高频感应淬火硬度低问题浅析.pdf

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1、高频感应淬火硬度低问题浅析刘准星(豫北光洋转向器有限公司，河南新乡453000)摘要：针对某新型号液压动力转向器的齿条轴零件调试时，发现轴部感应淬火后，表面硬度住600HV0．1以下，比正常回火后要求的规格硬度值还低。通过调整功率、移动速度、工艺参数等，效果均不明显，最终通过更换改进冷却套，问题得以解决。关键词：45号钢；高频感应淬火；表面硬度；齿条AnalysesofLowHardnessProblembyHighFrequencyInductionHeatingandQuenchingLIuZhunxing(YubeiKoyoSteeringSystemCo．，Lt

2、d．，XinxiangHenan453000，China)Abstract：Aimingatdebuggingarackaxialpartinanewtypeofhydraulicpowersteering，thesurfacehardnessofshaftat600HV0．1be—lowwastoundafterinductionheatingandquenching，whichwaslowerthanthenormalrangeaftertemperingasrequired．Theeft~ctwasnotatallsignificantbyadjustingthe

3、power，movingspeedandtechniqueparameters．Theproblemisresolvedfinallybychangingtheinputcoolingjacketintheend．Keywords：45steel；Highfrequencyinductionheatingandquenching；Surfacehardness；Rack0前言上顶尖45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。通过／感应加热淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱，加热区碳，变形小，强度与耐磨耗性提高等优点，因此被广泛应用于7，惑电器各种重要的结

4、构零件，特别是某些在交变负荷下工作的连杆、轴类等。与普通加热淬火比较，感应淬火具有以下优点：因加热时间短、冷却速度快，工件不易氧化、脱碳；淬火后工件表层可得到极细的马氏体，比普通淬火硬度稍高HRC2～3；只表冷却套动I／淬火区面淬火、内部未变化，脆性较低及疲劳强度较高；淬硬层深，速lt易于控制操作，易于实现机械化，自动化；热效率高，对节能度1r_一／工件减排有利。因而，齿条轴部采用高频感应淬火工艺进行热，处理／T顶尖l，1高频感应淬火原理及工件加热过程高频感应淬火，即在交变磁场中放入导电性物体，利用电冈1工件加热示意网磁导电作用，在导电性物体内产生电动势，形成感应电流，

5、感应电流在物体表面流动，通过产生的焦耳热加热物体，并迅速2工件表面硬度低的原因分析及工艺对策冷却的过程。调试某新型号齿条轴时，淬火后表面硬度检测为如图l所示结构，设备采用高频感应淬火设备SOM一100S592HV0．1(硬度计采用小负荷维氏硬度计MITUT()YOHM113的IGBT式加热电源，设备频率40kHz，属于移动扫描式高频型号)，一般要求淬火硬度在680HV以上。后续工序还需要中感应淬火机。淬火介质为粘度低的聚合体水溶性淬火液，感应频低温回火处理，消除工件表面残余应力，稳定淬火组织。淬器与冷却套分别被固定，工件转速为260r／nfin：移动速度为火表面回火后，

6、硬度会明显降低，规格要求为600HV以上。而25Innl／S，冷却流量为61E／min，淬火液温为28℃。工件为45现在淬火后的硬度还达不到最低规格值要求。并且，工件淬火号钢，前热处理为调质，内部组织为均匀的回火索氏体，硬度完成后，工件残留温度明显比其他量产件的高些。如图2所273HV0．1示，工件横向剖切后，测量层深A约为1．34innl(层深按从表面到450HV0．1处所对应的距离)。用3％的硝酸溶液腐蚀后，收稿日期：2013—04一l0作者简介：刘准星(198O一)，男，工程师，主要从事汽车转向器设计开发工作及齿轮、齿条高频热处理工艺技术r：作。E-mail：li

7、uzhunxing@I26．0,Olfl。2013．6Automobi1ePartsO．．3．．7．．．．．．．．．．。．．．——捡舅与维修也能明显看到淬火范围曰。与同外径其他型号工件对比，层深在相同的淬火条件下，如前文所述流量、电压、电流、移浅约0．1IBm。观察其显微组织，发现有网状及部分条状铁素动速度一定，回火采用中频5kHz，功率为3kW的移动扫描式体组织，结合硬度值初步判断是由于冷却不足造成的，因残余感应回火，类似于淬火，IGBT式电源功率不同。分别制作了热量相当于对工件又进行了一次回火，导致硬度降低。淬火件、回火件及异常淬火件