感应回火工艺研究.pdf

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1、热处理eatTreatment感应回火工艺研究上海恒精机电设备有限公司(201707)杨帆张绍贻戴华庆中碳钢或中碳低合金钢的机械零件感应淬火后，境条件等诸多因素影响不在本文的讨论范围)。零件可以得到56—65HRC的硬度，一般还需进行回火处回火后的硬度检测，目前沿用了传统回火工艺的回理。将零件加热至150—25O℃，保温1．5～3h的回火检测，即检测零件表面硬度。火处理，空冷，使淬火马氏体析出细小的碳化物，2．感应回火的试验及检验形成回火马氏体。我们用上海恒精公司制造的通用设备对图1所1．感应回火特点示零件感应淬火后进行感应回火试验。试验条件和检验结果见表1、表2。通

2、常，感应淬火后，配以具有温度、时间自动控制的电加热箱式炉、井式炉，或是网带炉。该类工艺设备的配置，工艺简单，控制可靠，机械零件的回火质量稳定。我们将此感应淬火零件的回火工艺称为传统的回火工艺。现代机械零部件的生产采用了一物流的组织方式。传统的回火工艺方式因零件在回火工艺设备中流转周期过长及回火过程中装夹定位不便而不太适应一物流的生产组织。而零件感应回火的生产节拍表1淬火回火试验条件能和感应淬火生产节拍一致，装夹定位一致，故感淬火频率淬火加热淬火功率回火频率回火加热回火功率表面温压应回火工艺及装备被推广应用于一物流生产线中。／kHz时间／s／kW／kHz时间／s／kW／

3、℃643．7784．O528275淬火马氏体通过低温回火，其d固溶体仍有一定的碳的过饱和度，仍保持了淬火钢的高硬度和高表2淬火回火检测结果耐磨性，同时降低了零件淬火层的脆性和内应力，淬火表面硬度有效硬化层回火后表面硬度材料热处理以免零件在服役过程中过早失效。那么，如何知道HRCHRC40Cr高频感应淬火610．8551．4淬火零件回火充分性?用什么方法来评判回火的充分性和检测回火的程度?传统回火工艺方式的回火从表2测试的数据分析，回火的目的似乎已经充分性是通过对回火零件的表面硬度检测，和第二达到。次该零件相同温度、时间回火后，检测表面硬度差感应加热和传统回火加热的方式

4、有本质的不同。不大于1HRC，即为零件回火充分。电加热回火炉的感应加热是感应涡流使钢的表面自体发热加热，时加热是空气传导和热辐射，测温器件是热电偶，零间短；传统回火加热是外部发热体通过热传导和辐件的温度可以用炉内温度场的温度来准确表征。而射进行加热，时间长，需足够的时间使热量在钢内感应回火及其装备，采取的是电磁场感应加热，即部传导并使温度均匀。为了检查整个硬化层的回火钢在频率较低的磁场中产生感应涡流，从而发热，程度，对感应回火后的零件进行硬度梯度的测定，使零件被回火。零件是发热体，用红外测温仪测零以反映感应回火时感应涡流透入加热深度效果。硬件的表面温度为准(红外测温仪

5、在测温过程中受环化层梯度测定，如图2所示。40荔管磊工。工处理Treatment>}{n孺Un^×U0^Xun弼0～释塘O8642O均匀一致的回火温度，形成感应回火零件表层回火，而整个淬火硬化层未能充分回火的现象。提高感应回火功率或回火时间，能不能改善感应回火的透入深度?分别对感应回火的时间和功率参数进行试验(见表3)。提高感应回火功率或回火心部／mm时间，表面温度升高了，感应回火零件表面硬度下图2淬火及回火硬度曲线降。吻合相关资料，在要求的硬度范围内，感应回感应淬火后的硬化层的硬度梯度曲线1，感应回火温度比传统回火工艺温度高50～6O℃。对感应淬火后的硬化层的硬度梯

6、度曲线2表明，仅零件淬火火层的硬度梯度分析，45钢、55钢的感应淬火后，层的表面得到充分回火，而表层下的硬化层，未能表面硬度都一般大于601qRC，有效硬化层的一半，得到充分的回火。文献表明，感应加热回火的加热达到58HRC以上，因此，在该部分的回火温度要求深度，要大于淬火时的加热深度，以减少或消除硬是基本相同的。而上述工艺，因为感应涡流强度随化层与过渡层之间的拉应力。感应加热时零件的涡距离的急速下降，在硬化层各点上产生的温度，难流分布特性与电流透人深度见图3。以满足此处回火硬度要求。感应回火过程中，由感应涡流产生的回火所需热量及其热传导，两者要有骥产生热量的速度及传

7、导热量的速度平衡，当产生热堰察量的速度大于传导热量的速度，零件表面持续升温，咖I超过零件回火要求温度，导致表面硬度降低；反之，瘊譬会导致回火不充分。所以，仅提高感应回火功率或．}L回火时间，不能达到回火要求。到表面的距离3．工艺方案(a)电流密度分布(b)涡流透入深度在试验的测温过程中，感应加热结束后温度从图3涡流分布特性与电流透人深度280~C2～3s内降到90—100℃。零件表面层的热量向图3表明涡流强度随表面距离变化的关系。涡外表空气和内部——钢扩散，当然，钢的热传导系流高度集中分布在零件的表面中，且涡流强度随距数比空气大的多，感应回火加热热量