求教各位高手此工件高频淬火怎么样才能淬好

jd984319

  此工件材料为42CrMo,客户要求在梅花头上使用高频淬火，而梅花头部长度只有4.5-5MM，下面的M8螺纹处只允许有2MM的感应区域
，要求层深0.5-1.0mm,硬度要求有三种方案
1：45-50HRC                    2:50-55HRC                    3:55-60HRC
现试验时无法保证层深，一加热就淬透了。有可能是感应线圈直径过大的原因造成的，
现使用的的感应线圈为直径4MM的空心紫铜只绕了一圈。
不知道该怎么办了，请教各位高手给个加工工艺，菜鸟在此拜谢

离哥

埋油淬火，不知行不？

ldz

高频淬火，淬水，单匝感应线圈，电源阳极电压调到最大，加热时间尽量调短，应该OK，我们以前做过淬硬层可控制在0.6-0.75mm

gongan2008

上个月我给厦门机电公司做了个日本出口件，是小电机轴直径6，要求淬火层0.8mm,做的很好我想，这个问题就很好解决了。需要的话，我可以帮帮你解决，

gongan2008

这是客户调试出来的试样

jd984319

我的高频设备是120KW，15到35KHZ的频率的。听说达不到那效果啊

fswl

根据你的要求，我看到这文章希望对你有用，材料一样，问题一样
内容摘要 比较了几种不同的高频淬火工艺，改进了感应器，选用了新型淬火剂．使产品达到了进口件的水准 我厂为某汽车厂国产化配套中，有一种要做高频淬火的调节螺钉。该螺钉的材料为42CrMo钢，要求对呈球状的端部进行高频淬火，淬火后硬度≥52HRC，淬硬层深度2-4mm。 开始，我们认为，要求的硬化层较深，是该工艺的热处理关键。初试时采用了较长的加热时间。试验工艺和结果如表1所示。虽然表面硬度和淬硬深度都达到要求，但淬火部位出现较长的裂纹。同时，因加热时间长，还产生了0.15mm的脱碳层。
表1 初试工艺及结果 阳压/kV 阳流/A 栅流/A 加热时间/s 冷却介质 淬硬层深度/mm 硬度/HRC 脱碳层深度/mm
11 3 0.6 8 自来水浸淬 3.4-3.9 54 0.15

经过分析，我们认为淬裂和表面脱碳都可能是加热时间过长引起的。为此，采取了几种缩短加热时间的试验方案，试验工艺及结果如表2所示。
表2 缩短加热时间的工艺及结果 序号 工艺参数 检测结果
阳压/kV 阳流/A 栅流/A 加热时间/s 冷却介质 淬硬层深度/mm 硬度/HRC 脱碳层深度/mm 裂纹
1 11.0 2.4 0.50 7.0 自来水浸淬 3.2-3.8 54 0.120 发现几条细小裂纹
2 10.5 2.4 0.40 6.5 自来水浸淬 3.2-3.7 55 0.100 存在
3 10.5 2.2 0.35 5.5 自来水浸淬 2.8-3.3 55 0.030 存在
4 10.5 2.2 0.35 5.0 自来水浸淬 2.5-3.1 55 0.005 存在

按表2的方案将加热时间缩短后，淬火硬度和淬硬深度仍然达到要求。方案4的加热时间缩短到5s，还可以把表面脱碳层深度减少到0.005mm，但是，这几个方案都没能解决淬火开裂问题。 根据我们以往的经验，使用适当浓度的聚乙烯醇溶液淬火，可能解决42CrMo钢淬裂问题。于是，在上述工艺试验的基础上，安排了两种浓度的聚乙烯醇水溶液作冷却介质的试验方案。试验工艺及结果如表3所示。
表3 聚乙烯醇水溶液的试验工艺及结果 序号 工艺参数 检测结果
阳压/kV 阳流/A 栅流/A 加热时间/s 冷却介质 淬硬层深度/mm 硬度/HRC 脱碳层深度/mm 裂纹
1 10.5 2.2 0.35 5.0 0.3%聚乙烯醇溶液 2.5-3.1 54 0.005 存在
2 10.5 2.2 0.35 5.0 0.5%聚乙烯醇溶液 2.5-3.1 54 0.005 存在

两种浓度的聚乙烯醇都未能解决淬裂问题。这时，我们想到，在(金属热处理)杂志上曾经看到，用PAG类新型水溶性淬火剂成功解决了合金结构钢感应加热淬火开裂的问题的文章[1]。最终选择了北京华立精细化工公司并购买了PAG淬火剂今禹8-20。按照该公司的建议，我们安排了浓度为10%的两种试验。试验的工艺和结果如表4所示。
表4 今禹8-20的试验工艺及结果 序号 工艺参数 检测结果
阳压/kV 阳流/A 栅流/A 加热时间/s 冷却介质 淬硬层深度/mm 硬度/HRC 脱碳层深度/mm 裂纹
1 10.5 2.2 0.35 5.0 今禹8-20浸淬 2.5-3.1 54 0.005 无
2 10.0 2.2 0.35 5.0 今禹8-20浸淬 2.4-2.8 54 0.005 无

淬裂问题解决了，热处理要求全部达到了。但淬硬层深度不够均匀。检查淬火工件的截面，发现球面端部的边缘淬硬层浅，而中间部分比较深。 作为对比，我们检查了进口原件的淬硬层分布。该零件的淬硬层分布与球形端面基本相仿，淬硬层基本是均匀的。按感应加热原理[2]，解决这个问题的方法应是改进感应器。图2是原感应器与工件位置关系示意图。图3是改进后的感应器与工件位置关系示意图。 用改进后的感应器进行了一组试验，工艺参数和结果如表5所示。经检查对比，各项指标与进口件的质量相当。淬硬层均匀了，全部达到我们希望的效果。现已按表5工艺进行生产。表6是对比试验结果。
表5 改进感应器后的试验参数及结果 工艺参数 检测结果
阳压/kV 阳流/A 栅流/A 加热时间/s 冷却介质 淬硬层深度/mm 硬度/HRC 脱碳层深度/mm 裂纹
10.0 2.2 0.35 5.0 今禹8-20浸淬 2.8 55 0.005 无
表6 与进口零件的质量对比 分析项目 进口零件 本厂生产件
基体硬度（HRC） 26 28
基体组织 细小索氏体 细小索氏体
球头硬度（HRC） 54 55
硬化层深度/mm 2.6 2.8
过度区长度/mm 0.20 0.30
硬化层组织 隐针状马氏体≤3级 隐针状马氏体≤3级
在确定生产工艺的试验中，出现过淬裂、脱碳、淬硬层深度不均等问题。通过分析研究，借助《金属热处理》杂志提供的信息，从感应加热时间、淬火介质、感应器等方面着手，把问题解决了，并且使调节螺钉的热处理质量达到了国外同类产品的质量水平。 参考文献： [1]康 恩，郭玉芳，冯汝昌，等.大型铸钢主轨中频淬火回火工艺[J].金属热处理,2000,(9):36. [2]热处理手册编委会．热处理手册(第2版,第一卷)[M]．北京：机械工业出版社．1991：192．

ZX771

回复 5# gongan2008


    你的工件直径小、所要求的淬硬层在1.0mm以下，按理电源频率应当更高才对。就现在的15~30KHZ也有做到的可能，途径是要尽量加快表面升温速度缩短加热时间，不让热量过多向内传递使加热层变深甚至烧透，注意配置合适的感应器：截面为矩形铜管制作，与工件表面间隙宜小些，这样加热效率高易于达到目的。

jd984319

感谢各位大大的热心

jd984319

现在这工件工程部于客户协商后决定不做此试验了，改工艺加工。不过为了自己水平的提高，有空的时候试验一下各位大大们提的方法。感谢各位的支持

gongan2008

15--35KHZ可以做的，厦门是20--40KHZ做的样件

gongan2008

设备功率是40KW,照样做OK

gongan2008

关键是感应器的设计，除此无他

xyi

感应器是一个方面，还是要提高频率！