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大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析

大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板，其化学成分以及金相组织符合设计要求，热处理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脱碳层≤0.3mm，表面无裂纹等外观缺陷。为满足上述要求，采用超音频感应淬火设备进行热处理，效果良好。

根据65Mn具有良好淬透性的特点，厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和组织性能。淬火采用超音频感应淬火设备进行，用4t的淬火压床喷油冷却，硬度高达63HRC，再进行加热回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位，因此是淬火应力集中的部位，冷却后的畸变很大（呈S形），在350-380℃回火压紧过程中，上述部位出现裂纹。

分析裂纹产生的具体情况：①首先为机械加工应力的影响，φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出，在粗磨过程中磨削量过大，两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力，热处理前未及时消除。②热应力的影响，该钢具有过热敏感性，淬火过程中产生较大的淬火应力，脆性增加，要消除淬火后产生的热应力与组织应力，必须及时回火以降低硬度和脆性，提高弹性极限、塑性和韧性等，同时该钢具有第二类回火脆性，应在回火结束后快冷，对其进行400-450℃的回火，是为了满足显微组织和硬度的需要，而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。

为了获得要求的硬度、组织、变形量，对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火，其目的是消除磨削时存在的加工应力；针对淬火应力和脆性大的具体情况，将淬火加热温度降低10℃左右，采用4t压床喷油冷却，减小淬火应力；提高回火温度，加快其组织转变的速度以及提高回火后的冷却速度；以及改进设计结构等。

感应加热快速热处理时的淬火加热

钢的淬火处理是由加热和冷却两部分组成，其中淬火加热涉及淬火温度和淬火保温时间两个重要的工艺参数。这两个工艺参数的选择与确定，是完成淬火加热目标的重要条件。

快速加热的目的是将刚加热临界点以上，在某一合适的温度下保温，使组织完全专版为奥氏体，使合金化合物和碳化物充分的溶解，并使其在奥氏体内均匀分布。在（高频）感应加热快速热处理的条件下，为了完成上述淬火加热的目的，其首要条件是根据以下各种因素来确定加热温度。

（1）快速加热对钢临界点的影响 刚的临界点AC1，AC3岁加热升温速度的增大而发生变化，其变化幅度取决于刚的化学成分。通常情况下，AC1，AC3随加热升温速度的增大而升高。因此，淬火加热温度必选根据刚的化学成分和感应绝爱热升温速度做出调整，不能私用传统热处理采用的淬火加热温度，二十使用更高的淬火加热温度，确保刚的组织完全奥氏体化。

（2）跨苏加热对合金元素及化合物溶解的影响 淬火加热时要求钢种合金元素及其形成的化合物，碳化物都能融入奥氏体形成固溶体，以利于后期热处理后使钢得到强化。（高频）感应加热淬火加热时保温时间很短暂，对合金元素及其化合物的溶解不利。为此，只有采用提高温度的措施来促进其溶解。

（3）快速加热对奥氏体均匀化的影响 淬火加热温度是使出生奥氏体中碳分布均匀化的重要条件，奥氏体均匀与否直接关系到淬火组织的结构特点和回火后钢的组织和性能。因此，淬火加热温度应能满足奥氏体均匀化的要求。

综上所述，在确定快速加热i奥剑侠淬火加热温度时，应考虑上述要求。同时，还必须考虑快速加热淬火保温时间短暂的特点来制定淬火加热温度。传统淬火加热温度，通常在临界点AC1，AC3以上某个温度，其中亚共析低合金钢的淬火加热温度的对比数数据可以那位，感应加热淬火温度比传统加热淬火温度高50-100℃，这只是概况数据，使用时还鹰大哥依据实际情况加以调整。

调整螺钉感应加热淬火断裂分析

调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件，工件材料为M135钢，高频淬火机原理，调整螺钉工作时，顶部球面和台肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW，淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm，表面硬度为45-55HRC，形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后，为使工件球面和柱面同时淬火硬化，旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透，致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力，常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题，试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺，取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置，淬火前，工件插入定位套中，旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作，并安装导磁体。工件感应加热淬火后，球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层，心部原始组织良好。检验表明，采用改进感应加热淬火装置及方法处理后，调整螺钉性能优良，同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。

由于球面上各点与感应器底面距离不同，加热时得到的能量不同。淬火加热是，调整两种电流的相对大小，可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二，一是感应器的宽度，二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度，对端部球面覆盖面越大，接受由导磁体传出的磁力线越少；工件旋转速度越快，圆柱面电动势越大，淬火硬化层越深。