來源:合肥慶霞環??萍加邢薰?發布時間:2019-06-27 點擊次數:
高頻感應熱處理工藝以其加熱速度快、生產效率高、節能、易于機械化、自動化等優點,在汽車零部件生產中得到了廣泛的應用。優質碳素結構鋼(如35鋼、40鋼等)、合金結構鋼(如35 CR鋼等)和鑄鋼(如ZG 35和ZG 45等)常用于汽車高頻感應熱處理零件。A型齒輪材料QS11MS55的傳動部分是珠光可鍛鑄鐵,需要高頻感應熱處理,這是一個相對較新的課題。
(2)高頻感應淬火對材料的要求
根據德國歐寶公司“工程材料規范”,淬火前QS11MS55(KTZ 550204)淬火前的顯微組織應為層狀珠光體或粒狀FE3C和石墨,平均分布均勻,少量鐵素體,無游離滲碳體,用于感應淬火的珠光體應具有晶粒組織,單位面積鐵素體含量最高可達20%。
高頻感應淬火用鑄鐵要求為珠光可鍛鑄鐵,這是由于淬火后容易獲得馬氏體所致。若以鐵素體為主的可鍛鑄鐵為可鍛鑄鐵,則在高頻瞬時加熱下,鐵素體轉變為奧氏體已為時已晚,碳不能在奧氏體中充分擴散。因此,在淬火獲得馬氏體的同時,組織中仍存在鐵素體,影響鑄件的硬度和耐磨性。鋁板點焊機
高頻感應淬火試驗
A型齒輪及尺寸如圖1所示,高頻淬火后外齒輪表面硬度為46≤56 HRC,硬化層深度為≥110 mm,硬化特性曲線基本滿足要求。
3.1零件原材料的調理
進口件材料為兩種顯微組織,一種是符合歐寶公司要求的珠光體可鍛鑄鐵,其原始結構為粒狀珠光體+石墨,顆粒細小,分布均勻,無游離滲碳體(圖2)。另一種是鍛造后的淬火和回火。原始組織為回火山梨石+石墨,絮體細小,平均分布均勻,基體硬度為22~24 HRC(圖3)。兩種材料的顯微組織均滿足高頻感應淬火工藝的要求。
未回火可鍛鑄鐵的原始組織為珠光體+鐵素體(珠光體含量為50%≤80%)。高頻瞬時加熱后,有效硬化層的深度分布不均勻,導致表面硬度不均勻。如果要達到較高的硬度,則漸進淬火溫度往往會導致鑄件產生裂紋。因此,需要對鑄件毛坯進行淬火回火以獲得平均回火山梨組織,然后通過高頻感應淬火獲得平均馬氏體組織、平均表面硬度和硬化層深度。
3.2高頻感應淬火工藝
與鋼相比,為了達到相同的硬化層深度,可鍛鑄鐵的感應加熱時間較長,使珠光體可鍛鑄鐵中存在少量鐵素體完全溶解。如果材料的硬度不均勻,加熱速度不能太快,否則鐵素體向奧氏體的轉變點會有明顯的進步,導致淬火層組織中由于未能轉變為奧氏體而保留下來,淬火后表面硬度會降低。為了避免在冷卻過程中產生裂紋,一般不直接冷卻到室溫,但當冷卻到一定溫度(150℃)時,噴涂水溶性介質。表面淬火后的零件應及時回火。