关于套圈的中频淬火的硬化层深度控制

寒_亦

      产品其实是一个空心的凸轮片，由于没有图片，为方便理解，在这里将此假设为一个空心的圆柱形套圈，高度13，外径32，壁厚5.所用感应器高度20，内径55。产品材料为100Cr6.要求有效硬化层深度为2.7以上，总深度不超过3.4，不允许有残奥及未转变组织存在。
      冷却条件及线圈情况暂不考虑。目前的试验情况是：所用频率为13KHZ左右（频率在10-30之间可调），在加热温度基本一致的情况下，加热时间在3.5S时，边缘1mm处深度在1.8-2.0mm之间，中间最深处为3.2，但是热影响区临界穿透。 如果加热时间超过4S，会淬穿。
     此工艺该怎么做？求高人指点。  
         

gongan2008

建议用高频淬火，感应器做成仿形即可

冷艳锯

这个感应淬火，是要不断试验的活，没有现成的经验，多试试频率和时间。

西渡高速钢

1、请教一下楼主，能将100Cr6材料的成分控制范围分享一下否？
2、根据楼主的陈述，是套圈边缘硬化层不足，而中部硬化层过厚，属于表面集肤效应不强所致。故建议调整方向是：
   A、优先考虑调整更高频率，优化功率输出（电压或电流的选择优化）；
   B、实在不行，进一步缩小感应器的内径，尝试50或45左右的。再优化频率、和功率的参数。
   C、若还不行，将感应器宽度增加，缩小内径、增大频率、调整功率输出等方向，可使硬化层区域深度方面均匀性增强。

寒_亦

gongan2008 发表于 2013-5-2 13:38 建议用高频淬火，感应器做成仿形即可

高频淬火由于设备限制，不会考虑。感应器主贴说过，暂不考虑。另外仿形是否可以很好的控制空心凸轮的硬化深度，需要验证。

寒_亦

西渡高速钢 发表于 2013-5-3 10:25 1、请教一下楼主，能将100Cr6材料的成分控制范围分享一下否？ 2、根据楼主的陈述，是套圈边缘硬化层不足， ...

谢谢，该材料是美国牌号，相当于国内的GCr15。由于当时工艺时间紧张，改变感应器的方法当时是不会考虑的。根据我们的调试试验，三万的频率和一万的频率在同样的加热能量条件下，效果几乎不明显，低频率稍微好一点，但也就0.2左右深度的差别。其实我们这个还不是套圈，是个空心的凸轮，基圆部分相当于主贴中所述的套圈，重点部分是桃尖部分硬化层深度很难控制。该区域更靠近线圈，通常该处深度会大于基圆部分。但由于是空心的，存在热量扩散的影响。尖部深度够，基圆会淬穿，基圆临界淬透时，尖部边缘深度不足。这种矛盾始终无法消除。以后该产品可降低磨削余量其实即可解决。不好意思，由于这会用的手机，无法给你看凸轮的形状。很感谢你的指点回复。

西渡高速钢

寒_亦 发表于 2013-5-4 22:24
谢谢，该材料是美国牌号，相当于国内的GCr15。由于当时工艺时间紧张，改变感应器的方法当时是不会考虑的。 ...

    也谢谢你的交流，从前文描述，我大致的印象是，因时间紧，同时因是凸轮轴的形状，近基圆部分是个内孔，故此，感应加热，因热量的堆积，使得非桃尖处被淬透，否则，考虑了非桃尖处，又导致桃尖处硬化层不足，因此，苦闷中。

    因是凸轮形状，当然最好设计制作专用感应器来完成。如果没有，桃尖又不过分凸起，用圆形感应器应对的话，除上述方法外，建议是否尝试将基圆内孔处填塞一棒料的办法试试？——我的设想是：因原凸轮内孔状，工件中心无吸热之能，易导致热透。若中心塞棒料（可长出原工件两端），犹如整体，被感应加热区域仅磁场感应之功能被加热至淬火温度，稍远处，温度传递，因热量被吸收至芯棒中，使温度终不及淬火之温。

    请楼主不妨一试，静待佳音！

qibao9891

频率调高，然后内孔喷水冷却。

就是有点费电，还得做专用感应器。

寒_亦

西渡高速钢 发表于 2013-5-5 06:28
也谢谢你的交流，从前文描述，我大致的印象是，因时间紧，同时因是凸轮轴的形状，近基圆部分是个内孔 ...

感谢您的建议。
    我们凸轮感应淬火，做的专用工装就是一根不锈钢的芯棒，将凸轮套进去卡紧完成感应淬火。在我们淬火试验阶段发现这个芯棒和凸轮内孔的间隙非常重要，如果间隙太大，凸轮基圆部分会热穿透，如果间隙太小，冷却阶段会收缩，淬火完无法顺利将凸轮取下。目前我们做的芯棒尺寸刚好，也就是凸轮重复淬火超过两次由于收缩会取不下来。从实际效果来看，芯棒吸热来缓冲基圆的热量效果有限。（PS，以前将许多凸轮套入芯棒串起来进行扫描淬火，在凸轮与凸轮之间的硬化层不一致就是这个道理）。
   根据我们目前的试验结果看，1万的频率和3万的频率几乎没有差别。因此没有再做频率方面的考虑。远离感应圈的基圆部分硬化层大于靠近线圈的凸尖部分樱花层深度，主要是由于热传导引起的，也就是加热是过长引起，而凸轮中间部分硬化层深，两边浅，也就是所说的正月牙也是加热时间长所致。
    你所说的专用感应器不知道是什么，如果说是仿形感应器，我并不会赞同。缩小目前感应器的内径是必须步骤。
    因此经过不断试验，我们将加热时间锁定到2S以内，快速加热，许多问题便解决了。
    由于牵扯到公司技术机密问题，不便多说，仅做技术交流。
    感谢您的参与，谢谢。

西渡高速钢

寒_亦 发表于 2013-5-13 22:42
感谢您的建议。
    我们凸轮感应淬火，做的专用工装就是一根不锈钢的芯棒，将凸轮套进去卡紧完成感应淬 ...

    非常高兴知道你们已经解决凸轮感应淬火的硬化层深度问题。也许对凸轮轴感应淬火单位，你们确实需要所谓的技术保密，我理解。