铸铁导轨采用高频淬火机进行淬火热处理,若操作不当易造成哪些缺陷?

导轨是机床上的重要零件,是机床工作精度的基础。在机床运行的过程中,导轨要承受巨大的摩擦力,因此,生产上通常都要求导轨具有高的耐磨性、高的抗擦伤能力和高的疲劳强度。为了满足导轨的这些工作要求,我们常用高频淬火机对它进行淬火热处理。但是,在实际操作过程中,受各种因素的影响,导轨会出现一些淬火缺陷。今天,小编就给大家说说常见的淬火缺陷以及相应的解决办法。

1、硬度低于工艺要求

(1)铸铁基体中化合碳的成分<0.6%,使基体中珠光体含量少,硬度在淬火前<190HBW。应在铸铁熔炼过程中,改变配料的比例,适当降低一些能促进石墨化的元素,如C、Si等的含量;造型时,在靠近导轨处适当地增加一些冷铁,以加大这部分的冷却速度。

(2)淬火过程中工件(或感应器)移动速度快,使加热区尚未充分奥氏体化,留下一部分珠光体未转变。应适当减缓工件或感应器的移动速度,使加热区充分奥氏体化。

(3)冷却时喷水角度不适当,水量不足或有些水孔不能喷水等原因都会使加热区冷却不足。应调节冷却水入口的压力和流量,用压缩空气吹冷却水幕,防止其飞溅到加热区内。

(4)工件(或感应器)运动速度过慢,工件加热温度过高,形成较多的残余奥氏体使硬度降低。解决的方法应使机床的运动速度稳定,在1-5mm/s的低速范围内任意调节。

2、硬化层分布不当 铸铁导轨采用高频淬火机进行感应淬火时,沿截面轮廓分布的硬化层并不均匀,凸起的部分如山形导轨的尖部、矩形导轨的外90°垂直面角,在加热时都会首先受热,所以硬化层较深,而V形导轨的底部、内90°垂直面角都不易加热,所以硬化层深度较浅。

解决此问题的方法是合理设计感应器,调整感应器,在感应器上加导磁体等方法,使加热层均匀等。

3、变形过大 铸铁导轨淬火的变形规律普遍是呈下凹的,为0.3-0.5mm/m,随床身本身的结构刚性的大小而异。

解决的方法是首先进行首批试验,在固定工艺参数的条件下,测量其下凹数值,用机械加工补偿的办法,即在精刨(铣)导轨时,将工件压成中凹形的弹性变形状态进行加工,卸下工件后借工件的弹性使工件恢复成上凸形,也可利用数控铣床将工件直接加工成上凸形,待工件淬火后使导轨基本趋于平直,也可在淬火时在导轨中段加一个向上的支撑力(两端向下压),抵消工件淬火时下凹变形。

在淬火工艺方面,两条导轨最好一次同时淬硬,如受设备功率的限制只能分为两次淬硬时,最好使两次淬硬的移动方向一致。在淬火时,在保持输出功率稳定的条件下,应保持感应器与工件的间隙一致,解决的方法是设计浮动式感应器(长型导轨)或设计刚性好的感应器(中短型导轨),精确调整工件的淬火位置。

4、淬裂 除上述过热、重复淬火造成裂纹之外,在导轨的端头,尤其在没有倒角情况下,很容易产生裂纹。

解决的方法是在导轨端面附加接长导轨,它可用来解决淬硬层均匀和避免裂纹,还可作为金相试块用。

热处理工艺是影响工件热处理质量的关键性因素,因此,我们在执行热处理工艺时,应格外的认真、仔细,以免造成不必要的缺陷。

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