FW250分度頭主軸采用高頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理的具體工藝

FW250分度頭主軸的材料為45鋼。熱處理技術(shù)要求：除法蘭盤與中部硬度≤30HRC，其余為45-50HRC。為滿足其技術(shù)要求，采用高頻淬火設(shè)備進(jìn)行熱處理，效果良好。

（1）工藝流程 下料一鍛造一正火一粗加工一調(diào)質(zhì)一機(jī)械加工一φ48.2mm段局部淬火、回火一機(jī)械加工一感應(yīng)淬火、回火一精加工。

（2）熱處理工藝

1）正火。采用高頻淬火設(shè)備，加熱溫度為830-850℃，出爐空冷。

2）調(diào)質(zhì)。毛坯經(jīng)粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。其淬火加熱溫度為820-840℃，先水淬30s左右再入油冷卻；高溫回火溫度為610-630℃，空冷。淬火硬度≥50HRC，回火后硬度為235-265HBW。

3）φ48.2mm尺寸局部淬火、回火。選用高頻淬火設(shè)備進(jìn)行局部淬火。其淬火加熱溫度為820-840℃，先水淬20s左右再入油冷卻；回火加熱溫度為340-360℃。

局部淬火部位硬度為45-50HRC，徑向圓跳動不大于加工余量的1/2。

4） 法蘭盤與中部感應(yīng)淬火、回火。采用高頻淬火設(shè)備，感應(yīng)器選擇自噴水式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑為淬火部位外徑+（4-6mm）。淬火冷卻介質(zhì)為清潔水。其淬火加熱溫度為880-900℃，陽極電壓為13.5kV，陽極電流為6A，屏極電流為1.2A，主軸連續(xù)淬火的相對移動速度為100mm/min。回火溫度為280-300℃，回火后，硬度＜30HRC。

5）校直。對個別畸變超差件，可采用200kN液壓校直機(jī)校正。校直后進(jìn)行低溫回火，以消除殘余應(yīng)力。

高頻淬火和（超音頻）中頻淬火的區(qū)別

1、高頻淬火淬硬層淺（1.5~2mm）、硬度根據(jù)客戶工件材質(zhì)不同硬度要求不同、工件不易氧化、變形小、淬火質(zhì)量好、生產(chǎn)，適用于摩擦條件下工作的零件，如一般較小的齒輪、軸類（所用材料為45號鋼、40Cr）；

2、超音頻淬火硬度層（1.5-3mm）

3、中頻淬火淬硬層較深（3~5mm），適用于承受扭曲、壓力負(fù)荷的零件，如曲軸、大齒輪、磨床主軸等（所用材料為45號鋼、40Cr、9Mn2V和球墨鑄鐵）。

感應(yīng)加熱時，工件截面上感應(yīng)電流的分布狀態(tài)與電流頻率有關(guān)。電流頻率愈高，集膚效應(yīng)愈強(qiáng)，感應(yīng)電流集中的表層就愈薄，這樣加熱層深度與淬硬層深度也就愈薄因此，可通過調(diào)節(jié)電流頻率來獲得不同的淬硬層深度。常感應(yīng)加熱速度極快，只需幾秒或十幾秒。淬火層馬氏體組織細(xì)小，機(jī)械性能好。工件表面不易氧化脫碳，變形也小，而且淬硬層深度易控制，質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，特別適合大批量生產(chǎn)常用于中碳鋼或中碳低合金鋼工件，例如45、40Cr、40MnB等。也可用于高碳工具鋼或鑄鐵件，一般零件淬硬層深度約為半徑的1／10時，即可得到強(qiáng)度、耐疲勞性和韌性的良好配合。感應(yīng)加熱表面淬火不宜用于形狀復(fù)雜的工件，因感應(yīng)器制作困難 .

超音頻感應(yīng)加熱 30～36kHz 淬硬層能沿工件輪廓分 中小模數(shù)齒輪表面熱處理是通過改變零件表層組織，以獲得硬度很高的馬氏體，而保留心部韌性和塑性(即表面淬火)，或同時改變表層的化學(xué)成分，以獲得耐蝕、耐酸、耐堿性，及表面硬度比前者更高(即化學(xué)熱處理)的方法。 根據(jù)電流頻率，感應(yīng)加熱表面淬火，可以分為:高頻淬火;100-1000kHz. 中頻淬火;1-10kHz. 工頻淬火;50Hz超音頻淬火：10-100KHZ

調(diào)整螺釘感應(yīng)加熱淬火斷裂分析

調(diào)整螺釘是汽車傳動機(jī)構(gòu)的緊固調(diào)節(jié)零件，工件材料為M135鋼，調(diào)整螺釘工作時，頂部球面和臺肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均勻淬火硬化。技術(shù)要求調(diào)質(zhì)后硬度為229-269HBW，淬火后硬化層厚度為1.0-2.5mm，表面硬度為45-55HRC，形成碗形表面硬化層分布。傳統(tǒng)感應(yīng)加熱淬火處理后，為使工件球面和柱面同時淬火硬化，內(nèi)齒輪淬火設(shè)備廠商，旺旺使螺釘頭部淬火過深幾乎淬透，致使在工件圓柱體與螺桿過度部位形成很高淬火應(yīng)力，常造成調(diào)整螺釘出現(xiàn)斷裂失效破壞。針對上述問題，試驗(yàn)改進(jìn)工件感應(yīng)加熱淬火裝置和感應(yīng)器。采用矩形感應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)淬火工藝，取得了良好的效果。調(diào)整螺釘改進(jìn)后感應(yīng)絕愛熱淬火裝置，淬火前，工件插入定位套中，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動工件旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)器用異形純銅管制作，并安裝導(dǎo)磁體。工件感應(yīng)加熱淬火后，球面和柱面獲得一定深度的碗形淬火硬化層，心部原始組織良好。檢驗(yàn)表明，采用改進(jìn)感應(yīng)加熱淬火裝置及方法處理后，調(diào)整螺釘性能優(yōu)良，同時避免了在頭部圓柱體與螺桿過渡區(qū)域產(chǎn)生淬火應(yīng)力。

由于球面上各點(diǎn)與感應(yīng)器底面距離不同，加熱時得到的能量不同。淬火加熱是，調(diào)整兩種電流的相對大小，可在工件端部獲得均勻的硬化層。影響兩種電流大小的因素有二，一是感應(yīng)器的寬度，二是試件的旋轉(zhuǎn)速度。感應(yīng)器寬度實(shí)際是對螺釘端部加熱的覆蓋程度，對端部球面覆蓋面越大，接受由導(dǎo)磁體傳出的磁力線越少；工件旋轉(zhuǎn)速度越快，圓柱面電動勢越大，淬火硬化層越深。