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感应表面淬火在柴油机轴类热处理中的应用目前柴油机用轴类零件都采用了整体渗碳、调质或表面淬火等方法进行工艺处理，由于各种零件结构和工作条件不同，对零件热处理的要求也不尽相同。
其中有些零件只需要较低的硬度和较好的耐磨性，而有些则要求具有高的韧性和一定的强度，因此零件对热处理的工艺性和合理性就提出了较高的要求。
感应表面淬火技术正好可以满足上述这些要求。
它能够把工件表层30～40μm厚度内的表面硬度，从HRC4提高到HRC60以上，硬化层深度一般在10～20μm。
感应加热表面淬火是以空心圆柱形电磁感应圈为发热体，在直流电压50～200V、电流300～1200A作用下，将工件放置于工频交流电场中进行加热。
一般感应圈呈封闭形状，感应加热与喷射淬火相比可提高表面硬度30～50HRC，而延长表面热疲劳寿命3～5倍。
另外，感应加热表面淬火操作简单，生产率高，常温即可进行淬火，一般1～2分钟即可完成一个零件的淬火过程。
感应表面淬火的原理及特点：感应表面淬火是利用导磁材料所产生的交变磁场使工件表面迅速加热到淬火温度，然后用冷却介质快速冷却工件表面而获得马氏体组织的一种表面热处理新工艺。
感应加热表面淬火工艺是在低频（ 50Hz）的感应线圈中通以0.5～50A/mm的工频电流，由此形成交变磁场。
由于工件被置于交变磁场中并在垂直于磁力线的方向施加一个交变的电磁力，使工件表面产生大量涡流而发热。
从实际生产来看，一般轴类零件在处理时均有内、外圈，内圈一般选用GCr15A钢，而外圈则根据工作条件的不同选用GCr18A、 20A、25A钢等。
这样，外圈既能满足外径尺寸精度要求，又能保证足够的耐磨性。
通过热处理可达到较高的强韧性配合，以适应柴油机的苛刻工作条件。
如若外圈采用GCr15A钢，则可按要求进行一次回火处理，即用1～1.5h，温度180 ℃，加热及冷却速度快，内外圈的硬度值可达到要求。
当然，如果要求轴类零件尺寸稳定性好，还可选用35钢来代替GCr15A钢，以便满足上述工艺条件的要求。
机械加工与热处理工艺配合措施【摘要】本文阐述了机械加工和热处理的关系。
【关键词】机械加工热处理措施前言机械加工和热处理是机械制造业中的关键工艺环节,同时也是改善零件加工质量、提高生产效率的重要手段。
随着各类机械装备性能的提高,制造出符合设计要求、用户满意、具有较高几何精度、性能可靠的产品是机械制造企业的目标。
在制造高精度、高性能产品的背后必须有高的工艺制造水平和能力来保证。
一、重视预先热处理为保证零件的切削性能,加工精度和减少变形,提高零件的内在质量和表面尺寸稳定,预先热处理是极重要的一环。
各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。
亚共析钢经正火得到片状珠光体组织;过共析钢退火得到粒状珠光体组织。
此时,它们的晶粒细小,均匀的组织,不仅改善了切削性能,提高了机械加工精度,而且为最终实现热处理(淬火+回火),保证获得良好的组织和性能做好准备。
对于高合金钢中的过共析钢及莱氏体钢,预先热处理退火十分重要,我们在分析模具、齿轮、轧辊等零件淬火后开裂,其原因,除了最终热处理的问题外,预热处理及锻造欠妥也是主要因素。
机械加工技术人员对零件的整个过程中内在质量的情况,要做到心中有数。
二、热处理工艺在机加工工艺中的合理安排对于有效厚度超过30mm的调质件,调质工序安排在中间最理想,由于坯件先进行粗加工毛坯的氧化脱碳层被切除,工件表面光洁,保证淬火后有足够高而且均匀的硬度,不易产生软点,软块,综合机械性能比毛坯调质的高,尤其对于淬透性较差的钢,这样安排可保留较厚的脱碳层。
另外,对于零件最终必须要有尖角及过渡骤变处,可采用先粗加工成圆角,留余量后进行中间调质,最后再精加工成型。
中间调质的零件,单面所留得加工余量视零件的大小和形状而定,一般留 1.5-2mm即可。
一般零件热处理后不需校准。
细长件和扁平件变形较大,可用压力机校准或回火时采用定型夹具校准。
对于必须最终热处理或仅留磨削余量的高硬度零件可通过摸索、掌握热处理的变形规律,采用改变热处理前的公差方法(收紧或移位),来保证热处理后零件精度达到图纸要求。
淬火易出现的问题及解决方法(一)淬火易出现的问题及解决问题一：淬火不均匀•原因：–材料不均匀或存在内部缺陷–淬火介质温度不均匀–淬火过程中材料受冷却介质的影响不均匀•解决方法：–使用质量稳定、无内部缺陷的优质材料–控制淬火介质的温度，确保均匀性–加强淬火工艺研究，调整冷却介质的流速和温度，提高均匀性问题二：淬火变形或开裂•原因：–材料冷却过程中产生的内应力超过材料的强度极限–材料形状复杂或厚度不均匀，导致冷却过程不均匀–淬火介质的温度或冷却速度选择不当•解决方法：–优化材料的形状设计，避免过于复杂或不均匀的厚度–控制淬火介质的温度和冷却速度，避免产生过大的内应力–使用适当的预淬火或回火工艺，调整材料内部应力分布，减少变形或开裂的风险问题三：淬火硬度不符合要求•原因：–材料的组织状态不合适–淬火温度选择不准确–淬火介质选择错误或控制不当•解决方法：–优化材料的热处理工艺，确保组织状态符合要求–通过试验和实践确定合适的淬火温度范围–针对不同材料选择适当的淬火介质，并控制冷却速度，以达到所需的硬度问题四：淬火后强度不稳定•原因：–淬火过程中产生的残余应力导致材料强度波动–淬火后材料的晶粒尺寸和组织状态不稳定•解决方法：–通过适当的回火工艺降低残余应力，增加材料的稳定性–控制热处理过程中的冷却速度和回火温度，以稳定材料的晶粒尺寸和组织状态以上是淬火易出现的问题及解决方法的总结。
通过优化材料选择、淬火工艺的调整和回火工艺的控制，我们可以解决淬火过程中遇到的各种问题，从而获得满足要求的材料性能。
问题五：淬火后的表面质量不理想•原因：–材料表面存在氧化物或杂质–淬火介质中含有污染物–淬火过程中产生的气泡或烟碱•解决方法：–在淬火之前，对材料进行表面清洁，去除氧化物和杂质–选用纯净的淬火介质，避免污染物对材料表面造成影响–控制淬火过程中温度和冷却速度，减少气泡或烟碱的产生问题六：淬火过程中能耗较高•原因：–淬火介质的温度过高，导致能量损耗增加–淬火介质的循环和冷却系统不合理，造成能量浪费•解决方法：–优化淬火介质的温度和冷却速度，尽量减少能量损耗–对淬火介质的循环和冷却系统进行调整和优化，提高能量利用率问题七：淬火后材料的尺寸变化较大•原因：–淬火介质的温度和冷却速度选择错误，导致材料尺寸变化过大–材料的形状设计和尺寸控制不合理•解决方法：–确定适当的淬火温度和冷却速度范围，以减小尺寸变化–在材料的形状设计和尺寸控制上进行优化，避免过大的尺寸变化以上是淬火易出现的问题以及解决方法的总结。
感应加热淬火工艺参数选择原则一、引言感应加热淬火工艺是一种常用的热处理方法，通过感应加热将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却以提高材料的硬度和强度。
在进行感应加热淬火工艺时，选择合适的工艺参数非常重要。
本文将深入探讨感应加热淬火工艺参数的选择原则，以帮助读者更好地理解和应用该工艺。
二、感应加热淬火工艺参数的分类感应加热淬火工艺参数主要包括感应加热条件和淬火工艺条件两个方面。
其中，感应加热条件包括感应频率、感应电流密度和加热时间；淬火工艺条件包括冷却介质、冷却速度和淬火时间。
三、感应加热条件的选择原则1.感应频率的选择原则–高频率：适用于表面淬火和浅层淬火，具有较高的加热效率和均匀性。
–低频率：适用于深层加热和大尺寸工件，能够提供更高的加热深度，但加热效率较低。
2.感应电流密度的选择原则–适当的电流密度能够提高加热效率和加热速度，但过高的电流密度可能导致材料表面烧伤，过低的电流密度则影响加热效果。
–针对不同材料和工件，应进行试验或参考相关资料确定合适的电流密度范围。
3.加热时间的选择原则–加热时间应根据工件材料和尺寸来确定，过短的加热时间可能导致温度不均匀，过长的加热时间则会浪费能源和时间。
–可通过试验或热处理经验确定合适的加热时间范围。
四、淬火工艺条件的选择原则1.冷却介质的选择原则–冷却介质需要具有足够的热容量和冷却速度，常用的冷却介质有水、油和气体。
–对于不同材料和工件的淬火需求，可选择合适的冷却介质进行处理。
2.冷却速度的选择原则–冷却速度决定了材料的硬化程度，过快或过慢的冷却速度都会影响淬火效果。
–应根据材料的化学成分和热处理要求，选择适当的冷却速度范围。
3.淬火时间的选择原则–淬火时间应根据工件材料和尺寸来确定，过短的淬火时间可能导致材料未完全转变结构，过长的淬火时间则会浪费能源和时间。
–在实际操作中，可以根据试验和经验确定合适的淬火时间范围。
五、感应加热淬火工艺参数选择的考虑因素1.工件材料的性质和要求–不同材料的热导率、比热容和热膨胀系数等性质不同，对感应加热和淬火工艺参数的选择有影响。
高频感应淬火、回火、正火和退火你都知道吗?河南德胜辨析四把火一、高频感应退火和回火的区别退火与回火的区别在于：（简单地说，退火就是不要硬度，回火还保留一定硬度）。
感应热处理解决方案示意图1、回火高温回火所得组织为回火索氏体。
回火一般不单独使用，在零件高频感应淬火处理后进行回火，主要目的是消除淬火应力，得到要求的组织，回火根据回火温度的不同分为低温、中温和高温回火。
分别得到回火马氏体、屈氏体和索氏体。
其中感应淬火后进行高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。
因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。
回火后硬度一般为HB200－330。
2、退火：退火过程中发生得是珠光体转变，退火的主要目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，为后续加工和最终热处理做准备。
去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。
锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。
采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。
去应力退火的加热温度低于相变温度，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。
内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中自然消除的。
为了使工件内应力消除得更彻底，在感应加热时应控制加热温度。
一般是低温进炉，然后以100℃/h左右得加热速度加热到规定温度。
高频焊接件得加热温度应略高于600℃。
保温时间视情况而定，通常为2～4h。
铸件去应力退火的保温时间取上限，冷却速度控制在（20～50）℃/h，冷至300℃以下才能出炉空冷。
时效处理可分为自然时效和人工时效两种，自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。
感应表面淬火在柴油机轴类热处理中的应用
感应表面淬火在柴油机轴类热处理中的应用是十分重要的。
它被
广泛应用于柴油机轴类热处理以提高材料表面抗疲劳性和耐腐蚀性。
通过感应表面淬火，可将材料表面温度升至硬化所需的温度，使表面
产生真空淬火膜，以改善材料的耐磨性和抗冲击性。
柴油机轴类热处理中，感应表面淬火的最大优势之一是快速准确
的淬火温度控制，可以有效控制淬火体积，减少材料烧伤。
淬火温度
可以在预定的范围内调节，避免因为温度过高而损坏材料表面。
此外，由于温度控制精确，淬火后局部热处理残留应力减到最小，且淬火层
厚度更加均匀，从而避免因温度不均匀而引起的应力集中。
在旋转部件的热处理中，工作部件的直径及轮辐的厚度均有较大
的不同，如果采用传统的炉内热处理，不仅性能不能得到良好控制，
而且淬火时间久，耗费大量能源，生产成本较高；采用感应表面淬火
则可克服这一瓶颈，只将材料表面施加工质热处理，既可以提高性能，又可以节约能源，使淬火周期缩短，大大提高生产效率。
总的来说，感应表面淬火在柴油机轴类热处理中是非常重要的一
种技术，可以实现快速、准确、均匀淬火，提高柴油机轴的耐磨性和
抗冲击性，并实现节能和降低成本。
焊前预热的重要性详解
大型焊接工艺往往对于焊接质量的要求是很严格的，比如重要部件、低碳、合金钢以及厚部件的焊接，因为稍有不慎就会因小失大，造成的后果也是我们个人或者企业所不能承受的。
而想要焊接效果过关，那么焊前预热这道工艺是必不可少的，那么为什么要进行焊前预热呢？
焊件在进行焊接时会产生应力和相变组织，而这种应力和相变组织在焊接过程中如果不消除的话，就会造成焊接裂纹。
而焊前预热的主要目的就是为了消除焊接应力，减缓焊接后的冷却速度，排除氢气，避免产生淬硬组织。
简单来说，就是为了为了防止冷裂纹产生，但是我们要知道进行焊接预热的温度与焊件的化学成分，氢含量，焊接方法，母材厚度和拘束度这些都是有关系的，在进行预热温度设定的时候，应该综合考虑，具体情况具体对待。
而目前，工业上普遍使用的焊前预热设备就是感应加热设备，由于感应加热设是利用电磁感应原理产生高频感应涡流热效应，从而对工件进行加热的装置，设备工作安全、效率高、环保是目前感应加热的不二选择。
论文A；图1感应加热原理示意感应加热中产生的感应电流的基本特征表面效应（集肤效应）当一个金属零件通过直流电时，在金属零件的截面上电流的分布是均匀的；当金属零件通过交流电时，沿金属零件截面的电流分布是不均匀的，最大电流密度出现在金属零件的最表图 2 感应电流在金属截面上的分布因此，零件感应加热时，其感应电流在零件中的分布从表面向中心里指数衰减（图图3高频感应的邻近效应零件中涡流沿感应器形状分布的情况邻近效应在感臆加热中宥很大的实际意义。
由于感应器内的高频电流与零件的感应电流方向总是相反，因此，对感应加热有利。
但另一方面，由于邻近效应，只有当感应器与零件间隙处处相等时，涡流在零件表面上的分布于是均匀的，如图3所示。
对圆柱形零件，为实现均匀加热，通常借用淬火机床，使零件在加热过程中以一定速度旋转以，消除临近效应的影图5 高频电流的环状效应 6 加热内孔时高频电流和涡流的相对位置环状效应的大小，与电流频率和圆环状的曲率半径有关。
频率越高，曲率半径越小，环状效应越显著[12]。
7 钢在不同加热速度时的加热曲线图8加热速度对亚共析钢A c3的影响钢的原始组织对珠光体向奥氏体转变的快慢起着很大曲影响。
如果钢的原始组织为索氏体，渗碳体的溶解所进行的扩散过程比原始组织为珠光体的要快，即珠光体向奥氏体转变所需要的时间短。
原始组织越粗（即粗粒状珠光体），则相变所需要的时间越长。
相变过程要经过形核及长大的阶段，过热度造成奥氏体与珠光体的自由能差，并且需要一定的扩散条件。
奥氏体核心（即晶棱）索氏体组织的弥散度比珠光体组织的弥散度高，它向奥氏体转变的速度就比珠光体向奥氏体转变速度快。
因此，在快速加热条件下÷索氏傩向奥氏体转变可“在较小的过热度下完成。
原始组织粗大，转变时原于需要作长距离的扩散，均匀性，即先形成的奥氏体与后形成的奥氏体的碳浓度在较大范围内是不均匀的。
如钢高频加热淬火后所得到的马氏体中的碳含量超过钢的平均碳含量。
