热处理炉之感应加热表面淬火常见缺陷及对策

nel1982

热处理炉之感应加热表面淬火常见缺陷及对策
+ F, L5 s3 L) I$ R+ I) T" p7 n
( V/ Y2 ~! ?( t% n硬度不足
, `6 Q) c/ Q5 i7 @* i* @2 H
产生原因：
; n6 Q. s7 _7 C
1 [9 }1 R, \5 p& v" I1．  单位表面功率低，加热时间短，加热表面与感应器间隙过大，使感应加热温度降低，淬火组织中有较多的未溶铁素体

( c: M/ _% v2 O4 l' z# f6 I2．  加热结束至冷却开始的时间间隙太长，喷液时间短，喷液供应量不足或喷液压力低，淬火介质冷却速度慢，使组织中出现托氏体等非马氏体组织
& n& M2 Z- l% s0 M% \% Y
对策：

& s7 Z/ q" S4 f2 x+ ?1．  提高比功率，延长加热时间，减小感应器与工件表面距离
1 H5 s  S% b/ w: n
. ^! F/ N$ c- a3 I9 Q  p9 r2．  加大喷液供应量，减少加热结束至冷却开始的时间，提高冷却速度
  J# X% v7 M  P* I
( ?  Q: a2 w* z* D1 l$ g% i 软点
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2 T' l- I/ t. w/ R5 c' f  l- ~产生原因：喷水孔堵塞或喷水孔太稀，使表面局部区域冷却速度降低

对策：检查喷水孔
: n% ?& [, a! g
软带
# r8 [" i) {3 ~' }! F0 L# g' x
产生原因：

* }# M' A" f% \轴类工件连续加热淬火时，表面出现黑白相间的螺旋带或沿工件运动方向的某一区域出现直线黑带。黑色区域存在有未溶铁素体、托氏体等非马氏体组织。产生的原因是

1．  喷水角度小，加热区返水

2．  工件旋转速度与移动速度不协调，工件旋转一周感应器相对移动距离较大
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3．  喷水孔角度不一致，工件在感应器内偏心旋转

对策：
# Q5 }" G- _# ?) M
; H% M/ n( n: _: Q. [5 f3 o1．  加大喷水角度

2．  协调工件旋转速度与感应器移动速度
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1 {6 P* v, W0 ~1 L9 x3 q3．  保证工件在感应器内同心旋转
+ R. R8 O- [9 U' V% ]$ V, z
4 {7 J. y( `% h淬火裂纹

/ I5 q" c: p$ ^产生原因：

1．  过热（如轴端裂纹，齿面弧形裂纹）

2．  冷却过于激烈
, R; f0 p8 u5 T9 h8 V
3．  钢材含碳量较高，开裂倾向急剧增加

; r8 M- n2 D# m) x+ Y4．  工件表面沟槽、油孔使感应电流集中
" O  I- S# Z+ n* S8 Q
5．  未及时回火
: E$ ^$ \2 Q4 m% B  E
' _, W; S  G/ Z; l对策：

1．  降低比功率，减少加热时间，增大感应器与表面距离，同时加热时降低感应器高度
! T  {4 G$ ]& r. D
. X6 E& f7 l! P4 n; J- {2．  采用冷速较缓慢的淬火介质，降低喷液供给量和喷液压力

3．  精选碳含量，使45钢中的碳控制在下限，采用冷却速度缓慢的淬火介质
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4．  用铁屑堵塞

# e2 |4 @. k; T% r; R# P5．  及时回火或采用自行回火

畸变
; X/ j4 l) n) y) B. N' O4 }
& W% s, ?( ~' f/ G产生原因：感应淬火时，多数表面为热应力型畸变。为了控制畸变量，应减少热量向心部传递

9 q% ?1 e: Z, _- F& Q1 M对策：采用透入式加热，提高比功率，缩短加热时间。轴类工件采用旋转加热，能减少弯曲畸变。为防止齿轮轴内径收缩，内孔加防冷盖，使之与淬火介质隔绝。薄壁齿轮淬火时，对内孔喷水加速冷却，可控制内径胀大
% s- i* i" W3 T) v
9 o( d$ R0 Q1 a- V 硬化区分布不合理

产生原因：淬硬区与非淬硬区位于工件应力集中处，由于该处存在残余拉应力峰，容易发生断裂

7 B! Q& P3 y7 l- A; d( ]5 A! d) e对策：使硬化区离开应力集中的危险断面6~8mm，或对截面过渡的圆角也进行淬火强化或滚压强化
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- m6 Q  s5 s- y# R0 E( @; ] 硬化层过厚
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. z& p- r& x4 z! }/ A/ M. j产生原因：对于小模数齿轮同时加热淬火后，齿部几乎全部淬透，使用过程中易断齿

对策：在工艺上选用频率高的设备，提高单位面积上的功率，缩小感应器与工件的间隙，减少加热时间，可减少硬化层厚度
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6 u- r/ I* W  M! V1 Y 表面灼伤
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/ H1 g! {8 W' w- }' v7 p% J9 I产生原因：由于感应器与工件短路，使工件表面出现烧伤痕迹和蚀坑
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+ w/ U; w- t: A对策：保证感应器与工件之间合适的距离