频淬火机进行热处理的理论基础,对于指导生产具有重要意义。
fw250分度头主轴采用高频淬火设备进行热处理的具体工艺
fw250分度头主轴的材料为45钢。热处理技术要求:除法兰盘与中部硬度≤30hrc,其余为45-50hrc。为满足其技术要求,采用高频淬火设备进行热处理,效果---。
1工艺流程 下料一锻造一正火一粗加工一调质一机械加工一φ48.2mm段局部淬火、回火一机械加工一感应淬火、回火一精加工。
2热处理工艺
1正火。采用高频淬火设备,加热温度为830-850℃,出炉空冷。
2调质。毛坯经粗加工后进行调质处理。其淬火加热温度为820-840℃,先水淬30s左右再入油冷却;高温回火温度为610-630℃,空冷。淬火硬度***50hrc,回火后硬度为235-265hbw。
3φ48.2mm尺寸局部淬火、回火。选用高频淬火设备进行局部淬火。其淬火加热温度为820-840℃,先水淬20s左右再入油冷却;回火加热温度为340-360℃。
局部淬火部位硬度为45-50hrc,径向圆跳动不大于加工余量的1/2。
4 法兰盘与中部感应淬火、回火。渗碳淬火温度对变形的影响20crnnti钢渗碳后采用适宜的淬火温度对于减少热处理的变形或使变形变得规律化是有很大作用的。采用高频淬火设备,感应器选择自喷水式结构,其内径为淬火部位外径+4-6mm。淬火冷却介质为清洁水。其淬火加热温度为880-900℃,阳极电压为13.5kv,阳极电流为6a,屏极电流为1.2a,主轴连续淬火的相对移动速度为100mm/min。回火温度为280-300℃,回火后,硬度<30hrc。
5校直。对个别畸变超差件,可采用200kn液压校直机校正。校直后进行低温回火,以消除残余应力。
45钢采用高频淬火工艺的性能特点
45钢是一种比较碳素结构钢,以车轴为例,车轴是其中的一个应用方向,采用高频加热设备对45钢进行合理的热处理可以有效提高车轴的使用寿命。
车轴是种变径的圆柱体 ,要实现整体表面高频淬火,淬火均匀,淬火效果达标,在很大程度上取决于感应器的结构设计。
加热使用感应器的设计应用主要考虑一下内容:
1.使被加热零件的表面温度均匀;
2.感应器损耗小 ,电;
3.感应器通水冷却---;
4.制造简单 ,有足够的机械强度 ,操作使用方便。
车轴高频淬火感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器 ,并通水冷却 ,零件瞬间加热后由附带喷水圈进行喷水冷却。为了---在感应加热中减少热损耗 提高加热效率 ,感应器与零件之间的间距尽可能小 ,但要有足够的间隙 ,---使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。
加热温度和加热时间的关系当材料和原始组织一定时,相变温度随着加热速度增大而提高,为得到合格的淬火组织,相应的淬火温度也随之提高。2、亚共析钢的淬火温度偏低,为此,淬火时,我们应改进淬火工艺,提高淬火硬度。车轴感应加热升温速度一般在 30~100 ℃/ s ,45钢车轴的表面淬火加热温度选择 890~960 ℃为佳 ,为了获得较深的淬硬层--- ,选择上限加热温度。较长的加热时间和较高的加热温度 ,可获得较深的加热--- ,反之 ,加热---较浅。
高频淬火后形成的残余压应力对金属件耐磨性能的有影响吗
机械金属零件磨损的主要原因。当锡在钢材晶界偏聚,超过一定量时,使工件冲击韧度急剧下降,机用锯条正是出现上述情况。目前,索具设备中大量应用各种相互配个的零件,这些零件的配合表面,今本上都是经机械济公喉完成的。由于加工误差和装配误差的存在,其加工面不可能是光滑的,有一定粗糙度。因此麦当这些相互配合运动的零件受重力和机械作用力额的影响,接触表面之间必然会产生磨察。而磨损是磨檫的必然产物。另外,机械失效的统计也表明,一个机械设备从运行中出现故障以致后的报废,80%的原因都是磨损所造成的。磨损学的研究表明,对付磨损,有效的方法之一就是设法提高金属零件表面的耐磨度。在零件材料不变的情况下,提高其表面的硬度的方法就是热处理,高频淬火就是简单有效的热处理方法。
高频淬火的一个特点是使零件表面产生---的残余压应力。榔头采用高频感应淬火机进行淬火热处理在我们生产与生活中使用的一些工具,要求具有一定的耐磨硬度,又要求有一定的韧性,不易折断,所以这些工具在加工成形后需进行淬火与回火处理。因此许多从事机械设计的---普遍认为,高频淬火后的零件之所以耐磨性提高,主要是因为令阿健表层的这些残余压应力所造成的。而且这一论点,咋着一些著作中也提到。然而,近年来的摸查血研究表明,磨察零件的表面攒在较高的残余压应力,对零件的脑模型却不一定---的结果。
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