齒輪淬火
齒輪淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變,活塞桿淬火設備生產線,得到馬氏體或貝氏體組織,然后配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。
齒輪淬火的---性
有些零件包括齒輪在內在工件時在受扭轉和彎曲等交變負荷、沖擊負荷的作用下,它的表面層承受著比心部更高的應力。在受摩擦的場合,表面層還不斷地被磨損,因此對一些零件表面層提出高強度、高硬度、高耐磨性和高疲勞---等要求,只有表面強化才能滿足上述要求。由于表面淬火具有變形小、生產率---優點,因此在生產中應用---廣泛。
齒輪淬火目的
齒輪淬火原理:將工件放入感應器(線圈)內,當感應器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──渦流。電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度---,向內逐漸減小,這種現象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能,使表層的溫度升高,即實現表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內部的電流密度差則越大,加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻,即可實現表面淬火。
花鍵軸零件感應淬火
花鍵軸類汽車零件在使用中承受扭轉應力和滑動摩擦,所以需要具有較高的表面硬度和抗扭轉強度。感應淬火是提高其使用性能的方法之一。在汽車或機械制造領域中,花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉、交變的彎曲和滑動摩擦等載荷。商用車常見花鍵軸類零件主要包括驅動半軸、貫通軸、傳動軸、花鍵軸、花鍵軸叉、軸間差速器殼、行星輪架軸、制動凸輪軸等。在生產實踐中為提高這些零件的使用性能,除個別零件采用調質工藝外,絕大部分零件采用感應熱處理強化工藝,其抗彎曲強度和抗扭轉疲勞強度等性能得到---提高。
整體一次加熱淬火方法感應器結構為矩形銅管加導磁體的縱向分布形式,即由銅管繞制成矩形回線結構, 加熱時,工件上的感生渦流縱向環流,在工件旋轉同時整個圓周面迅速被加熱。感應器銅導線上裝置的導磁體起到控制磁力線分布的作用。感應器的附近裝置噴液冷卻器,在加熱工件達到設定溫度(或時間)時自動噴液冷卻。目前,活塞桿淬火設備解決方案,國內汽車廠家多采用整體一次加熱淬火方法來處理半軸這類零件,零件的和生產效率均達到比較好的狀態。
移動(掃描、連續)加熱淬火方法感應器一般為圓環形回線結構,環形導線內部通有足夠壓力和流量的循環冷卻水。感應加熱時,工件上有周向感生電流流動,工件一邊加熱一邊與感應器相對移動,感應器上裝有噴液器,以實現一邊移動(掃描、連續)加熱一邊噴射冷卻液冷卻,終實現淬火強化的目的。
齒輪感應淬火的作用與目的
近年來 ,隨著齒輪生產商對技術認識的不斷提高,帶來了多方面的改進,如低噪音、輕量化、低成本和高承載能力等,使得齒輪副在高速和大扭矩作用下產生少的熱量。并不是所有的齒輪都適應感應淬火 ,活塞桿淬火設備特點,外螺旋直齒輪、蝸桿齒輪、內齒輪、齒條和鏈齒屬于典型的感應淬火齒輪零件。相反,錐齒輪、雙曲面齒輪和非圓形齒輪幾乎不使用感應熱處理。
與滲碳和滲氮相比,感應淬火不要求齒輪整體加熱。通過感應淬火,可將熱量地施加于特定的區域,使該區域產生所期望的相變 (例如齒廓、齒根和齒頂有選擇的硬化) ,且對其余區域的影響很小。根據應用情況,齒部硬度范圍一般是 42~60 hrc。
齒輪感應淬火的一個目的是在齒輪的特殊部位得到細晶的全馬氏體層 ,活塞桿淬火設備,以提高硬度和耐磨性。 但不會使其余部分受熱處理的影響。 硬度的增強也提高了接觸疲勞強度 ,由于同時增強了硬度、耐磨性并可獲得細晶粒的馬氏體層 ,所以可以使用廉價的中高碳鋼或低合金鋼去替代較貴的高合金鋼。
并非總是能夠得到全馬氏體層 ,根據鋼的品種不同 ,硬化層不可避免存在殘余奧氏體 (除非使用低溫處理) 。 對于含碳量高的鋼和鑄鐵 ,尤其如此。
齒輪感應淬火的另外一個目的是增加齒輪表面壓應力。這是很重要的,因為它有助于抑制裂紋的產生,也阻止了拉應力引起的彎曲疲勞性能的下降。這種鋼鐵的使用 ,使它原先的顯微組織和齒輪工況 (包括載荷情況和操作環境) 決定了所需要的表面硬度、芯部硬度、硬度斷面、齒輪強度和殘余應力分布。