車(chē)軸的感應(yīng)淬火

40鋼車(chē)軸表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化工藝研究是我國(guó)高速鐵路的發(fā)展需要，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在這項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)空白。

車(chē)軸表面強(qiáng)化工藝的選擇對(duì)于絕大部分軸類(lèi)零件，通常采用高頻或中頻表面淬火來(lái)提高其使用壽命。動(dòng)車(chē)軸、機(jī)車(chē)軸是一種即傳遞動(dòng)力而又起支撐作用的心軸，而車(chē)輛軸是一種不傳遞動(dòng)力而只起支撐作用的心軸，主要承受彎曲或彎曲疲勞負(fù)荷。統(tǒng)計(jì)表明大多數(shù)的各類(lèi)軸均因疲勞斷裂和微動(dòng)磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂，滿足強(qiáng)度與韌性的要求，目前車(chē)軸常采用調(diào)質(zhì)或正火工藝，但往往因疲勞與微動(dòng)磨蝕磨損性能欠佳，而沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的使用壽命。實(shí)踐表明，在調(diào)質(zhì)或正火的基礎(chǔ)上再施加表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化處理，可使服役壽命成倍地延長(zhǎng)。因此，內(nèi)齒淬火設(shè)備那家好，這是提高車(chē)軸使用壽命的一種重要工藝方法。車(chē)軸表面強(qiáng)化一般主要分噴涂 +滾壓強(qiáng)化和感應(yīng)淬火強(qiáng)化兩種，滾壓強(qiáng)化因其強(qiáng)化深度較淺，硬度較低，提高服役壽命有限。中頻感應(yīng)淬火加熱適中，適合車(chē)軸表面加熱深度。日本、法國(guó)均采用中頻感應(yīng)淬火強(qiáng)化。表面感應(yīng)強(qiáng)化對(duì)提高車(chē)軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度、減少對(duì)缺口的敏感性和應(yīng)力集中十分有效。表面感應(yīng)淬火后，由于心部高的有效韌性和塑性，允許其硬化層有較高的硬度，以保持高的耐磨性、強(qiáng)度和殘余壓應(yīng)力，充分發(fā)揮材料的潛力。國(guó)外對(duì)車(chē)軸中頻感應(yīng)淬火從過(guò)去的局部淬火、分段淬火，發(fā)展到現(xiàn)在的表面全長(zhǎng)淬火。

1、淬硬層分布不勻，一側(cè)硬度高、硬層深，另一側(cè)硬度低、硬層淺。這是因?yàn)檠佚X溝感應(yīng)淬火與圓環(huán)感應(yīng)器回轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火相比，位置敏感度很高，需要設(shè)計(jì)制造定位裝置，以保證齒側(cè)與感應(yīng)器的間隙高度對(duì)稱(chēng)分布。若不對(duì)稱(chēng)，還可能造成間隙小的一側(cè)發(fā)生感應(yīng)器與零件短路打弧，使感應(yīng)器早期損壞。

2、已淬硬齒側(cè)退火。原因是輔助冷卻裝置調(diào)整不到位或冷卻液量不足。

3、感應(yīng)器鼻尖部分銅管過(guò)熱。在采用非埋入式沿齒溝掃描淬火工藝時(shí)，因感應(yīng)器與零件間的間隙相對(duì)較小，受加熱面的熱輻射，以及鼻部銅管有限尺寸的約束，銅管極易過(guò)熱燒壞，使感應(yīng)器損壞。因此，感應(yīng)器要保證有足夠流量和壓力的冷卻介質(zhì)通過(guò)。

4、感應(yīng)處理過(guò)程中齒圈的形狀、位置變化。沿齒溝掃描淬火時(shí)，處理齒會(huì)脹出0.1～0.3mm。形變、熱膨脹、感應(yīng)器調(diào)整不當(dāng)會(huì)造成零件與感應(yīng)器相碰而損壞。因此，在決定感應(yīng)器與齒側(cè)間隙時(shí)要考慮熱膨脹因素，并采用適當(dāng)?shù)南尬谎b置來(lái)保證間隙。

5、感應(yīng)器導(dǎo)磁體性能退化。導(dǎo)磁體工作條件惡劣，處于高密磁場(chǎng)、高電流環(huán)境下，極易過(guò)熱損壞，同時(shí)淬火介質(zhì)、銹蝕都會(huì)使其性能退化。因此，要做好感應(yīng)器的日常維護(hù)和保養(yǎng)。

齒輪旋轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火技術(shù)

齒輪旋轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火可分為兩種主要方法：通過(guò)硬化和輪廓硬化。種方法 - 主要用于齒輪高磨損 - 齒周邊采用低硬化比功率。但是，如果頻率太低，則存在溫度感應(yīng)渦流流動(dòng)，并且溫度在齒中滯后。淬火是通過(guò)浸沒(méi)或噴霧，以實(shí)現(xiàn)齒和根圓之間均勻的溫度。全硬化后的回火用于工件防裂。

輪廓硬化分為單頻和雙頻過(guò)程，也實(shí)現(xiàn)了奧氏體化在單一加熱中，或通過(guò)將齒輪預(yù)加熱至550-750℃ ?加熱之前硬化溫度。預(yù)熱的目的是充分達(dá)到在終加熱期間在根圓中的高奧氏體化溫度，沒(méi)有過(guò)熱的齒。短加熱時(shí)間和高比功率通常需要實(shí)現(xiàn)在不規(guī)則距離處的硬化輪廓齒面。

雙頻過(guò)程使用單獨(dú)或同時(shí)的頻率。使用單獨(dú)的頻率實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于情況的硬化曲線硬化。該過(guò)程一個(gè)接一個(gè)地應(yīng)用兩個(gè)不同的頻率齒輪。齒以低頻率被預(yù)熱至550-750℃的頻率應(yīng)該使得在根圓區(qū)域中發(fā)生預(yù)熱。短延遲，使用較高頻率和比功率實(shí)現(xiàn)奧氏體化。準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是的，因?yàn)榧訜釙r(shí)間是測(cè)量的在這個(gè)終加熱階段中的十分之幾秒或秒。

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