【正文】 ....................................... 3 新型感應(yīng)加熱淬火技術(shù) ......................................... 3 感應(yīng)加熱淬火技術(shù)常見質(zhì)量問題 及產(chǎn)生原因 ............................ 5 45鋼感應(yīng)加熱淬火技術(shù)的應(yīng)用與研究 ................................. 6 第 2 章 工藝方案制定與實(shí)驗(yàn)過程 ......................................... 8 總體實(shí)驗(yàn)步驟 ...................................................... 8 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備的選取 .............................................. 8 實(shí)驗(yàn)材料的選取 ............................................... 8 實(shí) 驗(yàn)設(shè)備的選取 ............................................... 8 實(shí)驗(yàn)參數(shù)與方案的確定 ............................................. 10 正火預(yù)處理參數(shù)與方案的確定 .................................. 11 高頻感應(yīng)加熱淬火處理參數(shù)與方案的確定 ........................ 11 調(diào)質(zhì)處理參數(shù)與方案的確定 .................................... 11 實(shí)驗(yàn)操作過程 ..................................................... 12 試件的正火預(yù)處理 ............................................ 12 試件的高頻 感應(yīng)加熱淬火 處理 .................................. 12 試件的調(diào)質(zhì)處理 .............................................. 12 第 3 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 .................................................. 13 試件經(jīng)高頻感應(yīng)加熱淬火后硬度的分析比較分析 ...................... 13 相同感應(yīng)電流下淬火硬度的比較 分析 ............................ 13 相同加熱時(shí)間下淬火硬度的比較分析 ............................ 15 試件回火 后和回火前 硬度的比較分析 ............................ 16 試件高頻感應(yīng)淬火回火與調(diào)質(zhì)硬度的比較分析 ......................... 17 金相組織的比較分析 ............................................... 18 試件感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)前、后表面特征 ............................. 18 試件感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)前、 后金相組織 ............................. 19 結(jié) 論 .............................................................. 21 致 謝 .............................................................. 21 參考文獻(xiàn) .............................................................. 22 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 20 世紀(jì) 50 年代，感應(yīng)熱處理開始在國內(nèi)應(yīng)用，當(dāng)時(shí)此工藝被稱做“高周波淬火”。這門熱處理新工藝?yán)镁€圈電磁感應(yīng)加熱鋼鐵件是很新奇與吸引人的，它具有加熱快、局部淬火、節(jié)能、在線生產(chǎn)、便于自動(dòng)化等特點(diǎn)，很快為熱處理工作者所接受。 工頻 (50HZ)加熱淬硬層深度為 1020mm，一般用于較大尺寸零件的透熱，大直徑零件（直徑 amp。 （ 2） 淬火后工件表層可得到極細(xì)的隱晶馬氏體， 硬度 稍高（ 2～ 3HRC）。為此，現(xiàn)代化的感應(yīng)加熱淬火裝備已經(jīng)安排在生產(chǎn)線或自動(dòng)線上。 （ 1）汽車制造業(yè) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 3 汽車制造業(yè)廣泛地采用了熱處理技術(shù)，感應(yīng)加熱淬火的汽車零部件，已經(jīng)上升到占全部熱處理零件的 50%左右。 其中感應(yīng)加熱電源經(jīng)歷從機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī)組、電子管式高頻電源、晶閘管式中頻電源到晶體管超高頻和高頻電源的發(fā)展。而為了能夠很好的滿足零件苛刻 的要求，新型的感應(yīng)加熱淬火技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。淬火時(shí)表層產(chǎn)生的壓應(yīng)力對提高硬度也有一定影響。改變加熱溫度、時(shí)間和通入的氨氣流量得到不同的滲層深度和滲層硬度。同時(shí)能節(jié)約成本、能源、材料和環(huán)境保護(hù)費(fèi)用。 高頻感應(yīng)電阻加熱表面淬火的特點(diǎn) ： ①適用于齒條軸的齒條淬火和各種凸輪軸汽缸內(nèi)表面的強(qiáng)化。其原因歸納如 下： （ 1）開裂原因 加熱溫度高、不均勻，冷卻過快且不均勻；淬火液選擇不當(dāng)，冷卻速度過大；材料淬透性偏高，成分偏析，含有毒元素，存在缺陷；零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，技術(shù)規(guī)范不當(dāng)。 ② 感應(yīng)器損耗小 ,電效率高 。 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。 據(jù)文獻(xiàn)介紹 [12] [13]， 45鋼易淬裂的尺寸范圍為 5～ 11mm，截面尺寸過小或過大均不易淬裂。并和感應(yīng)加熱淬火并回火的試件進(jìn)行比較。 ④ 安裝簡單，只需接電源和水即可，無需專人安裝 。 ④粗調(diào)旋鈕，視場逐漸變亮，微調(diào)至圖像清晰。包括機(jī)體、升降工作臺、物鏡壓頭轉(zhuǎn)塔、自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)、攝像照明系統(tǒng)、測微目鏡系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、圖象分析系統(tǒng)等。 ⑦蓋上儀器罩，清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，填寫儀器使用記錄。 對于實(shí)驗(yàn)的分組， 由于感應(yīng)加熱設(shè)備沒有頻率旋鈕， 所以用不同感應(yīng)電流來模擬頻率， 本實(shí)驗(yàn)選擇在三種不同感應(yīng)電流下而且每一電流值下分別加熱 5s、 8s、 11s。 將預(yù)備進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的試件 標(biāo)記為 10， 45鋼的淬火 溫度在 900℃左右，保溫時(shí)間為 10～20min。 試件的調(diào)質(zhì)處理 將三相電阻爐加熱到 900℃，然后將試件 10放入爐中 加熱 15min， 取出后 立即投入水中進(jìn)行淬火 ，然后將其放入另一加熱到 600℃的爐中保溫 1h，取出空冷?？梢哉f明隨著 加熱時(shí)間 的 延長 ，試件表面硬度也隨之增加，而基體硬度基本不變，符合零件表面強(qiáng)化工藝的范疇。 試件回火 后和回火前硬度的比較 分析 對試件 5 進(jìn)行 200℃回火處理，保溫 1h 后，再對實(shí)驗(yàn) 5進(jìn)行顯微硬度測試與回火處理前進(jìn)行比較分析，其結(jié)果總結(jié)如下： 試件 5進(jìn)行 200℃回火、保溫 1h 處理后，其截面硬度值分布與處理前截面硬度值分布詳見表 45，圖 45。 從 難易程度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)高頻感應(yīng)處理工藝由于加熱時(shí)間短、升溫快完全可以采用機(jī)械手進(jìn)行夾持操作，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量流水線作業(yè)；而調(diào)質(zhì)處理工藝操作步驟多、時(shí)間長難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。 越往內(nèi)試件逐漸變?yōu)?基體組織， 即淬火前的 正火組織。陳老師教會(huì)了我很多有關(guān)感應(yīng)加熱表面淬火技術(shù)方面的知識，還教會(huì)了我洛氏硬度計(jì)及顯微硬度計(jì)的使用，在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給了我極大地支持。 在實(shí)驗(yàn)過程中，陳老師盡量為創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，使在實(shí)驗(yàn)室里能到了充分的鍛煉。因此利用感應(yīng)加熱表面淬火強(qiáng)化零件表面可以大大提高硬度值以及使用壽命，并且改善了試件表面組織。雖然兩者均符合對 車軸 的技術(shù)要求，但是在實(shí)際的生產(chǎn)操作可行性、難易性、損耗性等角度進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)對 車軸 高頻感應(yīng)加熱淬火工藝要相對優(yōu)于其調(diào)質(zhì)工藝。 (mm) 0100200300400500600700800 1 2 3 4 6距邊緣距離m m維氏硬度Hv試件7 5 s試件8 8 s試件9 1 1 s北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 圖 44 8s 時(shí)試件在 297A、 355 A、 400A 下各截面顯微硬度（ HV）分布 通過對圖 44的分析，發(fā)現(xiàn)試件在相同 加熱時(shí)間 、不同 感應(yīng)電流（即相同的感應(yīng)頻率） 下的感應(yīng)加熱表面淬火，其表面硬度值分布不同。 表 41 297A 時(shí)各試件截面的顯微硬度（ HV）分布 距邊緣距離 試件及 時(shí)間 試件 1 5s 試件 2 8s 266