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滚珠丝杠表面感应淬火

滚珠丝杠是一种将旋转运动与直线运动相互转化的滚动功能部件,具有平稳传动、的功能,一直以来被广泛应用于机床传动、数控设备、自动化控制等方面。淬火后的丝杠硬度高、脆性大高频在线退火设备,校正工作难度较大钢筋在线退火设备,不利于产品的大批量生产,因此要求淬火时对丝杠径跳进行严格控制。对于螺距变形量的要求是基于一般企业的滚珠丝杠的生产大部分是先开滚道再淬火。

滚珠丝杠表面感应淬火基本工艺: 对丝杠滚道进行淬火,应制作与丝杠外形尺寸相匹配的淬火感应器, 热处理工艺参数:奥氏体化温度860~880℃, 经冰冷处理后的滚珠丝杠在后续加工或使用过程中基本不存在因为组织转变而影响尺寸精度的现象。通过大量工艺试验,确保生产工艺的可靠性与稳定性。针对每一系列的滚珠丝杠,首先根据其淬火硬化层组织和深度要求进行工艺试验铜棒料在线退火设备,确定一个工艺参数调节范围。其次,在实际生产时还必须在参数范围内适当调整,使丝杠的淬火硬度和螺距变形量符合要求。

滚珠丝杠中频感应加热淬火工艺分析

丝杠表面淬火硬度58~64HRC，两端允许留一个导程的软带，丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深1.6~2.4mm，淬火后丝杆弯曲度小于1.0mm。试样预备热处理为820℃正火+620℃回火钢棒在线退火设备。根据丝杠槽底部淬火后的有效硬化层深度要求，电源应采用IGBT感应加热电源比较合适。按工件材质、形状和尺寸等技术要求，选用连续加热和连续喷冷的方式进行淬火。加热时工件旋转，淬火温度在900~950℃范围内，用红外线测温仪测温；淬火加热时间非常短，因是感应加热，加热速度极快，工件加热到温后喷冷淬火，淬火加热时间受感应器上移速度决定，上移速度越快，淬火加热时间越短。喷冷介质采用聚乙烯醇水溶液，回火方式采用油浴回火，回火温度(180±10)℃，回火时间(5~6)h。

当工件被喷水冷却时，上下滚轮又能夹持工件，使其不因淬火应力的作用而变形，从而对丝杠起到减少变形的作用。在淬火时降低感应器及淬火校正工装向上的移动速度，淬火时间会延长、淬火温度会升高、加热深度会加深，使丝杠表面淬火后硬化层加深及表面硬度升高，从而保证满意的硬化层深度及表面硬度。当工件连续加热淬火时，上下两组滚轮随着感应器上下移动，并随工件的旋转产生连续的校正作用。采用工装中频淬火，变形，淬硬层深度及硬度也更加均匀。

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。

影响感应淬火质量的几个因素

感应淬火工艺分析感应淬火提供了一种快速在线的热处理加工方法,其热,加热时间短,工件变形小,无氧化脱碳,易于进行局部热处理,实现清洁,与冷加工共线,实现“一个流”。

表面加热淬火,必须以快速加热为前提,即在很短的时间内将工件表层加热到临界点以上并完成奥氏体化,而感应过渡区以里的心部则处于低温状态,继而冷却淬火,从而使表面硬化。

处理的工件具有更高的表面硬度和残余压应力,因而在扭转载荷下表现出更优异的强度和性能。由于感应淬火可以选择的频率段较多,工频、中频、超音频、高频、超高频,硬化层的范围比较宽,且可以比渗碳淬火做的更深,因而强度更高。具有合理的静扭强度和性能。因此,在一些载荷较大的农机轴、半轴、乘用车的输出轴上得到应用。

淬火工艺的应用

淬火工艺在现代机械制造工业得 到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件千差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火（对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火）；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。

此外，由于次货方法各有其特点及局限性，故均在一定条件下获得应用，其中应用普遍的是感应加热表面淬火及火焰淬火。激光束加热和电子束加热是目前迅速发展着的高能密度加热淬火方法，由于其有一些其它加热方法所没有的特点，因而正为人们所瞩目。那么淬火工艺主要应用于哪些方面呢？给大家介绍下：

表面淬火广泛应用于中碳调质钢或球墨铸铁制的机器零件。因为中碳调质钢经过预先处理（调质或正火）以后，再进行表面淬火，既可以保持心部有较高的综合机械性能，又可使表面具有较高的硬度（>HRC 50）和耐磨性。例如机床主轴、齿轮、柴油机曲轴、凸轮轴等。基体相当于中碳钢成分的珠光体铁素体基的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等原则上均可进行表面淬火，而以球墨铸铁的工艺性能为更好，且又有较高的综合机械性能，所以应用较广。

高碳钢表面淬火后，尽管表面硬度和耐磨性提高了，但心部的塑性及韧性较低，因此高碳钢的表面淬火主要用于承受较小冲击和交变载荷下工作的工具、量具及高冷硬轧辊。

由于低碳钢表面淬火后强化效果不显著，故很少应用。