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40Cr的高頻淬火熱處理的深度有多少
來源:
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作者:鼎言熱處理
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發(fā)布時間: 2021-05-10
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我們就拿40Cr傳動軸（Φ60）來舉例吧!要求局部高頻淬火（淬硬長度23mm），表面硬度54~60HRC ，硬化層深度0.5~1.0mm。這個技術(shù)要求有沒有問題，要實現(xiàn)這個要求有什么困難？
1.傳動軸一般技術(shù)要求，應該大于這個要求?？梢约僭O：直徑60的軸，淬硬層0.6。精磨余量：0.2。至少應在0.8-1.3。
2.要達這個硬化層的要求。電流頻率應該在高頻和超高頻之間,因為要求深度只要硬化層深度0.5~1.0mm。
3.同時要達到23的淬硬層寬度。
4.小結(jié)一下：在直徑60的軸上，達到0.5-1.0的硬化層深度，淬硬層寬度23。硬度HRC：54-60。
5.對設備和工藝是個考驗。
其實，還有的問題是：當淬硬層深度正好控制在下限（如加上磨量為0.65mm左右，淬火后再經(jīng)磨削，其有效淬硬層深度正好達到0.50mm或稍高一點）時，檢測的硬度很難達到每針都在54HRC以上。經(jīng)反復檢測成品硬度，以52~54HRC居多，個別的還低于52HRC，而55HRC以上的點幾乎沒有。
因此，這個技術(shù)要求有一定難度，難度不在淬硬層深度公差小，而在于這么淺的淬硬層，其表面難以達到高硬度。分析的原因如下：
1.高頻感應加熱的特點就是加熱速度快，在這種超快速加熱條件下，不僅相界面形核，就是在鐵素體亞結(jié)構(gòu)的邊界也大量形核。同時，加熱速度愈快，在每一溫度下碳原子擴散時間愈短，因而奧氏體形成溫度范圍升高、變寬，但碳及合金元素在初形成的奧氏體晶粒內(nèi)分布得愈不均勻，有文獻介紹，超快速加熱時鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的點陣改組已屬于無擴散相變。
2.其實，高頻感應加熱淬火兼有“零保溫”加熱淬火特點，所以，盡管它的淬火溫度已超出常規(guī)淬火的工藝溫度，但由于是“零保溫”，即沒有碳化物溶解及奧氏體均勻化的擴散過程。所以高頻淬火淬火后硬度不均勻是工藝本身無法克服的。對于如此淺的淬硬層要求，其加熱時間很短，它的硬度不均勻性更加凸顯。
3.另一重要原因，是我在滲碳淬火件的質(zhì)量檢測中發(fā)現(xiàn)：對于淺滲層（如0.30~0.50mm）的工件，當要求淬火后的硬度達到58~62（或59~63）HRC時，實際上這種要求是不合理的！通過長期對滲碳淬火件的硬度檢測發(fā)現(xiàn)：當有效硬化層≤0.50mm時，用洛氏HRC標度檢測是不可能達到58HRC以上的，我們一般都是通過與顧客溝通用HRA標度檢測。
1.傳動軸一般技術(shù)要求，應該大于這個要求?？梢约僭O：直徑60的軸，淬硬層0.6。精磨余量：0.2。至少應在0.8-1.3。
2.要達這個硬化層的要求。電流頻率應該在高頻和超高頻之間,因為要求深度只要硬化層深度0.5~1.0mm。
3.同時要達到23的淬硬層寬度。
4.小結(jié)一下：在直徑60的軸上，達到0.5-1.0的硬化層深度，淬硬層寬度23。硬度HRC：54-60。
5.對設備和工藝是個考驗。
其實，還有的問題是：當淬硬層深度正好控制在下限（如加上磨量為0.65mm左右，淬火后再經(jīng)磨削，其有效淬硬層深度正好達到0.50mm或稍高一點）時，檢測的硬度很難達到每針都在54HRC以上。經(jīng)反復檢測成品硬度，以52~54HRC居多，個別的還低于52HRC，而55HRC以上的點幾乎沒有。
因此，這個技術(shù)要求有一定難度，難度不在淬硬層深度公差小，而在于這么淺的淬硬層，其表面難以達到高硬度。分析的原因如下：
1.高頻感應加熱的特點就是加熱速度快，在這種超快速加熱條件下，不僅相界面形核，就是在鐵素體亞結(jié)構(gòu)的邊界也大量形核。同時，加熱速度愈快，在每一溫度下碳原子擴散時間愈短，因而奧氏體形成溫度范圍升高、變寬，但碳及合金元素在初形成的奧氏體晶粒內(nèi)分布得愈不均勻，有文獻介紹，超快速加熱時鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的點陣改組已屬于無擴散相變。
2.其實，高頻感應加熱淬火兼有“零保溫”加熱淬火特點，所以，盡管它的淬火溫度已超出常規(guī)淬火的工藝溫度，但由于是“零保溫”，即沒有碳化物溶解及奧氏體均勻化的擴散過程。所以高頻淬火淬火后硬度不均勻是工藝本身無法克服的。對于如此淺的淬硬層要求，其加熱時間很短，它的硬度不均勻性更加凸顯。
3.另一重要原因，是我在滲碳淬火件的質(zhì)量檢測中發(fā)現(xiàn)：對于淺滲層（如0.30~0.50mm）的工件，當要求淬火后的硬度達到58~62（或59~63）HRC時，實際上這種要求是不合理的！通過長期對滲碳淬火件的硬度檢測發(fā)現(xiàn)：當有效硬化層≤0.50mm時，用洛氏HRC標度檢測是不可能達到58HRC以上的，我們一般都是通過與顧客溝通用HRA標度檢測。
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