車軸的感應淬火

40鋼車軸表(biao)面感應淬(cui)火強化工藝研究(jiu)是我國(guo)高速鐵路(lu)的發展需要，填補(bu)國(guo)內在這項(xiang)領域的技(ji)術空(kong)白(bai)。

車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表(biao)面(mian)(mian)(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇對(dui)于(yu)絕(jue)大(da)部(bu)分軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)類(lei)(lei)零件，通常采用(yong)高(gao)頻或(huo)中(zhong)頻表(biao)面(mian)(mian)(mian)淬(cui)(cui)(cui)火來(lai)提(ti)(ti)高(gao)其(qi)使(shi)用(yong)壽命(ming)。動(dong)車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)、機車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)是一種(zhong)(zhong)即傳遞動(dong)力而又起(qi)支(zhi)撐作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)心軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，而車(che)(che)(che)輛軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)是一種(zhong)(zhong)不傳遞動(dong)力而只(zhi)起(qi)支(zhi)撐作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)心軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，主要承受彎(wan)(wan)曲或(huo)彎(wan)(wan)曲疲(pi)(pi)勞負荷(he)。統計表(biao)明(ming)大(da)多數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各類(lei)(lei)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)均因(yin)疲(pi)(pi)勞斷裂和微動(dong)磨蝕磨損而失效(xiao)。為了避免發生脆性(xing)斷裂，滿足強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度與韌性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，目前車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)常采用(yong)調(diao)質或(huo)正火工藝，但往往因(yin)疲(pi)(pi)勞與微動(dong)磨蝕磨損性(xing)能欠佳，而沒有(you)達到應(ying)(ying)(ying)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)。實踐表(biao)明(ming)，在調(diao)質或(huo)正火的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上再施加(jia)表(biao)面(mian)(mian)(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)處理，可(ke)使(shi)服役壽命(ming)成倍地延長。因(yin)此(ci)，這是提(ti)(ti)高(gao)車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)使(shi)用(yong)壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)重要工藝方(fang)法(fa)(fa)。車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表(biao)面(mian)(mian)(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)一般(ban)主要分噴涂(tu) +滾(gun)壓(ya)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)和感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)兩種(zhong)(zhong)，滾(gun)壓(ya)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)因(yin)其(qi)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)深度較淺，硬度較低，提(ti)(ti)高(gao)服役壽命(ming)有(you)限。中(zhong)頻感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火加(jia)熱適中(zhong)，適合車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表(biao)面(mian)(mian)(mian)加(jia)熱深度。日本、法(fa)(fa)國均采用(yong)中(zhong)頻感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。表(biao)面(mian)(mian)(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)對(dui)提(ti)(ti)高(gao)車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎(wan)(wan)曲或(huo)扭轉疲(pi)(pi)勞強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度、減(jian)少對(dui)缺口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)和應(ying)(ying)(ying)力集(ji)中(zhong)十分有(you)效(xiao)。表(biao)面(mian)(mian)(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火后(hou)，由于(yu)心部(bu)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)韌性(xing)和塑(su)性(xing)，允許其(qi)硬化(hua)層有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度，以(yi)保持高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing)、強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度和殘(can)余壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力，充分發揮材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛(qian)力。國外對(dui)車(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)中(zhong)頻感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)火從過去的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)淬(cui)(cui)(cui)火、分段淬(cui)(cui)(cui)火，發展到現在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)全(quan)長淬(cui)(cui)(cui)火。

薄壁齒輪的超音頻感應加熱(re)淬火

薄(bo)壁齒輪材料及熱處理技術要求

齒輪材(cai)料為45鋼。熱(re)處理(li)技術(shu)要求是齒坯正火到(dao)179-299HB，精切(qie)齒后沿齒溝高頻感應(ying)加熱(re)淬火到(dao)硬度48—55HRC。齒根(gen)淬硬層深度≥0.5mm。

淬火加熱電源設備

淬火機床(chuang)功率100kW，加(jia)熱頻(pin)率100kHz。感(gan)應(ying)器采用螺旋狀，同時(shi)感(gan)應(ying)器設計時(shi)增大(da)與齒輪的耦合(he)，提升感(gan)應(ying)加(jia)熱的速度。

加熱工藝參數

加(jia)熱(re)采用(yong)全(quan)齒(chi)同時加(jia)熱(re)方(fang)式。通過(guo)加(jia)熱(re)電(dian)源輸入功率(lv)(lv)的調節控(kong)制齒(chi)輪感應加(jia)熱(re)時獲得的比功率(lv)(lv)，從而控(kong)制感應加(jia)熱(re)速度。加(jia)熱(re)后采用(yong)噴水(shui)冷(leng)卻的方(fang)式。

砂輪主軸的感應加熱淬(cui)火

砂輪(lun)(lun)主(zhu)軸(zhou)是磨(mo)床的(de)(de)主(zhu)要零件之一，它的(de)(de)質(zhi)量直(zhi)(zhi)接影響整臺磨(mo)床的(de)(de)精度和(he)壽命。隨著磨(mo)床的(de)(de)，強力磨(mo)削、高速磨(mo)削，大直(zhi)(zhi)徑齒輪(lun)(lun)淬火設備(bei)那家好，及其(qi)自動化程度的(de)(de)不(bu)斷發展，對主(zhu)軸(zhou)的(de)(de)熱處理質(zhi)量提出更高的(de)(de)要求。

表面(mian)(mian)感應淬(cui)(cui)硬是在(zai)臥(wo)式中頻淬(cui)(cui)火(huo)機(ji)床上進行，該機(ji)床感應器(qi)走刀速度是無級調速。當砂輪主軸直徑(jing)大，加熱(re)面(mian)(mian)積較大時(shi)，設備(bei)輸(shu)出功率不(bu)能滿足(zu)時(shi)，可將軸行預熱(re)，再進行加熱(re)淬(cui)(cui)火(huo)。使用(yong)淬(cui)(cui)火(huo)冷卻(que)時(shi)，注意(yi)以下幾點:

(1)由于砂輪主(zhu)軸選用(yong)材料是高碳合(he)金鋼，所以(yi)水壓要低，水量要少以(yi)免冷卻過(guo)激而使軸開裂(lie)，特別是冬天，水溫低冷卻能力大。

(2)軸感(gan)應淬火時，軸本身(shen)在轉動(dong)，如(ru)水壓過大，易將水甩(shuai)(shuai)出，甩(shuai)(shuai)出的(de)水濺到加熱帶，易造成軟(ruan)點，所(suo)以(yi)應低些。

(3)小直(zhi)徑的主軸，由于走(zou)刀速度較(jiao)快，冷(leng)卻不夠，應(ying)對已淬硬段噴水，防(fang)止(zhi)返熱現象(xiang)。

感(gan)應(ying)加(jia)熱時(shi)，淬火火溫度不能太高，否(fou)則會引(yin)起組織(zhi)過熱，導致軸開裂，所(suo)以感(gan)應(ying)加(jia)熱功率與走刀速度應(ying)相(xiang)互配合。