車軸的感應(yīng)淬火

40鋼車軸表面感應(yīng)淬火強化工藝研究是我國高速鐵路的發(fā)展需要，填補國內(nèi)在這項領(lǐng)域的技術(shù)空白。

車軸表面強化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件，通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸，而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸，主要承受彎曲或彎曲疲勞負荷。統(tǒng)計表明大多數(shù)的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂，滿足強度與韌性的要求，目前車軸常采用調(diào)質(zhì)或正火工藝，但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳，而沒有達到應(yīng)有的使用壽命。實踐表明，在調(diào)質(zhì)或正火的基礎(chǔ)上再施加表面感應(yīng)淬火強化處理，可使服役壽命成倍地延長。因此，這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。車軸表面強化一般主要分噴涂 +滾壓強化和感應(yīng)淬火強化兩種，滾壓強化因其強化深度較淺，硬度較低，提高服役壽命有限。中頻感應(yīng)淬火加熱適中，適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應(yīng)淬火強化。表面感應(yīng)強化對提高車軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞強度、減少對缺口的敏感性和應(yīng)力集中十分有效。表面感應(yīng)淬火后，由于心部高的有效韌性和塑性，允許其硬化層有較高的硬度，以保持高的耐磨性、強度和殘余壓應(yīng)力，充分發(fā)揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應(yīng)淬火從過去的局部淬火、分段淬火，齒輪表面淬火設(shè)備型號，發(fā)展到現(xiàn)在的表面全長淬火。

曲軸淬火感應(yīng)淬火設(shè)備的技術(shù)

曲軸淬火感應(yīng)器，特別是半環(huán)型感應(yīng)器造價昂貴，因此如何降低造價，提率及增長使用壽命已成為主要的目標。

已研制出固定式（靜止式）曲軸淬火感應(yīng)器，其特點是：加熱時工件不轉(zhuǎn)動，節(jié)能、，感應(yīng)器壽命長。

根據(jù)生產(chǎn)率和工件構(gòu)造，有幾種設(shè)備的技術(shù)可以適用以下四種主要操作：

1.周圍噴淋 一個的噴淋裝置將保護氣體帶給進行淬火的工件。它可以連接氣體或淬火液回路。在使用的時候，必須增加一個圍堵裝置以縮小需要氣體的區(qū)域。

2.手套式操作箱 對低產(chǎn)量和半自動生產(chǎn)方式而言，手套式操作箱方案是經(jīng)濟、簡單的方案。充氣室的簡化版早就被證明對于保護大、中、小復(fù)合的工件的氣體而言都適用。這個箱子的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際需要來訂制，通常在加工過程中是密封的，系統(tǒng)像半開口容器系統(tǒng)一樣簡單，以減少結(jié)垢。

3.充氣室 該設(shè)備的設(shè)計是用于大工件的，并需要有完整的全封閉的工作區(qū)域。從外部對工件的上下料操作需要一個自動化方案，并且需要適應(yīng)大部件。為減少旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動以及掃描臺或其他機械裝置產(chǎn)生的氣流的干擾，可以為系統(tǒng)額外添加一個局部噴淋器。

轉(zhuǎn)向齒條感應(yīng)淬火技術(shù)

感應(yīng)加熱電流頻率的選擇電流頻率的選擇與齒條齒面和齒背的硬化層深、齒傾角及零件直徑等因素有關(guān)。

要保持感應(yīng)淬火技術(shù)在轉(zhuǎn)向齒條生產(chǎn)線上的應(yīng)用，必須設(shè)計研制擠壓夾持裝置，確保該技術(shù)在大批量生產(chǎn)過程中發(fā)揮功效。試驗中運用了多種擠壓裝置(淬火機床)較好地解決了大批量生產(chǎn)中齒條的裝夾定位問題。

在轉(zhuǎn)向齒條接觸式感應(yīng)淬火過程中，采用保證齒溝都得到充分冷卻的噴水并在齒條加熱本體的另一側(cè)輔助噴淋冷的冷卻方式，在生產(chǎn)過程中對加強齒條的硬化及減小畸變產(chǎn)生了良好的效果。

限制淬火畸變方法：

①淬火時在齒條背部采用3點支撐，其中一點為預(yù)應(yīng)力支撐，其相對于另外2個支撐塊的高度，要控制在一定范圍內(nèi)，同時3個支撐塊的布置必須同軸;②系統(tǒng)對齒條壓緊，選擇合理的系統(tǒng)壓力;③齒條淬火時，合理選擇壓緊部位。

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