40Cr内、外轴高频淬火工艺研究.pdf

第32卷第1期
热处理技术与装备
Yol. 32. N
2011年2月
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Feb,2011
?工艺研究?
40Cr内、外轴高频淬火工艺研究
李强,吴华
(常州机电职业技术学院模具技术系,常州江苏213164)
摘要:对内、外轴的高频淬火难以解决的问题,制定了许多工艺试验方案,从而设计出高频感应器
的最佳尺寸,内、外轴淬火的最住エ艺参数,并固化了内、外轴高频淬火的预处理、高频处理、淬火后
处理的工艺流程。
关键词:内轴;外轴;高频淬火;回火
中图分类号:TG156.3文献标识码:A文章编号:1673-4971(2011)01-0015-02
A research on high frequency hardening technology
for inner and outer shaft of 40cr steel
LI Qiang, WU Hua
(Dearment of Die and Mold hanzhou Insti ute of Mecatronic Technology Changzhou Jiangsu 213164, China
Abstract To solve the difficult es of high-frequency quenching for shaft of 40 Cr steel, developed lots of
preheat treatment, high-frequency quenching and tempering for inside and outside shaft are regularity
technology test program, the optimum size of the high-frequency inductor and the optimum quenching
process parameters for the inner and outer of the shaft are designed and the technological proeess of the
Key words: inner shaft; outer shaft high frequency hardening; tempering
某产品研制以来,内轴、外轴的高频淬火问题一1试验方法
直得不到解决,原因在于其设计要求较高:内轴
经过反复论证,制定出以下方案,并按此方案进
(57m外表面高频淬火45~55HRC,内表面不行了大量工艺试验。
得有淬火硬度,零件变形量不得大于0.15mm);外
(1)采用与内、外轴相同的材料40Cr、相同成型
轴(中59.3mm孔内表面高频猝火40-50HmRC,外表方法(银造)、与零件火部位内外径尺寸相同的试
面不得有淬火硬度,零件变形量不得≤0.20mm)
样,进行工艺试验。
对于高频设备稳定性、高频感应器制作、淬火加热时
(2)对现有高频设备进行技术改造,取得更稳定
的直流电压、降低电压波动。达到稳定输出功率的
间的掌握、零件预处理步骤的要求均极高。其中内
效果。
轴零件曾一度到武汉外协,进行激光火。但因激
(3)根据零件尺寸设计专用高频感应器,使得感
光溶火外协价格过高,最终立足于利用公司现有高应加热效果、瘁火期域达到最佳。
频设备进行技术攻关,以达到设计要求,满足生产需
(4)通过大量试验,找到阳极电流与栅极电流使
要
零件淬火效果最佳的比值;通过大量试验,找到阳
收稿日期:2010-09-06
作者简介:李强(194-),男,高工,从事金属热处理及金属表面处理领域研究。
联系电话:15195040240E-mail1912@czme.cn
万方数据
热处理技术与装备
第32卷
流/栅流(比值)与加热时间的最佳组合,达到零件内防锈油保护。
外表面硬度的要求。
(7)二次补充淬火及回火。对于高频设备(CP
(5)审定零件淬火前预处理的准备步骤,消除零100)直流电压波动(幅度≥0.5kV)使零件不合格,
件在淬火中和淬火后的不利影响。
可进行二次补充高频淬火及回火。同一件试样进行
6)内轴采用回转式外感应加热方式;外轴采用高频溶火的工艺参数与本批次零件淬火参数相同,
内感应加热方式。
然后对试样进行二次高频淬火及回火,参数如下表
(7)通过大量试验必须得出如下结果
①高频感应器最佳尺寸。②内、外轴淬火的最
表3内轴二次补充高叛淬火及回火的工艺参数
佳直流电压。③内、外轴淬火的最佳阳流/栅流(比
Table 3 Process paramters of secondary additional high frequenc
值)与加热时间的组合。④固化内、外轴高频淬火的
Hardening and tempering for inner shalf
预处理、高频处理、淬火后处理的工艺流程。
直流电压阳极电流加热时间油温国火温度保温时间
/栅极电流
/kv
2固化工艺流程
9c11
4-720-80160~28060~90
2.1内轴工艺规程
(1)要求
待试样硬度检测合格后,依照此参数对不合格
①5.7m表面猝火45~55HRC。②变形量零件直接进行二次淬火及回火处理,由质量部检验
≤0.15mm。③每批零件高頻淬火前先用两件内轴员监督工艺执行无误后,即为合格。
试样进行淬火,并检测试样淬火区内外表面硬度合2.2外轴工艺规程
格后,再对零件进行淬火。④注意保护各处螺纹不
(1)要求
得损伤。⑤产品进行高频淬火时严格控制直流电
①59.3m孔内表面淬火40~50HRC。②
压,密切注意电压波动,生产过程中发现电压波动大变形量≤0.2m。③59.3m孔内在长度42mm
于0.5kV即停止生产,待电压较为稳定时再进行。范围内,前端5mm、后端7mm允许保持<40HRC
(2)淬火前内外表面清洗。使用有机溶剂除油,④每20件零件必须带2件试样(SB203C.31-2.RY),
然后在常温除油槽内除油20min。根据零件表面情21~40件零件带4件试样,依此类推;与零件热处理
况决定是否进行酸洗
工艺状态必须相同。⑤每批次零件高频淬火前先对
(3)淬火。工艺参数见表1。
试样(SB203C.31-2.RY1)进行淬火,并检测试样淬
火区表面硬度合格后,依试样溶火参数再对零件进
表1内轴猝火工艺参数
行猝火。
Table 1 Process parameters of inner shaft quenching
(2)淬火前内外表面清洗。使用有机溶剂除油,
设备"/機极电流工装时同介质度然后在常温除油槽内除油20min。根据笭件表面情
况决定是否进行酸洗。
高频设备9~115
SB203C.31
(CP-100)
-1.RQ24-7油20~80
(3)淬火。工艺参数见表4。
表4外轴淬火工艺参数
4)淬火后内外表面清洗。使用有机溶剂除油,
Table 4 Process parameters of outer shalf quenching
然后在常温除油槽内除油20mn。跟据