齒圈螺母采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理的工藝分析

齒圈螺母為外六角螺母，通常與螺栓、螺釘配合使用，起連接、緊固機(jī)件的作用。在工作過程中，齒圈螺母要承受巨大的摩擦力，因此，生產(chǎn)上要求它在16mm區(qū)段上進(jìn)行淬火熱處理，淬火后硬度為52-57HRC，淬硬層深度1.5-3mm。為滿足上述要求，我們采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行淬火熱處理，效果良好。

齒圈螺母中頻淬火工藝具體如下：

1、處理部位及區(qū)域：16mm區(qū)段內(nèi)

2、零件放置方法：垂直

3、中頻電機(jī)頻率/Hz：8000Hz

4、淬火時零件實際頻率/Hz：5000

5、中頻電機(jī)功率/kw：250

6、零件輸出功率/kw：65-75

7、功率表指數(shù)：9：48

8、變壓器變壓比：20：1

9、空載電壓/v：450-600

10、負(fù)載電壓/V：570

11、負(fù)載電流/A：130-150

12、功率因數(shù)：＋0.99

13、電容（設(shè)備左側(cè)起）：1，2

14、加熱方式：同時

15、冷卻介質(zhì)：10%-12%聚乙烯醇

16、冷卻溫度/℃：20-40

17、壓力/MPa：0.04-0.06（壓力表指數(shù)：0.75）

18、加熱時間/s：6.5

19、間息時間/s：0.3

20、冷卻時間/s：5.8

齒圈螺母經(jīng)此工藝淬火后硬度達(dá)到53-55HRC，滿足技術(shù)要求。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以大大提高工人的生產(chǎn)效率。

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的質(zhì)量檢測

1.外觀檢測

工件表面不的有淬火裂紋，崩角，銹蝕，燒熔，為加熱表面影響使用性能的缺陷。一般件目測檢驗，重要件應(yīng)無損探傷檢驗。成批生產(chǎn)時，按規(guī)定要求進(jìn)行檢驗。

2.表面硬度檢驗

1）一般用落實硬度計進(jìn)行抽檢，近年來筆試硬度計和內(nèi)孔硬度計均由許多新產(chǎn)品，使用形狀不規(guī)則或一些大工件均能方便的進(jìn)行檢測。工件批量生產(chǎn)時，按照50%-10%抽檢硬度：單件，小批量生產(chǎn)時按檢驗硬度。

2）淬火硬度區(qū)域的范圍根據(jù)硬度確定，也可對工件用強(qiáng)酸浸蝕淬火表面來使硬化區(qū)顯示白色，內(nèi)齒輪淬火設(shè)備技術(shù)參數(shù)，再用卡尺或鋼板尺測量。

3）形狀復(fù)雜或者無法使用硬度計檢測的工件，可用硬度筆進(jìn)行檢驗。

3.硬度層深度檢測

感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的硬化層深度，目前絕大多數(shù)是通過切割樣件規(guī)定的檢驗部位來測量。使用砂輪切割機(jī)或線割機(jī)切割樣件。

1）硬化區(qū)尺寸的測量標(biāo)準(zhǔn)

a.金相法 對于中碳鋼，從工件表面馬氏體測至50%＋50%托氏體為止。

b.硬度法 根據(jù)GB5617-1985《鋼的感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測定》，以極限硬度為基準(zhǔn)的硬化層深度的測量方法，簡稱硬度法。

2）齒輪硬化區(qū)及局部硬化層深度與零件形狀的關(guān)系

a.模數(shù)m≤4mm的非滲碳齒輪，允許全齒硬化，齒底要求有≥0.5mm的齒輪采用同時加熱一次淬火時，在齒根部分允許時有1/3的齒高不硬化，在此單齒連續(xù)淬火時，齒根部分允許有≤1/4齒高不硬化。

b.模數(shù)m=4.5-6mm的齒輪采用同事加熱一次淬火時，其齒縱剖面的中心硬化層深度允許為端面硬化層深度的2/3以上。

柴油機(jī)高強(qiáng)度螺栓采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理的具體工藝

大功率船用MAN32/40柴油機(jī)的貫穿螺栓、橫向拉緊螺栓、缸蓋螺栓等均為高強(qiáng)度螺栓，制作材料均為30Cr2MoV，其主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：0.26%-0.34%C，0.17%-0.37%Si，0.40%-0.70%Mn，≤0.035%P，≤0.003%S，2.3%-2.7%Cr，0.15%-0.25%Mo，0.10%-0.20%V，≤0.20%Cu。要求熱處理后的硬度為340-370HBW。為滿足工作需要，采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行熱處理，效果良好。

原生產(chǎn)工藝為860℃油淬+560℃油冷，經(jīng)此工藝處理后的硬度是370HBW，強(qiáng)度1270MPa，處于要求的上限。由于以上幾種螺栓的螺紋為M48×3，且要求滾壓一次成形，因其基體強(qiáng)度高，相應(yīng)的硬度也高，因此在機(jī)械加工滾壓螺紋時，必須施加較大的壓力，導(dǎo)致滾絲輪磨損嚴(yán)重，生產(chǎn)成本增加。為此，通過調(diào)整回火溫度，以降低基體硬度，保證抗拉強(qiáng)度在下限的工藝試驗，以滿足后續(xù)加工的要求。

淬火設(shè)備為中頻淬火機(jī)，淬火溫度為860℃，油淬；回火溫度分別為585℃、590℃和595℃，油冷。

通過實驗可以看出，經(jīng)860℃淬火+595℃回火后，其硬度為345HBW，處于性能要求的下限，同時，其強(qiáng)度也能滿足要求。

經(jīng)860℃淬火＋590℃回火后的金相組織為回火索氏體組織，由于回火索氏體組織具有良好的綜合力學(xué)性能，在這種狀態(tài)下，工件有較高的強(qiáng)度和韌性，完全可以滿足工件的性能要求。

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