如何调整感应淬火工艺规范?
(1)加热 其目的是使工件表面达到合适的淬火温度,并达到一定的加热深度。可以用以下两个公式来概括淬火规范的调整:
式中 —相变区的加热速度(℃/S )
—功率密度(( kW/cm2 )
式中 t—工件最终加热温度(℃)
T—加热时间(s)。
式(5-11)说明,工件在相变区的加热速度,取决于功率密度的大小(是功率密度的函数)。式(5-2)说明,当工件加热速度确定后,工件最终加热温度,取决于加热时间(是加热时间的函数)。热处理加热规范的调整,实际上是按以上两个公式的先后次序进行的,即先选择功率密度,再选择加热时间。
在电源设备的频率、功率选择得比较适合的情况下,为提高生产率,一般将电源的输出功率尽量调大一点,如80%~90%额定功率。这样确定了,
和
也确定了。此时,可用红外辐射高温计测量工件表面温度(有经验的工作人员用目测也可以),同时用秒表记下加热时间T,此时最终加热温度t被确定下来。
工件调试一般用三个工件:第一个工件加热时间用T;第二个工件用:T+X;第三个工件用T-X。这样工件加热温度有中、上、下范围。如果用高温计测出的温度正确的话,将得到如下的金相检验结果:第一个工件,淬火温度合适,淬火组织为马氏体;第二个工件淬火温度偏高,显微组织为中针状或粗针状马氏体;第三个工件淬火温度偏低,显微组织为不均匀的马氏体,伴有未溶铁素体。此时,如果第一个工件硬化层深度也符合要求(最好为中间值),调试就算合格;如果硬化层太深,则应提高功率密度,缩短加热时间T,重新进行调试。在高温计监测下,调试一个工件即会达到预期目的;如果硬化层深度太浅,则应降低
,同时延长T进行再一次调试。
当采用扫描加热时,可以改变托架移动速度U,即改变了加热时间,因为T=H/U, H为有效圈高度,是固定的;也可以改变,亦改变了
与
根据工件硬化层深度来调整与托架移动速度U。
(2)冷却 工件快速加热后,要马上快速冷却的目的,是为了工件表面能淬上火。
1)对于中碳钢,最方便、价廉的淬火冷却介质是水,并且常用喷水冷却。喷水时,冷却速度极大,用细热电偶焊在加热工件表面,然后用示波器记录下来冷却时的温度曲线如图5-12所示。从图上可看出,A~B段冷却速度极快,约2900℃/S;温度降到约2900℃( C点)后,冷却速度大大降低,起初为100 ℃/s,以后逐步降低。
2)对于易淬裂的碳钢工件及合金钢工件,旧工艺用油淬、喷油淬,现在已广泛应用聚合物作添加剂的淬火液。国外产品有Ucon、251、364等,国内也有多种产品。这种聚合物淬火液的质量分数为5%~15%,温度常控制在15~50℃。
感应淬火工件的表面颜色,常能告诉大家加热温度是否正确。当工件淬火后,表面出现蓝色,一般提示加热温度不够;当淬火后,工件表面全部呈现灰白色,一般表示加热温度过高;正常淬火表面应呈现点状米色,并具有淡黑色不连续的氧化皮。