高頻加熱淬火是將金屬加熱到相應(yīng)溫度,然后迅速冷卻,以獲得組織均勻、性能良好的工件。感應(yīng)淬火的特點(diǎn)是加熱迅速,冷卻較快。由于在工件表面形成了淬硬層,因此硬度很高。但由于在感應(yīng)加熱過(guò)程中工件溫度很高,所以容易出現(xiàn)軟化、開(kāi)裂、脫碳、過(guò)熱等缺陷。這些缺陷嚴(yán)重影響了感應(yīng)淬火的質(zhì)量,需要采取一些措施來(lái)祛除這些缺陷。
常用的祛除回火裂紋的方法有三種:局部加熱法;緩慢冷卻法;表面回火法。
一、局部加熱法
局部加熱法就是在工件表面局部加熱,使表層溫度高于奧氏體轉(zhuǎn)變溫度,然后迅速冷卻。這種方法主要用于厚板和不均勻加熱的薄板零件,如鋼軌、鋼管等。對(duì)于薄板件,淬火后立即回火,用此法效果較好;對(duì)于厚板件,由于淬火后在表面形成了一層高硬度的馬氏體組織,不易立即回火,因此需要采取一些措施使其緩慢冷卻。
二、緩慢冷卻法
緩慢冷卻法是指將加熱溫度較高的金屬緩慢地冷卻到與零件中的較低硬度相一致的溫度。這將有助于防止回火裂紋的出現(xiàn)。
在感應(yīng)淬火中,在工件表面形成淬硬層時(shí),會(huì)在工件中形成較大的內(nèi)應(yīng)力。如果不祛除內(nèi)應(yīng)力,回火時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋。
緩慢冷卻法可以避免裂紋的產(chǎn)生,但由于這種方法需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間,所以加熱時(shí)間也較長(zhǎng),這會(huì)增加成本。
因此,為了經(jīng)濟(jì)、有益地祛除回火裂紋,需要根據(jù)零件的具體情況選擇適當(dāng)?shù)幕鼗鸸に嚒?/p>
三、表面回火法
表面回火是一種使材料表面形成淬硬層的回火工藝,與局部加熱法相比,它具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.不需要加熱和冷卻,不需要將工件加熱到奧氏體狀態(tài),也不需要緩慢冷卻。
2.可以祛除工件上的應(yīng)力,并避免由于局部加熱而產(chǎn)生的裂紋。
3.由于工件表面形成了淬硬層,因此硬度高,抗磨性好。
4.可以通過(guò)局部加熱來(lái)改繕工件的機(jī)械性能。
5.可以使零件的形狀和尺寸得到改繕,從而使零件具有更加好的使用性能。
6.回火裂紋可以通過(guò)表面回火來(lái)祛除。此外,還可以采用化學(xué)熱處理方法來(lái)祛除裂紋。由于化學(xué)熱處理不會(huì)引起形狀的變化和尺寸的變化,因此也可以用于祛除裂紋。
四、回火裂紋的防范措施
1.在不影響使用性能的前提下,盡量選用較小的感應(yīng)加熱功率和較大的加熱速度。如果工件需要很大的淬硬層,則應(yīng)采用多層感應(yīng)加熱,以避免回火脆性。
2.在淬火后,須將淬火工件放入含有潤(rùn)滑劑的空氣中緩慢冷卻,以避免回火脆性。
3.如果工件在回火前需要熱處理,則應(yīng)在淬火后進(jìn)行低溫回火。如果須在回火后進(jìn)行熱處理,則須用合適的冷卻方法將工件表面冷卻至室溫,然后再進(jìn)行回火。
五、注意事項(xiàng)
1.淬火后的工件應(yīng)迅速冷卻,以避免因淬火應(yīng)力過(guò)大而造成變形和裂紋。
2.回火后應(yīng)根據(jù)工件的性能要求選擇不同的冷卻速度,并根據(jù)不同的用途選擇不同的回火法。
3.回火后應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。
4.對(duì)于淬透性較差的鋼件,應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)回火時(shí)間。