凸輪軸、半軸等用高頻感應加熱機進行淬火熱處理時,有可能會產生不良淬硬層,因此,了解應該避免的不良淬硬層對我們的熱處理工作有很大的幫助。
工件在用高頻感應加熱機進行感應淬火時,其淬火件的淬硬層(區(qū)域)分布與零件結構強度關系密切,因為淬火與未淬火區(qū)邊緣處存在殘留拉應力,會降低零件強度,如果這一過渡區(qū)正好又處在危險斷面,則破壞折斷的概率就大大增加了。
(1)汽車主動軸淬硬區(qū)分布的改進
汽車主動軸曾發(fā)生直徑50mm軸頸退刀槽處早期斷裂問題。針對退刀槽處半徑小及淬硬區(qū)不連續(xù)兩個關鍵問題進行了試驗,取得了明顯效果。我們經過多次試驗得出:退刀槽處半徑大小與疲勞強度有直接影響,增大半徑,提高了軸的疲勞強芝。退刀槽處淬硬了,使臺肩處淬硬層連續(xù),消除了拉應力區(qū)的影響,提高了該處的強度,兩項改進的效果使主動軸的疲勞循環(huán)次數(shù)增加了近10倍。
(2)汽車傳動軸淬硬區(qū)分布的改進
汽車傳動軸原來淬硬區(qū)只淬到花鍵完整段,花鍵退刀處正好是淬火過渡區(qū),使用中花鍵過渡處斷裂(45度正斷型與垂直切斷型斷口)。通過檢查和分析得知,斷裂處正好是淬硬區(qū)與原始狀態(tài)的過渡區(qū),表面硬度從大于50HRC降到25HRC,從表面殘留壓應力狀態(tài)轉為拉應力狀態(tài),斷口顯示抗扭強度不足。因此,淬硬區(qū)的位置較為重要,決不能把過渡區(qū)設計在花鍵退刀處,而應延長,使圓弧處也得以淬火。
(3)動力輸出軸軸頭斷裂實例
動力輸出軸軸頭,使用中發(fā)生花鍵過渡處斷裂,經檢查過渡處淬硬層特淺,淬硬層中只有少量馬氏體。原工藝為掃描淬火,因感應加熱時臺階處磁力線偏移,導致該處淬硬層很淺。用整體一次感應淬火(矩形管縱向加熱)后,淬硬層深度增加。
經疲勞對比試驗,改進前5個試件的平均循環(huán)次數(shù)為10.9萬次,在花鍵臺階處斷裂,疲勞源均在花鍵臺階處;而改進后的4個試件均達到150萬次,因未斷而下架。分析認為:臺階處淬硬層連續(xù),淬火表面存在壓應力能抵消缺口應力集中的作用,淬硬層深度達到軸徑的10%時,能得到較合適疲勞強度。
鄭州高氏是專門生產高頻感應加熱機的廠家,對工件的熱處理相當?shù)牧私猓绻ぜ^程中產生的殘余應力、裂紋、淬硬層等都很熟悉。如果您想了解更多關于不良淬硬層分布的情況,您可以來電咨詢。電話:18737116921
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