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丝杆淬火热处理，畸变缺陷预防!

丝杠是机床上的重要零件，为了满足工作的需要，许多厂家采用中频加热设备进行淬火热处理。但是，在热处理过程中，受各方面因素的影响，丝杠可能产生畸变、变形、裂纹等缺陷。这些缺陷轻则影响丝杠的使用寿命，重则造成丝杠报废，因此，了解常见缺陷的预防措施具有非常重要的现实意义。今天呢，我们就看看畸变缺陷产生的原因及预防措施。

1、畸变原因

a、加工过程中的残余应力与热处理应力叠加从而增大畸变；未进行去应力处理或去应力处理不充分。

b、采用中频加热设备进行感应加热时，丝杠表面升温较快，受热部位热膨胀，加热到弹性状态时会产生畸变，同时在随后的冷却过程中，线长度收缩不均匀，导致弯曲畸变；丝杠淬火加热温度越高，时间越长，硬化层越深，则丝杠畸变越大；感应淬火时热影响区越大，则畸变也越大。

2、预防措施

a、预备热处理。丝杠预备热处理是为了改善原始组织，以获得良好的加工性能和减小终热处理的畸变；并去除内应力，稳定组织，从而增加丝杠尺寸精度的稳定性。

例如，CrWMn钢丝杠采用感应加热工艺，加热到930-950℃，空冷至室温后再进行退火，即在770-790℃保温2h，机床导轨淬火一体机型号，炉冷至690-710℃等温4-8h，再炉冷至500℃出炉空冷。该丝杠经上述热处理后硬度为207-255HBW，珠光体球化级别为2-4级。

b、对感应淬火丝杠，在保证硬度范围和淬硬层深度的前提下，尽量减少淬硬层深度和热影响区。

c、淬火前后增加时效、回火处理，消除冷、热加工产生的残余应力。

本文简单介绍了丝杠畸变缺陷产生的原因及预防措施，希望对您的热处理工作有所帮助。

试验得出的淬火质量的几个关键原因

采用同一中频感应淬火参数，对于热处理项目进行检测，我们发现:

(1)正火工件的感应淬火组织，马氏体较粗大。

(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。

(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间，正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别，但是组织相比较更粗)。

(4)正火工件的变形规律性不强。调质工件变形很小，甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件，需要热后加工(主要是长度尺寸)，保证尺寸合格，并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验，保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火，就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高，刀具消耗多，冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。

(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显，正火状态的过渡区较大。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区，在调质工件的过渡区，可以发现马氏体组织，而在正火工件的过渡区没有发现，间接地证明了对于感应加热，由于加热时间短，基体组织越均匀，产生完全奥氏体的可能性越大，冷却时产生完全马氏体的几率也大。

感应加热是一种快速加热方式，奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关，而且与加热速度有关。原始组织越均匀，加热速度缓慢，完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短，反之则相反。

矿用截齿套的中频感应淬火处理

截齿套是用来装夹煤炭行业中截割煤层的采煤机、掘进机刀具—截齿的矿用零件，由于工矿条件复杂，截齿不断地冲击和磨损截齿套，导致截齿套折断及过度磨损失效，且截齿套更换困难、增大成本、消耗时间、耽误。长期以来，截齿套一直都在努力提高截齿套的质量，从而提高截齿套的寿命，重点就是提高冲击韧性及增加耐磨性。利用传统的整体调质处理，采用合适的淬火和回火温度，可以提高截齿套的韧性，明显改善截齿套的抗冲击能力，但由于工艺的局限，随着截齿套韧性的提高，不可避免地使截齿套的硬度降低，这样一来，截齿套的内孔耐磨性就会下降，这就从另一个方面降低了截齿套的使用寿命。

经过中频感应淬火的截齿套的基体硬度也能保证在HRC38~42这个范围之内，其原因是当截齿套端面和内孔同时进行高频淬火加热时，内孔壁距离感应器近，此处的温度高，达到淬火温度，由于强烈的热传递，使得外层也被加热到一定的温度，从而使这部分受到热影响的区域产生组织转变，且基体硬度处于要求范围之内，故在不影响冲击韧性的前提下提高了内孔及端面的硬度。

感应淬火后的截齿套的硬度、冲击韧性及金相组织都非常理想，截齿套的端面和内孔都有一定深度的高硬层，可以提高截齿套的耐磨性，而基体的韧性相对于普通调质处理的截齿套有明显提高，保证截齿套能承受更大的冲击力而不会断裂，这样就保证了截齿套有良好的使用性能，且寿命也会提高，其经济效益是显而易见的。