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60钢板状零件感应淬火设备淬火变形分析和工艺改进
钢板零件是pfsu型齿轮测量仪上的重要零件，工件材料围60钢，板材厚度为≤25mm，工件经调质，机加工后进行平面感应加热淬火处理，要求工件表面有2-3条宽16-18mm的淬硬带区。技术要求为：淬火硬化区硬度≥60hrc，淬火硬化层深度≥1mm，板件平面弯曲度误差≤0.3mm。生产中发现，采用常规平面感应加热淬火后，板状零件弯曲度误差达0.5-0.80mm，工件变形严重超标，而变形过大板件矫正时易发生断裂失效。为此，对板状零件平面感应加热淬火变形缺陷及工艺进行了检验分析，并进行多项减少板型零件感应加热淬火变形工艺改进试验，其中4项试验效果良好，达到了技术要求变形指标，并应用于生产中。
板状零件感应加热淬火设计了专用感应器，感应淬火与高温正火加热时，板型零件移动速度为（3-5）mm/s，低温淬火时为10-12mm/s，感应器与工件表面间隙取2-3mm。
（1）相反平面不对称低温预淬火试验，顶板预先在非淬火平面中部低温预淬火热处理，然后进行两条淬火硬化带淬火处理，板平面弯曲度误差为0.2-0.3mm，符合技术要求，变形凹向淬火平面。
（2）局部双平面同事感应加热表面淬火试验，前板经反复试验，采用长缝隙感应器双面同时加热一次淬火，处理后前板平面弯曲度误差≤0.1mm，质量优良。
（3）正反两平面轮换表面淬火试验，主滑板处理后，内孔淬火设备供货商，工件平面弯曲度误差≤0.2mm变形称凹向3条淬火带平面状态。
综合上述，上述三种工艺改进感应加热淬火试验均达到板状零件淬火后变形弯曲度误差≤0.3mm的技术要求，工件表面硬度＞60hrc，硬化层深度≥2.1mm，满足了板件感应淬火要求的各项技术指标。上述工艺改进方法已应用于生产中，技术经济效益明显，生产运行良好。
钢铁件采用中频淬火机进行淬火热处理，如何减小畸变？
钢铁件采用中频淬火机进行淬火热处理，受操作工艺、原材料等因素的影响，钢铁件极易产生畸变缺陷。此缺陷会大大影响钢铁件的正常使用，因此，了解缺陷产生的原因及预防措施是非常重要的。
淬火加热和冷却，尤其是冷却过程中产生的热应力和组织应力都会使淬火工件的形状和尺寸发生变化，形成畸变。
减小畸变的措施如下：
1、合理选择钢材与正确设计 对于形状复杂、各部位截面尺寸相差较大而又要求畸变的工件，应选用淬透性较好的合金钢，以便能在缓和的淬火介质中冷却。零件设计时应尽量减小截面尺寸的差异，避免薄片和尖角。必要的截面变化应平滑过渡，尽可能对称，有时可适当增加工艺孔。
2、正确锻造和进行预备热处理 对高合金工具钢，锻造工艺的正确执行十分重要，锻造时必须尽可能改善碳化物分布，使之达到规定的级别。高碳钢球化退火有助于减小淬火畸变。采用消除内应力退火，去除机械加工造成的内应力，也可减小淬火畸变。
3、采用合理的热处理工 为了减小淬火畸变，可适当降低淬火加热温度。对于形状复杂或用高合金钢制作的工件，应采用一次或多次预热。预冷淬火、分级淬火和等温淬火都可以减小工件的畸变。
柴油机高强度螺栓采用中频淬火机进行热处理的具体工艺
大功率船用man32/40柴油机的贯穿螺栓、横向拉紧螺栓、缸盖螺栓等均为高强度螺栓，制作材料均为30cr2mov，其主要化学成分（质量分数）为：0.26%-0.34%c，0.17%-0.37%si，0.40%-0.70%mn，≤0.035%p，≤0.003%s，2.3%-2.7%cr，0.15%-0.25%mo，0.10%-0.20%v，≤0.20%cu。要求热处理后的硬度为340-370hbw。为满足工作需要，采用中频淬火机进行热处理，效果良好。
原生产工艺为860℃油淬+560℃油冷，经此工艺处理后的硬度是370hbw，强度1270mpa，处于要求的上限。由于以上几种螺栓的螺纹为m48×3，且要求滚压一次成形，因其基体强度高，相应的硬度也高，因此在机械加工滚压螺纹时，必须施加较大的压力，导致滚丝轮磨损严重，生产成本增加。为此，通过调整回火温度，以降低基体硬度，保证抗拉强度在下限的工艺试验，以满足后续加工的要求。
淬火设备为中频淬火机，淬火温度为860℃，油淬；回火温度分别为585℃、590℃和595℃，油冷。
通过实验可以看出，经860℃淬火+595℃回火后，其硬度为345hbw，处于性能要求的下限，同时，其强度也能满足要求。
经860℃淬火＋590℃回火后的金相组织为回火索氏体组织，由于回火索氏体组织具有良好的综合力学性能，在这种状态下，工件有较高的强度和韧性，完全可以满足工件的性能要求。
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