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感应淬火件常见质量问题有哪些?主要原因如何?如何解决?
 
感应淬火件常见质量问题有淬裂、变形超过要求、淬硬层深不够或超过要求、淬硬区域不符要求、淬火硬度不够、淬火后零件边棱崩落等。
(1)淬裂
淬裂是感应淬火最常见的质量问题,其主要原因如下。
①零件几何形状、尺寸不均匀所引起  如壁厚太薄、壁厚差太大,不对称截面、尖角、有孔、阶梯台肩大等。解决的办法是:
a.零件尖角处于涡流集中而过热,应加大倒角;
b.零件壁厚差太大等情况应在设计上进行改进;
c.以孔、键槽处应打入销、键或在孔处倒角;
d.加工面粗糙不平时应提高粗糙度。
②零件材料因素   如对淬裂敏感的元素C、Cr、Mn、Ni等含量过高,材料中有偏析、夹杂物、带状组织等。解决的办法是:尽可能选用不易产生裂纹的钢材,有可能的话,含碳量应适当地低些,用Mn、Cr、Mo这些合金元素来提高钢材的淬透性,用精选碳量的方法来缩小碳量的上、下、限差。
材料的晶粒度可选为5~8级。
避免钢材中P、S及非金属夹杂物超过要求。
③加热温度过高或加热不匀所引起   如由于所用电源频率太高、功率过高、淬火夹具偏置、机床上、下顶尖不同心、感应器与工件间隙不匀等所引起。解决的办法是:使用合适的电流频率与选择正确的功率密度,淬火夹具应调整合适,机床上、下顶类要同心,不同心度应<0.05mm;提高感应器的机械强度与制造精度并经常进行维修。
④冷却因素   冷却速度太大、冷却不匀、淬火液不合适和喷水器设计、制造不良均会引起淬裂。解决的办法是:要求淬硬部位的冷却速度应维持在钢的临界冷却速度范围内,不宜用过高的冷却速度;喷水器设计制造上均要保证淬硬部位能得到均匀的冷却,特别是对壁厚不同或质量差别大的工件要注意冷却均匀,保证不产生大的内外温差。
淬火剂的选用、冷却方式和冷却剂应因工件材料、工件形状而确定。
(2)变形
感应淬火过程中变形是一种常见疵病,根据分析,其原因如下。
①零件结构不合理  在设计结构上应避免断面不均匀、形状不以笱,台阶、直径差应尽可能小并应有适当的圆弧过渡。
②锻造和加工方面协调因素   如曲轴机械加工时,纤维流线由于定位基准变化,有些部位加工去掉多,有些部位加少,由于加热的原因会产生不同的变形。应采取相应措施防止止。
③机加工应力及淬火前校直应力  经验表明,机加工后的轴类零件如果增加一次高温回火工序以消除机械加工应力及淬火前的校直应力,则感应淬火后零件变形可大大减少。
④冷却不匀  细长轴类零件感应淬火时,如果喷水器与轴不在一个中心线,距喷水位置近和远不同,淬火后变形增大,除纠正冷却不匀因素外,可地设阻止变形辊夹持。
⑤顶尖压力因素  轴类零件在加热时会伸长,如果不是用弹性顶尖或虽用弹性顶类但压力太大或轴太长,都会使零件弯曲变形。
(3)淬硬层深度变化超过要求范围
其原因大致如下。
①零件材料因素  除含碳、锰量变化外,微量合金元素特别是钼、铬等元素是影响淬透性很大的元素,如果切割零件发现加热层深度相似,但淬硬层深度变化很大时,应怀疑材料因素。
②淬火介质因素  淬火液压力、流量、淬火液温度会影响淬火能力而影响硬层深度,必须经常检查核对。
③热处理规范  主要检查电器设备运行参数是否发生了显著变化。连续淬火零件则应核对托架移动速度是否有变化。
(4)淬硬区域不符合要求
应检查,同时淬火的零件应查定位基准、感应器与零件的相对位置,感应器有否变形或过多磨损。对连续淬火零件应检查限位开关或控制淬硬区的有关部件,如光电控制板、程序控制器等。
(5)淬火硬度不够
应检查以下方面。
①材料化学成分  主要分析碳含量。
②表面脱碳或贫碳  如果发现表面碳度低,而磨去0.5mm后,里边硬度反而高的现象,常常是零件表面脱碳或贫碳所造成的。冷拔钢材这种现象是为突出,锻件的加工表面层硬度不足时亦有此情况。
③淬火液温度、压力、浓度变化时也会产生硬度不够或硬度波动  但这时零件表面是整个硬度低。飞轮齿圈淬火时,由于水垢使喷水孔截面积变小,当长期使用后,虽然水压不变,但零件自回火温度会越来越高,就是这个原因。
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