郑州领诚电子技术有限公司

机床导轨淬火成套设备

本设备是机床导轨淬火的成套设备。本设备的主要特征是：采用IGBT超音频感应加热电源，整体设计的三维运动机构。

目前国内尚无机床导轨淬火成套设备。大型机床厂采用价格昂贵的进口设备，没有进口设备的厂家，配用电子管高频，或可控硅中频。运动机构采用自制铜管在线退火设备，或用刨床工作台代用等方式；制约着机床厂的专业化生产钢筋在线退火设备。

若用电子管高频淬火，因频率太高（200KHz），淬硬层太浅，尖角效应强烈，硬度不均，磨削余量不足。若用可控硅中频，因频率太低。淬硬层太深，变形量过大。增大磨削工作量铜棒料在线退火设备，硬度层不一致。并且噪音大，加热淬火速度慢，耗电量大，成本高等。

本设备采用IGBT为主要特征器件的超音频感应加热电源为加热设备，淬层适中钢棒在线退火设备，硬度均匀一致，节能省电。

轧辊无铁芯感应加热淬火工艺

采用无铁芯感应器加热淬火工艺，可以增加轧辊淬火的硬化层深度，轧辊在使用中受力状态大大改善，增加了轧辊磨损时的修磨次数，轧辊寿命延长50%~80%。具体工艺是：

1、轧辊材质

采用淬火透性好的轧辊钢是必不可少。选用8CrMoV、9Cr、9Cr2、9CrV或较86CrMoV7淬透性更好DZ801、DZ811系列钢号。

2、预热与加热

无铁芯感应加热比功率小，通常采用无铁芯高感应器加热淬火的轧辊经炉中整体预热，其预热温度应以追求达到硬化层深度为目标决定，还应根据轧辊大小、感应器功率、是否内外冷却及其淬火后是否进行冷处理为目标决定，预热温度通常≥500~560℃为好。轧辊加热温度适当提高30-45℃和奥氏体化时间为8-15min来增加轧辊淬火的硬化层深度。

3、喷水淬火

无铁芯高感应器对轧辊进行感应加热淬火，因加热深度深，必 须采用大水量喷水淬火，必要时还需借助中 心孔进行大水量的内外冷却，以获取高硬、超深、应力状态轧辊。采用大喷孔、大水量、低水压、多层次稳态的新型喷水器，并增添空气绝热膨胀制冷的冷却装置。

加热淬火附属装置和测温仪器

要采用无铁芯高感应器对轧辊加热淬火必 须要有相应的附属装置，包括1)调压稳压装置以确保电压功率的调整和电压的稳定。2)保证有足够大水量的喷水淬火系统和低水压，大水量的喷水器。另外，与所有感应加热一样，轧辊在感应加热淬火中应有准确的测温仪器，光学高温计测温误差太大。

5、冷处理

要获高硬、超深的轧辊，经无铁芯高感应器加热淬大后必 须进行冷处理，要有能进行-120℃冷处理，以调整轧辊因淬火后的残余奥氏体量，确保轧辊有高硬、较深的淬火硬化层和应力状态。

由于零件淬火部位空间小,感应器制作难度大

磁力线密度小,逸散严重,导致端面加热速度慢、加热温度低,当延长时间达到淬火加热温度时,淬硬层深超差,不能满足技术要求,同时,平面感应器难以实现外圆感应加热淬火;由于零件淬火部位空间小,制作的感应器有效截面小,同时满足感应器有效冷却和实现淬火自喷冷却难度较大。为解决以上难题,达到在同一感应器上互为直角的外圆和端面同时感应加热淬火的目的,在感应器设计及制作中采取了如下措施。在邻近效应影响下,圆柱面吸收的磁力线密度大于下端面,感应电流集中于相邻零件圆柱表面,在加热过程中,圆柱面易被加热,而下端面磁力线密度小,不易被加热。鉴于此情况,将感应器的内腔设计为内锥面,以求通过扩大感应器与零件外圆的间隙,减少磁力线在外圆截面上的分布;与外圆间隙相比,下端面间隙小,考虑到零件的直角结构会使磁力线的密度集中于直角的尖角处,形成尖角效应,使尖角处加热温度高,故将感应器下端面设计成直角两端面。感应加热过程中,淬火液采用外喷供给方式。

感应淬火前的预备热处理有三种

感应淬火前的预备热处理一般有三种,退火处理(球化退火)、正火、调质处理。

对于退火工艺主要应用于高碳钢如弹簧钢材料和轴承材料。感应淬火前的预备热处理具体采取什么形式,主要是根据图样要求,也有部分客户提出要求,我们根据使用要求制定相关的感应淬火技术要求。

对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大,直接影响表面硬度和感应淬火深度。调质后的碳化物更均匀,在较短的时间内由于碳化物易溶解于奥氏体内,速度快,均匀充分,得到的硬度高、均匀。调质硬度越高,其碳化物颗粒越细越均匀,则溶解效果越好。因而调质(球化退火)材料感应淬火效果好,可以得到良好的表面硬度、淬硬层深度和金相组织。

正火材料次之,正火材料感应加热时间相对调质产品要长,也可以得到良好表面硬度和金相组织。由于正火(退火)的原始组织为片状珠光体和铁素体,正火易出现大块状或网状铁素体,组织不均匀性增大;短时间的快速加热而导致碳化物来不及充分溶解,即使溶解了也不能充分扩散,合金元素也不能扩散均匀,奥氏体短期内无法达到均匀化,原珠光体区域富碳,原铁素体区域贫碳,淬火组织中存在低碳马氏体,影响感应淬火硬度和硬化层深度。

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。