郑州领诚电子技术有限公司

机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，产生开裂缺陷怎么办？

机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，受操作工艺、周边环境等因素的影响，极易产生开裂缺陷。此缺陷轻则影响弹簧夹头的使用寿命，重则导致弹簧夹头报废。因此，了解开裂缺陷产生的原因及对策是非常重要的，具有非常重要的现实意义铜管在线退火设备。

机床弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及措施如下：

1、整体加热过程中钢筋在线退火设备，由于加热温度较高，导致奥氏体晶粒粗大，淬火后得到较粗大的马氏体组织，使基体脆性增加，加上颈部厚度薄，故其强度和弹性明显降低，造成该处的断裂。为此，我们应严格执行弹簧夹头的热处理工艺规范，如严格控制加热温度、冷却方式等。颈部薄的截面处用铁皮或石棉绳保护铜棒料在线退火设备，以防加热或冷却过快，产生较大的热应力，降低畸变与开裂倾向。

2、60Si2Mn钢制弹簧夹头的颈部经中温或高温快速回火后，由于未快速冷却而导致第二类回火脆性的发生，使颈部的冲击韧性下降，脆性增大钢棒在线退火设备。为此，我们提出以下措施：要求头部和颈部应有不同硬度的弹簧夹头，其尾部和颈部可采用超音频淬火设备进行局部回火，加时间不超过3min，然后油冷；头部与颈部截面相差较大件，采用超音频淬火设备进行快速回火时，加热时间不超过1min。

本文简单介绍了弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及对策，希望对您的热处理工作有所帮助。如果您想了解其他缺陷的解决措施，您可以看看热处理方面的书籍，相信会有很大的收获。

关于金属热处理中的过热现象

我们知道热处理过程中加热过热易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。

1.一般过热

加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传

有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出，受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传

有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。

高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火都属于表面热处理技术的一种，都是利用高频率(或中频率、工频)的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。

高频淬火和中频淬火的工作原理一样，都是感应加热原理：即工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

不过加热过程中，感应电流在工件中的分布是不均匀的，不同的电流频率产生的加热效果也是不同的：

1、高频淬火

电流频率在100～500 kHz

淬硬层浅(1.5~2mm)

硬度高

工件不易氧化

变形小

淬火质量好

适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr)

2、中频淬火

电流频率在500～10000 Hz

淬硬层较深(3~5mm)

适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨

简而言之，高频淬火和中频淬火的区别就是加热厚度的不同，高频淬火可以短时间的表层淬硬，晶体组织很细，结构变形小，而中频表面应力比高频的要小。 感应加热设备广泛用于金刚石圆盘锯，硬质合金刀具，刀具的钎焊，小型工件的热处理淬火，退火，调质，热变形，小量有色金属的热处理淬火，退火，热变形，熔炼。

中频加热设备淬火热处理工艺应用!

中频加热设备凭借其特殊的加热原理，，当前在机械加工行业当中非常受热处理厂家的青睐。

中频加热设备应用在金属淬火热处理加热时，针对不同材质的工件主要看含碳量的变化，我们配套的感应圈离工件的距离也要做稍微的调整。简单的鉴别方法就是，中频加热设备正在工作时的淬火火花鉴别法，检查工件在砂轮上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有变化，含碳量越高，火花越多。

另外一种科学的鉴别方法，就是用直读光谱仪鉴别钢材的成分，现代化的直读光谱仪能在极短的时间内，将工件材料的各种元素及期含量进行检验并打印出来，可确定钢材是否符合图样要求。排除工件表面贫碳或脱碳因素，较常见的是冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，但用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，再测定硬度，如果发现该处硬度比外表面为高，并达到要求，这表明工件表面有贫碳或脱碳层。

以工件花键轴为例，当我们采用中频加热设备进行淬火时，淬火后硬度不均匀分析原因可能有一下几点：

1.工件材质可能有问题，可能材质含杂质多。

2.淬火时候工艺参数确定不合理。

3.可能出现的，就是感应圈制作不合理，造成的感应圈离工件远近不一，而造成加热温度不均匀，造成工件的硬度不一。

4.检查冷却水路和感应圈的出水孔是否流畅，否则也会引起硬度的不均匀。

淬火加热温度不够或预冷时间太长怎么办

我们采用中频加热设备应用到淬火热处理工艺时，也要注意一个问题就是：淬火加热温度不够或预冷时间太长。如果淬火加热温度不够或预冷时间太长，致使淬火时温度太低。以中碳钢为例，前者淬火组织中含有大量未溶铁素体，后者组织为托氏体或索氏体。

再之，我们采用中频加热设备应用到淬火热处理工艺时，冷却不足也是一个大问题！特别在扫描淬火时，由于喷液区域太短，工件淬火后，经过喷液区后，心部热量又使表面自回火（阶梯轴大台阶在上位时易产生），此时表面自回火温度过高，常能从表面颜色及温度感测到。一次加热法时，冷却时间太短，自回火温度过高，或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面积，导致自回火温度过高。淬火液温度过高，流量减少，浓度变化 ，淬火液中混有油污等。喷液孔局部堵塞，其特点是局部硬度不足，软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。