为什么齿轮感应淬火后的表面硬度会比普通淬火的高?
齿轮经过感应淬火后的表面温度会比普通的淬火处理高,这是感应淬火的特点,这也可以称为超硬现象。其实为什么齿轮淬火后表面的硬度更高呢?目前主要有两种解释。一是由于感应加热的方式,缩短了加热时间,在加热的过程中缺乏奥氏体晶粒产生的条件,因此导致了齿轮表面硬度提高了。第二种解释就是因为由于感应淬火时冷却速度快,在齿轮淬火表面层存在较大的残留压应力,从而提高了齿轮的表面硬度。
为了印证残留应力对金属工件的作用,我们特意将经过高频感应淬火设备淬火的工件切断,然后再将其与切断前的硬度做比较,发现经过切断后的硬度平均降低了2HRC以上,因此可以证明残留压应力去除之后,金属工件的硬度是会降低的。为什么齿轮残留留压应力会导致表面硬度的提高呢?我们还可以从另一方面来解释,这就是由于齿轮在经过感应设备淬火的时候,在低温回火过程中,齿轮硬度下降的比普通淬火的要多。
现在,大家明白了为什么要使用高频感应淬火设备了吗?因为齿轮感应淬火后的表面硬度会比普通淬火的更高,使用感应淬火设备,大直径齿轮淬火设备型号,可获得高硬度高耐磨的金属工件,何乐而不为呢?
齿轮感应淬火操作要点是什么?
1)齿轮全齿加热淬火时,应在淬火机床上进行,齿轮与定位心轴的间隙应≤0. 40mm,定位心轴台阶高为5~10mm即可,太大时会对齿轮加热有影响。
2)双联齿轮淬火时,当大、小齿轮的距离≤15mm时,先淬大齿轮,后淬小齿轮。加热小齿轮时,为防止将已淬硬的齿面加热,可采用三角形截面感应器,或用铜板屏蔽的方法。对于直径不大的双联齿轮,为提率,也可采用双圈感应器串联的方法一次完成淬火。
3)具有内外齿的齿轮淬火时,应先淬内齿轮,后淬外齿轮。必要时可用水冷却内齿轮。
4)端面有离合卡爪的齿轮淬火时,应先淬卡爪,后淬齿轮。必要时可用水冷却卡爪。
5)在单件或零星生产中,为操作方便和省去制作感应器的过程,可采取一些简便的淬火方法。例如:用普通外圆感应器加热锥齿轮。将感应器倾斜一定角度,使感应器低端靠近锥齿轮大端,感应器靠近锥齿轮小端,调整好感应器倾斜角度及其与锥齿轮的间隙,使锥齿轮在感应器中旋转,即可获得均匀加热。当用低高度感应器加热高度较高的圆柱齿轮时,可先加热齿轮的中间部位,然后上下移动齿轮,使齿轮沿齿宽方向温度均匀后即可冷却淬火。
6)大模数齿轮采用单齿连续加热淬火时,为保证感应器与齿部间隙的一致性,一般采用靠模对齿沟定位。
解决花键轴同一键槽各部位淬火加热温度不均匀性问题:
(1)减少感应器高度在保证感应器本身强度及内部冷却系统冷却能力的前提下,减少感应器高度,使感应器可以进入花键三分之一后就开始加热,使感应器预热部位的作用得以充分发挥。
(2)增加预热工艺增加预热工艺,感应器在花键轴键槽下部起始位置加热一、二秒后开始运动,增加花键轴键槽下部加热效果。这样达到花键轴同一键槽各部位淬火加热温度的均匀。
感应在中国是感应热处理,致力于感应淬火技术的研发已有十多年的历程,目前拥有多项,其淬火机床已应用于众多工业领域传动部件及动力输出部件的感应淬火。
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