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圆盘采用中频感应加热设备进行淬火的热处理工艺分析
圆盘是农用中耕耘和种植机械上的重要零件，分别安装在不同的农业机具上，用来切土、碎土、松土、开沟和切断留在土壤中的残根杂草等。若用电子管高频淬火，因频率太高（200KHz），淬硬层太浅，尖角效应强烈，硬度不均，磨削余量不足。由此可见，圆盘在工作中要承受巨大的摩擦力，因此圆盘要求具有高的硬度、耐磨性和较高的使用寿命。而提高工件使用寿命、提高工件硬度的办法就是对工件进行淬火热处理。现在，工件淬火采用比较多的就是中频感应加热设备。今天，小编就简单的给大家说一下圆盘的中频热处理工艺。
圆盘常用的材料为65Mn钢，我们通常用频率为8khz的中频感应加热设备进行淬火热处理，淬火加热温度为880-900℃，淬火时间为40-45s，然后进行冷却热处理。颈部薄的截面处用铁皮或石棉绳保护，以防加热或冷却过快，产生较大的热应力，降低畸变与开裂倾向。淬火后要对圆盘进行回火热处理。回火温度为200℃，经淬火和回火热处理后工件硬度要求达到53-62HRC。圆盘采用中频感应加热设备进行加热，其工作顺序为：压紧感应加热-压紧埋油淬火-压紧感应回火，在热处理机床上完成三个工序。回火温度的调整是通过调节功率，来改变回火为年度，以调整圆盘的回火温度。
圆盘采用中频感应加热设备进行加热热处理，如果工艺操作不当，淬火和回火温度不符合要求，易产生硬度不合格以及变形缺陷。实践证明，现推行的超音频在线连续式热处理即可保证品质又可有效防止形变的问题。因此，我们在对圆盘进行热处理时，应严格按照要求进行工艺操作，避免产生不必要的缺陷。今天，简答介绍了圆盘的中频热处理工艺，希望会对您的工作有所帮助。
由于零件淬火部位空间小,感应器制作难度大
磁力线密度小,逸散严重,导致端面加热速度慢、加热温度低,当延长时间达到淬火加热温度时,淬硬层深超差,不能满足技术要求,同时,平面感应器难以实现外圆感应加热淬火;由于零件淬火部位空间小,制作的感应器有效截面小,同时满足感应器有效冷却和实现淬火自喷冷却难度较大。钢管热处理线，操作简易（智能高产、）1、钢管热处理设备采用风冷IGBT中频感应加热电源控制，耗电量低，。为解决以上难题,达到在同一感应器上互为直角的外圆和端面同时感应加热淬火的目的,在感应器设计及制作中采取了如下措施。在邻近效应影响下,圆柱面吸收的磁力线密度大于下端面,感应电流集中于相邻零件圆柱表面,在加热过程中,圆柱面易被加热,而下端面磁力线密度小,不易被加热。鉴于此情况,将感应器的内腔设计为内锥面,以求通过扩大感应器与零件外圆的间隙,减少磁力线在外圆截面上的分布;与外圆间隙相比,下端面间隙小,考虑到零件的直角结构会使磁力线的密度集中于直角的尖角处,形成尖角效应,使尖角处加热温度高,故将感应器下端面设计成直角两端面。感应加热过程中,淬火液采用外喷供给方式。
试验得出的淬火质量的几个关键原因
采用同一中频感应淬火参数,对于热处理项目进行检测,我们发现:
(1)正火工件的感应淬火组织,马氏体较粗大。
(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。
(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间,正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别,但是组织相比较更粗)。
(4)正火工件的变形规律性不强。其主要特点如下：1）电源外壳采用标准GGD外壳，可以任意拼装组合。调质工件变形很小,甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件,需要热后加工(主要是长度尺寸),保证尺寸合格,并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验,保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火,就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高,刀具消耗多,冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。
(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显,正火状态的过渡区较大。为此，我们提出以下措施：要求头部和颈部应有不同硬度的弹簧夹头，其尾部和颈部可采用超音频淬火设备进行局部回火，加时间不超过3min，然后油冷。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区,在调质工件的过渡区,可以发现马氏体组织,而在正火工件的过渡区没有发现,间接地证明了对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大。
感应加热是一种快速加热方式,奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关,而且与加热速度有关。原始组织越均匀,加热速度缓慢,完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短,反之则相反。
