高频淬火件硬度不足

横笛吹雨

最近调试一种45钢高频淬火产品，Φ25×Φ11×430，中间有四段长64mm区域要求淬硬层深0.8-1.4mm,表面硬度不低于55HRC。使用频率243KHz,功率60KW左右，并使用2％AQ251淬火液淬火。出现以下问题：
（1）硬度达不到要求，只有50-53HRC。
（2）有时能达到硬度要求，但看不出加热、冷却有什么变化。但从外观看，硬度达到的表面的黑色氧化膜爆掉了，呈光亮色。达不到的则一色的青黑色。
（3）存在螺旋软带。
期间，观察电加热参数看不出波动，调整淬火液压力、流量也不起作用，工件表面无脱碳。请大家帮助分析一下原因。(附图有点大，不太清楚，看个大概形状吧)


再附一张局部放大图，其它几段64mm长淬硬区与该段相同

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2009-4-15 08:42 编辑 ]

dzkyx1314

这个我们也有做，和你差不多，如何产品是毛坏磨一下就高频的话，建议你把产品表面磨掉点打一下硬度，
还有检查硬度够的和不够含碳量是否一样，
  如果材料没有问题，就提高电压做一下看

子衿yang

碳成分不均匀往往易出现这种情况，我们前期中频淬火也出现这样的状况，经查是碳成分不均引起。

luodan1661

我觉得是冷却的问题。

狂龙

从你的表述来看，你的问题是硬度不足，存在螺旋软带。
在淬轴类零件时，往往容易遇到一种螺旋状软带的缺陷，这主要是操作不当造成的。（螺旋软带是操作不当引起的典型特征）如感应圈高度不够，汇流条之间距离太大，零件在淬火时旋转速度和移动速度不协调，喷水孔角度不一致，以及零件在感应圈中的位置偏心等都会造成硬度不足。
解决办法：
1感应圈高度不够，感应器中有氧化皮。适当增加感应器高度，经常清理感应器。
2汇流条之间距离太大，调整汇流条之间的距离为1~3毫米。
3零件在淬火时旋转速度和移动速度不协调，形成软带。调整零件的转速和零件的移动速度，当零件的移动速度v为1~24mm/min时，零件转速n=60v可以避免淬火软带的形成。
4喷水孔角度不一致，如调整不好，需更换感应器。
5零件在感应圈中的位置偏心或零件弯曲厉害。调整零件和感应器的相对位置，使各边间隙相等，零件弯曲厉害，淬火前要进行校直。

狂龙

再啰嗦几句，对于楼主这种分段淬火的轴，要特别注意淬硬区的分布问题，因你的附图的尺寸看不清。故此说说。
高频淬火后，在淬硬层表面形成残留压应力，能提高零件的疲劳强度，而在过渡层中却 存在残留拉应力，它能引起零件的淬火开裂。
对于局部淬硬的零件，若各淬硬区之间相距很近，则在中间过渡区会产生很大的拉应力。往往在使用时由于外加拉应力的叠加会产生早期疲劳损坏，因此淬硬区的分布对零件的使用寿命影响极大。
为了避免这种缺陷，一般都要求两个局部淬硬区之间距离不应小于10毫米。对带有台阶的轴类零件，应将该部位淬硬，或是让淬硬区离开台阶5~8毫米。

中国热处理

我们厂里也遇到过这样的事情，同一种零件，在一台机床上淬火可以，但在另一机床就有你说的哪一种情况，不知是何原因？感应器都是同一个。

热处理技师

我觉得是淬火温度没有达到导致的

lian

高频感应加热淬火异常因素很多，提供参考与逐一检讨。

横笛吹雨

碳成分不均匀如何检测？我们也曾怀疑碳含量偏低，用光谱做过一次碳含量测定，为0.48％，超过0.47％上限（不知光谱的准确性如何？），但如果是碳成分不均匀就不好说了。

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2008-11-16 17:10 编辑 ]

横笛吹雨

我也感觉是冷却的问题，但苦于找不到原因。
曾提高功率试过，即使棱角处出现熔化现象了硬度也不够，且从金相组织看，已接近粗大上限，所以似乎可以排除加热原因。

dzkyx1314

原帖由 WJFU66 于 2008-11-16 16:26 发表
碳成分不均匀如何检测？我们也曾怀疑碳含量偏低，用光谱做过一次碳含量测定，为0.48％，超过0.47％上限（不知年个的准确性如何？），但如果是碳成分不均匀就不好说了。

  如果碳分不均匀的话，硬度应该是忽高忽低的，这个好像不是碳分不均匀
检查下淬火介质有没有问题，还有就是喷水的角度，是在不行可以拿一根整体加热一点淬火打一硬度看够
不够，

[ 本帖最后由 dzkyx1314 于 2008-11-20 07:39 编辑 ]

横笛吹雨

1、感应圈为单匝圈，内径29mm(与工件间隙2mm)，高度15mm，底部钻一圈单排喷水孔。汇流条间隙不到2mm。
2、工件旋转速度最大120rpm(现在使用)，移动速度可调，现在使用300mm/min（原使用400）。出现螺旋软带我也认为是这两个速度的协调问题，但移动速度太低了怕熔化，准备降低功率合移动速度试一下。
3、各淬硬区之间的距离都超过50mm（淬硬区中心距大于117，淬硬区长度64）。

  一并向楼上各位致谢！并因忙于其它业务未能及时回复而致歉。

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2009-4-15 08:47 编辑 ]

金刚3668

楼主所描述的情况应该是淬火温度低。
主要原因是感应器喷水孔的角度不对，造成喷淋时淬火温度已经降低。
归根结底是感应器引起。 :D :D

zhangguo314

楼主所描述的情况，以前我也碰到过，最开始我也怀疑是温度不够，所以一直加功率，到最后接近快熔的温度了，结果硬度还是只有HRC50左右，且有软点，后来换了个双圈的感应圈，移动速度快了20%，硬度都到达57度以上了，所以我认为主要是感应圈的问题，单圈的感应圈主要是喷水冷却不好，角度大了，容易出现反水的现象，角度小了，如果移动速度太慢，容易造成淬火温度不够。
楼主这种产品，使用频率为200KHZ以上的高频，用二圈感应圈，淬火深度完全可以控制在要求范围，所以调整好，感应圈，这个问题应该能解决的

luodan1661

楼主用清水喷淬试试。

横笛吹雨

1、我的感应器底部棱角处开孔，喷水角度大约呈斜向下45-60度(指与水平方向的角度，不均匀)，角度不小，但运行过程中仍存在向上反水现象。
2、单圈改成双圈，功率需要调整吗？如何做其它参数的相应调整？还可以采用感应圈与喷水圈一体的方式吗？

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2008-11-17 16:32 编辑 ]

横笛吹雨

正在清理淬火槽准备换清水一试。下午出来结果再报告大家。
此外请教：关于螺旋软带问题，我注意到下面这个帖子（http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=26563&extra=page%3D1），但其中有主张加快转速的，有主张不旋转的，还有降低移动速度的。到底哪个意见合理呢？

bly

工件移动速度1-24mm/min?  应该是1-24mm/s吧。我们的轴都是800左右的速度每分。

bly

恩  AQ251 浓度2%确实有点高，这个浓度我们是用来淬40Cr或45MnB的，45钢的淬透性差点。