中频淬火台阶处淬火裂纹

xfhuwei

此产品在中频淬火后经常产生批量环形裂纹，我们对淬火液浓度、流量、回火时间进行控制后，有时有所改善，但有时感觉好像又用处不大，实在是找不出原因，向各位请教解决的办法！具体见图

喜欢上岸的鱼

这个零件是什么材料的？是只干这个台阶还是所有阶梯轴都干？

luodan1661

这样大家才好分析。

happysky100

估计是台阶部分过热，
该处淬硬层有多深？硬度与组织如何？

天天小非

R角过渡处应力集中，产生裂纹的几率要大。
解决方法：
1.加大该位置的R角过渡
2.采用冷却速度慢一点的淬火介质

xfhuwei

不好意思，前面没有说清楚。此工件要求整根中频淬火，工件长度为1.2米左右，材料为42CrMoA，淬火液用的是AQ251，为防止产生裂纹，我们将淬火液的浓度配得较高，达到8%~10%，导致淬火后硬度只有54~55HRC左右。另外，此φ46台阶处的深度要求是12~15mm左右，其它部位在7mm左右。

mq9533

是不是圆形感应器，造成这种裂纹过热的可能性很大，台阶处要求那么深很不合理。先与设计人员沟通一下，硬化层深降下来。

HRC

工件这么多台阶却要求整根中频淬火，而且硬化层深超出中频范围，过渡处也很难淬硬，建议整体淬火。工件硬度要求多少，好像54~55HRC都不够？

xfhuwei

是圆形线圈的，两个工位！深度应该来说还好吧，那个台阶是φ46耶，12到15的深度应该来说还是合理的！！

请大家帮我想想办法啊！！！！！！

喜欢上岸的鱼

可以在中频前把此处的尺寸多留点,淬火后在磨哦.

xfhuwei

呵呵，目前我们就是在用这种办法来控制，但感觉太麻烦了，而且增加了成本！！

luodan1661

从楼主现在提供的材料来看，是整根轴用圆环感应器进行连续淬火，这样淬火存在以下的几个问题：
1、轴各处与感应器的间隙是不一致的，最大差距单边约8、9mm，所以加热的速度应该是比较慢，在淬火加热过程中，46台阶处的温度应该是最高的，不知道到底有多高的温度？而整根轴其他部位的温度与该处差多少？你们的机床在淬火过程中可以实现变移动速度吗？
2、你们淬火的时候加热和冷却是一个圈还是分开的呢？喷水圈喷水的位置及角度如何？
3、淬火的时候是从哪一端开始，行走方向怎样？

    该裂纹部位是结构性裂纹易发部位，要解决的话要从加热和冷却上考虑，最好的方法是用半圈式感应器加热，从轴右端淬起，连续淬至左端。

    先给楼主一个简单易用的方法试试看有效果不。用一根大点的石棉绳把裂纹R部位缠一圈或两圈，这样既不影响加热（因为石棉不屏蔽磁力线），而且石棉耐高温，在零件加热到温冷却的时候还在冷却前期挡一下水，从而降低该处的冷却速度，这样对于防止裂纹可能会有点好处。同时还要注意余热，不能冷透。这个方法不一定可靠，如果不怕多出几件废品的话可以试试。

xinyou

把那个台阶在热处理之前倒角倒成大的斜角，不要存在台阶，这样可以有效避免应力集中，还可以防止局部温度过高，难以控制。避免了尖角效应。到热处理结束之后在到成你们所需要的尺寸。

happysky100

变截面，大台阶零件
还是用半圈（矩形）感应器比较好

xfhuwei

谢谢大家的建议！！下面我再对怕瓦落地提出的问题介绍一下：
1、行进方向是从右开始，连续淬至左方，也就是从φ36.2→φ46→φ27.5，在这过程中，功率和速度都是有变化的，其中，当线圈行进到φ46后面的圆弧处时功率达到最大，但具体温度没有测量过，下次我试试看测量一下。
2、我们冷却采用的是一个主喷淋再加上一个辅助喷淋的设计，其中主喷淋是圆形的，它的喷射角度是反向约45度，而辅助喷淋则是安装在主喷淋之后，只是一块板，喷淋时是从上向下喷，喷射方向向工件中心集中。
另外，对于说用石棉绳的建议，我认为不大可行，因为我们一次要生产3000、4000件，如果每根都加个石棉绳的话，工作量太大了。
请大家再多提意见，谢谢！！

luodan1661

我自己琢磨着弄了个示意图，你看看有接近的没？

xfhuwei

第一张图比较接近,不过你凹进去太深了，我们实际基本上是平滑过渡！等会我去拍张照片传上来！！

xfhuwei

这是我们金相做出来的样件，除了台阶处外，其余部位一般淬硬层深度在7mm左右。

[ 本帖最后由 xfhuwei 于 2008-9-4 12:58 编辑 ]

luodan1661

1、楼主看过台阶部位、大圆弧部位、裂纹部位的金相组织和硬度有差异没？
2、这个产品的材质以及前处理状态？产品坯件是棒料还是锻件？
3、你说你们淬火的时候变速和变功率，都是怎么个变法呢？
4、反向淬火你们试过没有？

xfhuwei

材料是42CrMoA，此位置首先经过锻造，再调质处理，然后机加工，最后再进行中频淬火。在中频淬火时，我们在程序中设定对此位置先进行低功率预热（工件表面没有红），且不喷淬火液，然后再正式淬火。
由于我们的工件有台阶，故工件各部位的杆径不同，因此为保证深度，功率和速度就有一定的变化。总的来说，功率有三次变化，是逐渐增加的，当到达φ27.5时功率达到最大，功率变化附件