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控制机床镶钢导轨中频淬火变形
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:605

 

一、前言

我公司生产的大、中型机床,镶钢导轨是一个很重要的传动零件,精度要求高,镶钢导轨材料为45号钢 ,经中频表面淬火处理,要求硬度hrc55-58,淬硬层2-3mm。中频淬火温度为860-880℃,采用与导轨平行的平面感应器,连续加热喷水淬火。通过调整中频输出功率、与导轨表面的间距以及导轨移动速度,控制加热温度。镶钢导轨一般较长,截面不对称,侧面有安装孔,在热处理过程中往往易产生畸变。

二、变形原因分析

影响镶钢导轨淬火变形的主要原因:一是镶钢导轨在锻造时,钢件中不但存在残余应力,而且组织粗大不均匀,成分也有偏析,这样的钢件,机械性能低劣,淬火时也容易造成变形;二是镶钢导轨在机械加工时造成的内应力;三是热处理工艺,在热处理过程中,由于导轨截面上的温度不均匀而产生热应力,使表面积减少,而由组织转变引起的比容变化产生组织应力使体积增大,在这两种应力作用下,使导轨产生了两端翘起的淬火变形。

三、控制淬火工艺的措施

1、预先热处理
如果用中频将导轨表面加热到700℃以下,并迅速冷却,由急热急冷产生的热应力引起导轨的变形,则与淬火变形情况正相反,由此可知,组织应力的作用方向不同,这样就可以利用热应力抵消部分组织应力,使导轨淬火变形减少。
(1)基于上述事实,我们在导轨中频淬火之前,先将导轨加热到900-920℃进行正火处理, 虽然也会形成部分组织应力,但此时的热应力是主要的;另外,以正火进行预先,可以减少锻造组织缺陷,可使钢件的组织细化,成分均匀,应力消除,从而改善钢件的机械性能和切削加工性能,并为随后淬火作准备。
(2)去应力处理
为了充分消除锻造和机械加工造成的内应力,稳定组织,减少变形,给中频淬火创造条件,必须使导轨充分进行去应力处理。
时效炉用75kw箱式炉,温度的均匀性很重要,时效温度不均匀,在相同淬火工艺条件下,导轨面的变形量可增加一倍。
(3)预加变形处理
导轨中频加热淬火的变形规律,是以导轨中部下凹为主,一般都是两端翘起,。因此我们在导轨中频淬火之前,先将导轨在加热炉中加热到280-300℃进行预热处理,然后在压力淬火机床上施行反向欲变形措施,使导轨表面先施加一个与其淬火变形方向相反的变形量(0.7-0.8mm),这样即提高导轨的强度又缩短中频加热时间,使导轨中频淬火后的变形量明显减少。

四、结语

从我公司的生产实践表明,经过上述处理后,在淬火之前进行正火—高温时效—预热反压变形热处理工艺路线可以有效地减少镶钢导轨中频淬火变形,并能提高淬火效果。

 
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