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高频淬火工艺改进
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:667

摘要 比较了几种不同的高频淬火工艺,改进了感应器,选用了新型淬火剂.使产品达到了进口件的水准

  我厂为某汽车厂国产化配套中,有一种要做高频淬火的调节螺钉。该螺钉的材料为42crmo钢,要求对呈球状的端部进行高频淬火,淬火后硬度≥52hrc,淬硬层深度2-4mm。

  开始,我们认为,要求的硬化层较深,是该工艺的热处理关键。初试时采用了较长的加热时间。试验工艺和结果如表1所示。虽然表面硬度和淬硬深度都达到要求,但淬火部位出现较长的裂纹。同时,因加热时间长,还产生了0.15mm的脱碳层。

  表1 初试工艺及结果

阳压/kv
阳流/a
栅流/a
加热时间/s
冷却介质
淬硬层深度/mm
硬度/hrc
脱碳层深度/mm
11
3
0.6
8
自来水浸淬
3.4-3.9
54
0.15

 

  经过分析,我们认为淬裂和表面脱碳都可能是加热时间过长引起的。为此,采取了几种缩短加热时间的试验方案,试验工艺及结果如表2所示。

  表2 缩短加热时间的工艺及结果

序号
工艺参数
检测结果
阳压/kv
阳流/a
栅流/a
加热时间/s
冷却介质
淬硬层深度/mm
硬度/hrc
脱碳层深度/mm
裂纹
1
11.0
2.4
0.50
7.0
自来水浸淬
3.2-3.8
54
0.120
发现几条细小裂纹
2
10.5
2.4
0.40
6.5
自来水浸淬
3.2-3.7
55
0.100
存在
3
10.5
2.2
0.35
5.5
自来水浸淬
2.8-3.3
55
0.030
存在
4
10.5
2.2
0.35
5.0
自来水浸淬
2.5-3.1
55
0.005
存在

 

  按表2的方案将加热时间缩短后,淬火硬度和淬硬深度仍然达到要求。方案4的加热时间缩短到5s,还可以把表面脱碳层深度减少到0.005mm,但是,这几个方案都没能解决淬火开裂问题。

  根据我们以往的经验,使用适当浓度的聚乙烯醇溶液淬火,可能解决钢淬裂问题。于是,在上述工艺试验的基础上,安排了两种浓度的聚乙烯醇水溶液作冷却介质的试验方案。试验工艺及结果如表3所示。

  表3 聚乙烯醇水溶液的试验工艺及结果

序号
工艺参数
检测结果
阳压/kv
阳流/a
栅流/a
加热时间/s
冷却介质
淬硬层深度/mm
硬度/hrc
脱碳层深度/mm
裂纹
1
10.5
2.2
0.35
5.0
0.3%聚乙烯醇溶液
2.5-3.1
54
0.005
存在
2
10.5
2.2
0.35
5.0
0.5%聚乙烯醇溶液
2.5-3.1
54
0.005
存在

 

  两种浓度的聚乙烯醇都未能解决淬裂问题。这时,我们想到,在(金属热处理)杂志上曾经看到,用pag类新型水溶性淬火剂成功解决了合金结构钢感应加热淬火开裂的问题的文章[1]。最终选择了北京华立精细化工公司并购买了pag淬火剂今禹8-20。按照该公司的建议,我们安排了浓度为10%的两种试验。试验的工艺和结果如表4所示。

  表4 今禹8-20的试验工艺及结果

序号
工艺参数
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