車軸的感應淬火

40鋼車軸表面感應淬火強化工藝(yi)研究是我國高速(su)鐵路的(de)發展需要(yao)，填補國內(nei)在這項領(ling)域的(de)技術空白。

車(che)(che)(che)軸(zhou)表(biao)(biao)(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)工藝的(de)(de)(de)(de)選擇對(dui)于(yu)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)軸(zhou)類(lei)零件，通常(chang)(chang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)高(gao)頻(pin)或(huo)中(zhong)(zhong)頻(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火來提高(gao)其(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命。動(dong)車(che)(che)(che)軸(zhou)、機車(che)(che)(che)軸(zhou)是(shi)一(yi)種(zhong)即傳(chuan)遞(di)動(dong)力(li)而(er)又起支(zhi)(zhi)撐作(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)心(xin)軸(zhou)，而(er)車(che)(che)(che)輛(liang)軸(zhou)是(shi)一(yi)種(zhong)不傳(chuan)遞(di)動(dong)力(li)而(er)只起支(zhi)(zhi)撐作(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)心(xin)軸(zhou)，主要(yao)承受(shou)彎(wan)曲或(huo)彎(wan)曲疲(pi)勞(lao)(lao)負荷。統計表(biao)(biao)(biao)明大(da)多數(shu)的(de)(de)(de)(de)各類(lei)軸(zhou)均(jun)因(yin)疲(pi)勞(lao)(lao)斷裂和(he)(he)微(wei)動(dong)磨蝕磨損而(er)失效(xiao)。為了(le)避免發生脆性(xing)(xing)(xing)斷裂，滿(man)足強(qiang)(qiang)度(du)(du)與韌性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，目前車(che)(che)(che)軸(zhou)常(chang)(chang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)調質(zhi)或(huo)正(zheng)火工藝，但往往因(yin)疲(pi)勞(lao)(lao)與微(wei)動(dong)磨蝕磨損性(xing)(xing)(xing)能欠佳，而(er)沒有(you)(you)達到應(ying)(ying)(ying)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命。實踐表(biao)(biao)(biao)明，在調質(zhi)或(huo)正(zheng)火的(de)(de)(de)(de)基礎上再施加(jia)表(biao)(biao)(biao)面(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)化(hua)處理，可使(shi)(shi)服(fu)役(yi)壽(shou)命成倍地延長(chang)。因(yin)此，內齒淬(cui)(cui)(cui)(cui)火設備那家好，這是(shi)提高(gao)車(che)(che)(che)軸(zhou)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)重要(yao)工藝方法。車(che)(che)(che)軸(zhou)表(biao)(biao)(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)一(yi)般(ban)主要(yao)分(fen)(fen)(fen)(fen)噴涂 +滾壓(ya)強(qiang)(qiang)化(hua)和(he)(he)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)化(hua)兩種(zhong)，滾壓(ya)強(qiang)(qiang)化(hua)因(yin)其(qi)強(qiang)(qiang)化(hua)深度(du)(du)較(jiao)淺，硬(ying)度(du)(du)較(jiao)低，提高(gao)服(fu)役(yi)壽(shou)命有(you)(you)限。中(zhong)(zhong)頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火加(jia)熱適中(zhong)(zhong)，適合車(che)(che)(che)軸(zhou)表(biao)(biao)(biao)面(mian)加(jia)熱深度(du)(du)。日本(ben)、法國均(jun)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)中(zhong)(zhong)頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火強(qiang)(qiang)化(hua)。表(biao)(biao)(biao)面(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)化(hua)對(dui)提高(gao)車(che)(che)(che)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲或(huo)扭轉疲(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、減(jian)少對(dui)缺口的(de)(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong)(zhong)十分(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)效(xiao)。表(biao)(biao)(biao)面(mian)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火后，由于(yu)心(xin)部(bu)高(gao)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)韌性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)塑性(xing)(xing)(xing)，允許其(qi)硬(ying)化(hua)層(ceng)有(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)，以保持(chi)高(gao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)、強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)(he)殘余壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)，充分(fen)(fen)(fen)(fen)發揮材料的(de)(de)(de)(de)潛力(li)。國外對(dui)車(che)(che)(che)軸(zhou)中(zhong)(zhong)頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火從過去的(de)(de)(de)(de)局部(bu)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火、分(fen)(fen)(fen)(fen)段淬(cui)(cui)(cui)(cui)火，發展到現在的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)全(quan)長(chang)淬(cui)(cui)(cui)(cui)火。

1、淬硬層(ceng)(ceng)分布(bu)不(bu)(bu)勻，一側(ce)(ce)(ce)硬度(du)高、硬層(ceng)(ceng)深(shen)，另一側(ce)(ce)(ce)硬度(du)低、硬層(ceng)(ceng)淺。這是(shi)因為沿齒溝感應(ying)淬火與圓環感應(ying)器回轉感應(ying)淬火相比(bi)，位置敏感度(du)很高，需要設計制(zhi)造定位裝置，以保證齒側(ce)(ce)(ce)與感應(ying)器的(de)(de)間隙高度(du)對稱分布(bu)。若(ruo)不(bu)(bu)對稱，還(huan)可能造成間隙小的(de)(de)一側(ce)(ce)(ce)發生(sheng)感應(ying)器與零件短路打(da)弧，使(shi)感應(ying)器早期損壞。

2、已淬硬齒側退火。原因是輔(fu)助冷(leng)卻裝置(zhi)調整不到位或冷(leng)卻液(ye)量不足。

3、感應(ying)(ying)器鼻(bi)尖部分銅管過(guo)(guo)熱。在采用非(fei)埋入式沿齒(chi)溝掃描淬火工藝時(shi)，因(yin)感應(ying)(ying)器與零件間的間隙相對較(jiao)小，受加熱面的熱輻射，以及鼻(bi)部銅管有(you)(you)限尺寸的約束，銅管極易過(guo)(guo)熱燒壞(huai)，使感應(ying)(ying)器損壞(huai)。因(yin)此，感應(ying)(ying)器要保證有(you)(you)足夠流量和(he)壓力的冷卻介質通過(guo)(guo)。

4、感(gan)應處理過程(cheng)中齒圈的形狀、位置(zhi)變(bian)化。沿齒溝掃描淬火時，處理齒會脹出0.1～0.3mm。形變(bian)、熱(re)膨脹、感(gan)應器調整不當(dang)會造成(cheng)零件(jian)與(yu)感(gan)應器相碰而(er)損壞。因此(ci)，在決定感(gan)應器與(yu)齒側間隙時要考慮熱(re)膨脹因素，并采用(yong)適當(dang)的限位裝置(zhi)來(lai)保證間隙。

5、感應(ying)器導磁(ci)體性能(neng)退化。導磁(ci)體工作條件惡劣(lie)，處于高(gao)密磁(ci)場、高(gao)電流環境下(xia)，極(ji)易過熱損(sun)壞，同時淬火介(jie)質、銹蝕都會使其性能(neng)退化。因此，要(yao)做好感應(ying)器的日常維護(hu)和保(bao)養。

齒輪旋(xuan)轉感應淬火技術

齒輪(lun)旋轉感應淬火可分(fen)為兩種(zhong)主(zhu)要方法：通(tong)過(guo)硬化和輪(lun)廓硬化。種(zhong)方法 - 主(zhu)要用(yong)(yong)于齒輪(lun)高(gao)磨(mo)損(sun) - 齒周(zhou)邊采用(yong)(yong)低硬化比(bi)功率。但是(shi)，如果頻率太(tai)低，則存(cun)在溫度(du)感應渦流(liu)流(liu)動(dong)，并(bing)且溫度(du)在齒中滯后。淬火是(shi)通(tong)過(guo)浸沒或(huo)噴霧，以實現齒和根圓之(zhi)間均(jun)勻的(de)溫度(du)。全硬化后的(de)回火用(yong)(yong)于工件防裂。

輪廓(kuo)硬化分為單頻(pin)和(he)雙頻(pin)過程，也實現了奧氏(shi)體(ti)化在(zai)單一加(jia)熱(re)(re)中(zhong)，或通過將齒(chi)輪預加(jia)熱(re)(re)至550-750℃ ?加(jia)熱(re)(re)之前硬化溫(wen)度。預熱(re)(re)的(de)目的(de)是充分達到在(zai)終加(jia)熱(re)(re)期間在(zai)根圓中(zhong)的(de)高奧氏(shi)體(ti)化溫(wen)度，沒有過熱(re)(re)的(de)齒(chi)。短加(jia)熱(re)(re)時間和(he)高比功(gong)率通常需(xu)要實現在(zai)不規則(ze)距離處(chu)的(de)硬化輪廓(kuo)齒(chi)面。

雙頻(pin)過程使用單(dan)獨(du)或(huo)同時(shi)的頻(pin)率(lv)(lv)。使用單(dan)獨(du)的頻(pin)率(lv)(lv)實現(xian)類似于情(qing)況的硬化(hua)曲(qu)線硬化(hua)。該(gai)過程一個(ge)接(jie)一個(ge)地應用兩個(ge)不同的頻(pin)率(lv)(lv)齒(chi)輪。齒(chi)以低頻(pin)率(lv)(lv)被(bei)預熱至550-750℃的頻(pin)率(lv)(lv)應該(gai)使得在根圓區域中(zhong)發生(sheng)預熱。短(duan)延遲(chi)，使用較高頻(pin)率(lv)(lv)和比功率(lv)(lv)實現(xian)奧(ao)氏體化(hua)。準確的監測(ce)系統(tong)是的，因為加熱時(shi)間是測(ce)量的在這個(ge)終加熱階段中(zhong)的十分之幾秒或(huo)秒。