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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(shí)間: 2021-05-10
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我們就拿40Cr傳動(dòng)軸（Φ60）來舉例吧!要求局部高頻淬火（淬硬長(zhǎng)度23mm），表面硬度54~60HRC ，硬化層深度0.5~1.0mm。這個(gè)技術(shù)要求有沒有問題，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求有什么困難？
1.傳動(dòng)軸一般技術(shù)要求，應(yīng)該大于這個(gè)要求?？梢约僭O(shè)：直徑60的軸，淬硬層0.6。精磨余量：0.2。至少應(yīng)在0.8-1.3。
2.要達(dá)這個(gè)硬化層的要求。電流頻率應(yīng)該在高頻和超高頻之間,因?yàn)橐笊疃戎灰?/span>硬化層深度0.5~1.0mm。
3.同時(shí)要達(dá)到23的淬硬層寬度。
4.小結(jié)一下：在直徑60的軸上，達(dá)到0.5-1.0的硬化層深度，淬硬層寬度23。硬度HRC：54-60。
5.對(duì)設(shè)備和工藝是個(gè)考驗(yàn)。
其實(shí)，還有的問題是：當(dāng)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(dá)到0.50mm或稍高一點(diǎn)）時(shí)，檢測(cè)的硬度很難達(dá)到每針都在54HRC以上。經(jīng)反復(fù)檢測(cè)成品硬度，以52~54HRC居多，個(gè)別的還低于52HRC，而55HRC以上的點(diǎn)幾乎沒有。
因此，這個(gè)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(dá)到高硬度。分析的原因如下：
1.高頻感應(yīng)加熱的特點(diǎn)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(shí)，加熱速度愈快，在每一溫度下碳原子擴(kuò)散時(shí)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(xiàn)介紹，超快速加熱時(shí)鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的點(diǎn)陣改組已屬于無擴(kuò)散相變。
2.其實(shí)，高頻感應(yīng)加熱淬火兼有“零保溫”加熱淬火特點(diǎn)，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(kuò)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(duì)于如此淺的淬硬層要求，其加熱時(shí)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(cè)中發(fā)現(xiàn)：對(duì)于淺滲層（如0.30~0.50mm）的工件，當(dāng)要求淬火后的硬度達(dá)到58~62（或59~63）HRC時(shí)，實(shí)際上這種要求是不合理的！通過長(zhǎng)期對(duì)滲碳淬火件的硬度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)有效硬化層≤0.50mm時(shí)，用洛氏HRC標(biāo)度檢測(cè)是不可能達(dá)到58HRC以上的，我們一般都是通過與顧客溝通用HRA標(biāo)度檢測(cè)。
1.傳動(dòng)軸一般技術(shù)要求，應(yīng)該大于這個(gè)要求?？梢约僭O(shè)：直徑60的軸，淬硬層0.6。精磨余量：0.2。至少應(yīng)在0.8-1.3。
2.要達(dá)這個(gè)硬化層的要求。電流頻率應(yīng)該在高頻和超高頻之間,因?yàn)橐笊疃戎灰?/span>硬化層深度0.5~1.0mm。
3.同時(shí)要達(dá)到23的淬硬層寬度。
4.小結(jié)一下：在直徑60的軸上，達(dá)到0.5-1.0的硬化層深度，淬硬層寬度23。硬度HRC：54-60。
5.對(duì)設(shè)備和工藝是個(gè)考驗(yàn)。
其實(shí)，還有的問題是：當(dāng)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(dá)到0.50mm或稍高一點(diǎn)）時(shí)，檢測(cè)的硬度很難達(dá)到每針都在54HRC以上。經(jīng)反復(fù)檢測(cè)成品硬度，以52~54HRC居多，個(gè)別的還低于52HRC，而55HRC以上的點(diǎn)幾乎沒有。
因此，這個(gè)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(dá)到高硬度。分析的原因如下：
1.高頻感應(yīng)加熱的特點(diǎn)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(shí)，加熱速度愈快，在每一溫度下碳原子擴(kuò)散時(shí)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(xiàn)介紹，超快速加熱時(shí)鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的點(diǎn)陣改組已屬于無擴(kuò)散相變。
2.其實(shí)，高頻感應(yīng)加熱淬火兼有“零保溫”加熱淬火特點(diǎn)，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(kuò)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(duì)于如此淺的淬硬層要求，其加熱時(shí)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(cè)中發(fā)現(xiàn)：對(duì)于淺滲層（如0.30~0.50mm）的工件，當(dāng)要求淬火后的硬度達(dá)到58~62（或59~63）HRC時(shí)，實(shí)際上這種要求是不合理的！通過長(zhǎng)期對(duì)滲碳淬火件的硬度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)有效硬化層≤0.50mm時(shí)，用洛氏HRC標(biāo)度檢測(cè)是不可能達(dá)到58HRC以上的，我們一般都是通過與顧客溝通用HRA標(biāo)度檢測(cè)。
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