国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆的表面感应加热淬火工艺质量分析

分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的表面感应加热淬火工艺处理了国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆,并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明,日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显;经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致;而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此,可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作f40 mm以下小规格的滚珠丝杠。     

55钢与S55C钢丝杠光杆感应加热淬火比较

分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的对国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆进行表面感应加热淬火,并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明,日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显;经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致;而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此,可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作40 mm以下小规格的滚珠丝杠。     

55CrMo钢感应淬火工艺的数值模拟及工艺优化

借助工艺实验和数值模拟技术,优化了55Cr Mo钢精密滚珠丝杠感应加热及冷却工艺参数,改善了丝杠感应淬火后的淬硬层分布。构建了丝杠单感应圈加热的有限元模型,通过数值模拟得到了单感应圈加热时沟道区域的温度曲线。数值模拟结果表明:沟道区域的温度场分布不合理是导致淬硬层分布不合理的主要原因。针对单感应圈感应淬火工艺的不足,提出了双感应圈加热工艺。数值模拟结果表明,采用双感应圈加热工艺、喷水冷却带宽度为40 mm时,可保证丝杠沟道顶部的淬硬层深度约为6.2 mm,沟道底部的淬硬层深度约为3.0 mm。工艺实验结果表明,丝杠沟道区域的淬硬层分布得到较大的改善,数值模拟结果与工艺实验结果吻合得较好。     

凹槽类零件漏磁控制感应淬火

针对凹槽类零件感应淬火梯度硬度不合理、精度保持性差的问题,对GCr15钢滚珠丝杠滚道凹槽产生的漏磁、磁力线散逸现象进行了理论计算分析,阐述了漏磁对滚道凹槽淬硬层深的影响,提出了在丝杠凹槽处涂覆铁氧体,减少漏磁与散磁的感应淬火方法,并进行了对比淬火试验。结果表明:采用漏磁控制淬火方法,丝杠滚道硬度到达900~1000 HV0.1,等硬层深度达到3~5 mm,提高了丝杠使用寿命和精度保持性。     

四匝感应圈与倾斜感应圈表面感应淬火丝杠光杆的工艺分析

分别采用四匝感应圈与倾斜30°单匝感应圈对国产CrMo钢与德国CrMo钢丝杠光杆进行表面感应加热淬火处理,经材料成分、显微组织、表面淬硬层的硬度梯分布等检验,综合分析了表面感应加热淬火的工艺质量。结果表明,两种CrMo钢的化学成分存在差别,经四匝感应圈和倾斜30°单匝感应圈感应淬火处理后的组织基本相同;但经四匝感应圈感应淬火处理的淬硬层深度均大于经倾斜30°单匝感应圈感应淬火处理的结果。而且德国CrMo钢的淬硬层深度均大于国产CrMo钢,这与德国CrMo钢的淬透性高于国产CrMo钢有关。     

GCr15钢滚珠丝杠倾斜感应器淬火的质量分析

本文采用倾斜30°感应器的表面感应加热淬火工艺处理了Ф40mm GCr15钢滚珠丝杠。金相观察和显微硬度测量结果表明,滚珠丝杠齿底部位的硬化层硬度及硬化层深度可以满足Ф40mm规格滚珠丝杠的技术要求。因此,Ф40mm规格以下的GCr15钢滚珠丝杠可以采用倾斜感应器的表面感应加热淬火新工艺。     

不锈钢菜刀的高频淬火

家庭用的不锈钢菜刀要求锋利．不崩刃、不卷口、耐锈蚀。热处理常采用盐浴加热淬火，劳动强度大，能耗高，淬火后清洗困难、环境污染严重。经试验，采用GP60-CR13型感应加热装置和单匝II型插入式感应器以连续加热淬火方式处理不锈钢菜刀，取代盐浴加热淬火，取得令人满意的效果。1技术要求2号不锈钢菜刀用3Cr13钢制造，如图1所示．材料的化学成分见表1。刀坯经粗磨刃口后进行感应淬火，淬火后须满足以下要求：硬度50～56HRC，硬化区范围＞25mm．硬度分布均匀，误差不大于3HRC，变形量≤2mm。2感应器的设计我们曾使用过双匝连贯式感应…     

加热温度及保温时间对55CrMo钢相变的影响

为了改善精密滚珠丝杠感应淬火后的表层硬度及硬度均匀性,提高耐磨性及寿命,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,以50℃/s的加热速度,将55CrMo钢试样分别加热到800、850、900、950、1000、1100和1200℃,并在相应温度分别保温8、16和32 s,然后以50℃/s的冷却速度进行冷却,研究加热温度及保温时间对55CrMo钢相变温度、微观组织、显微硬度的影响。结果表明:在快速加热条件下,55CrMo钢奥氏体化温度升高;升高加热温度和延长保温时间均有利于促进奥氏体化均匀,抑制贝氏体转变,有利于增加均匀细小的马氏体组织,改善丝杠表面淬硬层硬度值的均匀性;55CrMo钢感应淬火时,应将感应加热的温度控制在900~1000℃范围内。     

机械传动丝杠用ZG30CrMnSiMoTi钢淬火工艺研究

研究了机械传动丝杠用ZG30CrMnSiMoTi钢的淬火工艺。结果表明,当感应加热温度稍高于A_(c3)时可得到细小的马氏体组织。随着加热速率增加,ZG30CrMnSiMoTi钢奥氏体化完成所需时间越来越短,该钢种的奥氏体化起始与完成温度与加热速率成正比。传动部件在单感应圈感应加热时厚度方向上存在着温度梯度,这在随后的冷却过程中将会导致淬硬层硬度不均匀分布和应力开裂;双感应圈感应加热后完全奥氏体化厚度大,且沟道端部和底部之间温度接近,在端部淬火时残余应力很小、无裂纹产生。     

如何设计轴类高效连续淬火感应器

<正>感应器的结构直接影响着加热效率和热处理质量。原来采用单匝感应器时分两次加热淬火,后来改用双匝感应器,虽然能一次对两级外圆同时淬火,但是效率仍不高。经多次试验确认复合式三匝感应器效果最好。该复合式感应器共有三匝组成,单匝部分为预热圈,双匝部分可产生一个     

双排四点接触球轴承沟道感应淬火工艺探讨

本文试验了两种双排四点接触球轴承沟道中频感应淬火工艺,从感应器制作、淬火加工难度等方面分析各自的优缺点。结果显示:与双头感应器比较,单头感应器的设计和制作简单,感应耦合间隙容易控制,易获得均匀的淬硬层深度。     

采用CCT和TTT曲线预测感应淬火硬化层组织和硬度

基于不同奥氏体化温度和组织含量的45、40Cr和42Cr Mo钢的CCT和TTT曲线,建立了轴感应淬火过程物理模型,用于预测钢感应淬火淬硬层深度、组织及硬度。结果表明:CCT和TTT曲线物理模型的模拟结果相一致,并与Maynier模型的预测结果和轴感应淬火处理的实测结果相吻合。钢的奥氏体化温度、合金元素含量增加,则相应增加感应淬硬层深度,改变了轴径向的组织和硬度分布,钢中含碳量变化使感应淬火的具有相同主要组织含量位置的硬度波动,主要组织含量和相应硬度计算值的误差在0%~5%内波动,表明采用CCT和TTT曲线预测钢感应淬火淬硬层组织硬度具有普适性。     

滚珠丝杠仿形感应淬火工艺设计及数值模拟

基于淬火和回火试验,确定了滚珠丝杠材料S55C的感应淬火温度和余热自回火温度.基于ANSYS软件构建滚珠丝杠渐进式感应淬火有限元模型,利用自开发的用户子程序,计算滚珠丝杠仿形感应淬火过程中的温度场和组织场,并对比了工艺参数对渐进式非仿形感应淬火和渐进式仿形感应淬火零件的温度场、奥氏体化深度及硬度等方面的影响.结果 表明...     

55CrMo钢的奥氏体化相变动力学

为了利用数值模拟技术计算感应加热过程中丝杠的奥氏体化情况,利用Gleeble1500D热模拟试验机,测试了55CrMo钢试样在升温速率为0.05~-50 K/s时的膨胀曲线,得到了它的奥氏体化温度与加热速率的关系。根据相变膨胀曲线,利用杠杆定律得到了奥氏体转变量与温度的关系,并对非等温相变Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程中的动力学参数进行了线性回归分析,得到了JMA相变动力学模型。利用数值模拟技术,计算了丝杠在感应加热时的奥氏体化情况和淬火后的硬度曲线,并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验结果吻合得较好,所得到的JMA方程能较好地描述55CrMo钢的奥氏体化过程。     

42CrMo钢驱动轮轴的感应热处理

利用GCK10150感应淬火机床(KGPS250/8000电源)和自主研发设计的感应器对某型号大轮拖拉机(≥160马力)42Cr Mo钢驱动轮轴进行表面淬火工艺试验,借助磁粉探伤仪、洛氏硬度计、金相显微镜和静扭试验机对感应淬火后的42Cr Mo钢驱动轮轴的组织与性能进行了分析。结果表明,42Cr Mo钢驱动轮轴感应淬火后的淬硬层深满足花键根部3.25~8.25 mm、光轴表面7~12 mm、键槽≥2 mm,硬度满足淬火硬度52~57 HRC、调质硬度262~302 HBW,并且淬硬层连续,同时零件表面不存在烧伤、裂纹等缺陷。42Cr Mo钢经调质+感应淬火+200℃×2 h回火后的抗扭性能最高。     

42CrMo钢驱动轮轴的感应热处理工艺

利用GCK10150感应淬火机床（KGPS250/8000电源）和自主研发设计的感应器对某型号大轮拖拉机（≥160马力）42CrMo钢驱动轮轴进行表面淬火工艺试验,借助磁粉探伤仪、洛氏硬度计、金相显微镜和静扭试验机对感应淬火后的42CrMo钢驱动轮轴的组织与性能进行了分析。结果表明,42CrMo钢驱动轮轴感应淬火后的淬硬层深满足花键根部3.25～8.25 mm、光轴表面7～12 mm、键槽≥2 mm,硬度满足淬火硬度52～57 HRC、调质硬度262~302 HBW,并且淬硬层连续,同时零件表面不存在烧伤、裂纹等缺陷。42CrMo钢经基体调质+感应淬火+200 ℃×2 h回火后的抗扭性能最高。     

热处理工艺对弹簧钢55 SiCrV力学性能和组织的影响

通过热模拟试验得到55SiCrV钢的CCT曲线和奥氏体晶粒长大曲线,确定了淬火温度选择范围;利用双因子正交试验,研究了热处理参数对其力学性能及组织的影响。结果表明:在850～930℃加热温度范围内,Cr、V元素形成难溶碳化物,阻碍晶粒长大;随着温度的提高,55SiCrV钢奥氏体晶粒尺寸基本不变,晶粒度达到10级;加热温度930℃以上时,原子扩散能力增大,且难溶碳化物逐渐溶解,奥氏体晶粒度逐渐粗化。在870～930℃淬火温度范围内,随温度提高,55SiCrV钢抗拉强度先升高后下降;随回火温度提高,强度逐渐降低,塑性提高。900℃淬火+410℃回火工艺下,55SiCrV钢组织为针状铁素体与M_3C碳化物组成的细小回火屈氏体,具有较好的疲劳性能和抗弹减性能。     

50Mn钢凸轮轴的中频感应淬火

凸轮轴是柴油机的重要传动件之一,要求根据所采用的材料进行渗碳淬火或表面淬火,以提高其表面硬度和耐磨性。50Mn钢凸轮轴采用BVH-1000双工位中频淬火机床、仿形感应器和专用夹具等设备,以及10％～15％AQ251聚合物水溶液进行感应淬火。结果,凸轮轴的表面硬度、硬化层深度分布和显微组织均达到了要求,生产成本明显低于进行渗碳淬火的20Cr钢凸轮轴。     

Cr-Mo钢精密滚珠丝杠表面硬化层的失效分析

通过扫描电镜观察、金相分析、硬度测量等手段对Cr-Mo钢精密滚珠丝杠表面硬化层出现的淬火裂纹进行了失效分析.结果表明,Cr-Mo钢表面感应淬火裂纹的产生原因与钢材冶炼时局部缩孔形成的疏松缺陷、钢中存在带状组织和感应加热淬火工艺的不合理有关.     

车轮的感应加热淬火工艺

分别采用同时加热淬火方式和连续加热淬火方式对45钢锻件车轮进行感应淬火研究。结果表明：采用连续加热淬火方式(感应器与工件间隙6 mm、输出功率为339 kW、频率为6.3 kHz),用清水进行喷淋冷却,然后对其进行230℃×2 h炉中回火处理后,车轮外表面踏面及倒圆角区域的表面硬度为509～599 HV0.2(50～55 HRC)、淬硬层深度为3.4～4.7 mm、显微组织级别为5～7级,均能达到其技术要求,并在工业化试生产中取得了较好的应用效果。