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轴类高频淬火出现淬火裂纹的根源在哪里?如何防止?

日期:2019-02-25 11:34 点击数:
轴类零件在高频淬火中淬火裂纹的产生原因分析如下。
    ①工件形状尺寸不均匀,工件的结构设计不合理或形状复杂,尺寸突变或淬火部位加工粗糙或有凹槽、孔、台阶、端头、尖角、键槽、棱边、空洞和油道等结构因素,温度偏高或局部过热,尤其是尖角和小孔等位置,淬火后热应力和组织应力大,造成淬火裂纹的产生;
    ②加热温度不均匀(包括设备频率选择不当、感应器的设计不合理、操作程序不合理、预热温度不适宜、预先热处理质量不佳等);
    ③淬火介质选择不当,冷却速度过大;
    ④工件的回火不及时,重新淬火时未进行退火处理而直接淬火;
    ⑤原材料内部存在质量缺陷(组织不均匀,晶粒粗大、成分偏析、有害杂质、大块的非金属夹杂物、内部裂纹、严重的网状或带状碳化物等),材料淬硬性能过高,钢的含碳量高于上限的要求;
    ⑥淬火前机械加工应力很大,没有进行预先热处理,加工粗糙,存在严重的刀痕等;
    ⑦由于加热温度过快或过高,冷却过快或操作不规范,介质选择不当,冷却器设计不良,冷却不均匀等;
    ⑧冷却介质的成分含量、温度及压力等选择出现问题;
    ⑨重新淬火前未进行退火或正火处理,造成内应力的过大而开裂。
    针对淬火裂纹产生的上述原因,应采取的预防措施为:
    ①改进工件的结构形式,淬火前各部位不允许有毛刺、严重的划痕,对孔用铜塞堵住,调整温度或缓慢加热,避免上述不良设计的发生;
    ②合理选择加热规范(设备的频率、功率、加热方式和加热顺序等);
    ③改进感应器和冷却系统的设计,使喷水孔布置合理,选择合适的冷却介质,降低喷水压力;
    ④高频淬火后及时回火,可采用炉内或自回火方式,正火或退火后再进行高频淬火;
    ⑤加强原材料的检验,严格控制钢材的成分,进行锻造或进行球化退火处理;
    ⑥感应淬火前进行去应力退火处理,消除刀痕等应力集中部位;
    ⑦严格执行工艺规定,及时检查和规范操作,加强硬度和金相组织的检查;
    ⑧控制冷却介质的各项技术要求符合工艺的规定,必要时进行工艺试验。
 
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