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Mängel und Gegenmaßnahmen der Induktionswärmebehandlung (Teil 1)

  Das Induktionsabschrecken ist aufgrund seiner schnellen Erwärmungsgeschwindigkeit und kurzen Erwärmungszeit sowie des lokalen Oberflächenabschreckens schwer zu kontrollieren, was die Qualitätskontrolle und Stabilität schwieriger macht. Die häufigsten Mängel beim Induktionsabschrecken sind unzureichende Härte, weiche Stelle, weicher Riemen, Abschreckriss und so weiter.

A. Die Härte der gehärteten Schicht ist die unzureichende oder weiche Punkt-, Weichstreifenkontrolle

1. Ungenügende Härte der gehärteten Schicht

  Es gibt viele Gründe für eine unzureichende Härte, wie z. Oberflächenoxidation, Entkohlung) und so weiter. Was die Härte der Härtungsschicht betrifft, die durch einen unsachgemäßen Induktionshärtungsprozess und -betrieb verursacht wird, sind die Hauptgründe wie folgt:

(1) Niedrige Heizleistung, unzureichende Heizzeit und großer Oberflächenabstand zwischen Induktor und Werkstück führen zu einer niedrigen Abschrecktemperatur, was zum Vorhandensein von ungelöstem Ferrit und einer ungleichmäßigen Mikrostruktur in Abschreckgeweben führt, und in schweren Fällen tritt retikulärer Totensit auf (siehe ABB 1).

Abbildung 1 – Metallografische Struktur unter Erwärmung

FEIGE. 1. Unterhitzte metallografische Struktur 400x

(2) Unzureichende Kühlung. Ein zu langes Zeitintervall zwischen dem Ende des Erhitzens und dem Beginn des Abkühlens, eine zu kurze Zeit zum Aufsprühen der Flüssigkeit, ein zu niedriger Einspritzdruck und eine zu niedrige Dichte und eine niedrige Abkühlgeschwindigkeit des Abschreckkühlmediums führen zu einer unzureichenden Abkühlung, was zum Auftreten von Nicht-Martensit führt Strukturen wie Tortensit in abschreckenden Geweben (siehe Fig. 2).

Abbildung 2- Schlecht gekühlte metallografische Strukturen

FIG. 2 Unterkühlte metallographische Struktur 400X

Um zu verhindern, dass das Werkstück eine unzureichende Härte erzeugt, ist der Massenanteil des Kohlenstoffs des induktionsabgeschreckten Werkstücks im Allgemeinen größer als 0.4%, die Qualität der vorbereitenden Wärmebehandlung vor dem Abschrecken wird kontrolliert und die Oberfläche des Werkstücks sollte frei von Öl sein. Oxidation, Entkohlung usw. Beim Induktionsabschrecken sollte die spezifische Leistung erhöht, die Aufheizzeit entsprechend verlängert und der Abstand zwischen Induktor und Werkstückoberfläche verringert werden. Erhöhen Sie den Wasserdruck, erhöhen Sie den Durchfluss des Kühlsprays, sprühen Sie die Kühlung rechtzeitig nach dem Erhitzen, verbessern Sie die Abkühlgeschwindigkeit und andere Maßnahmen.

2. Weicher Fleck und weicher Gürtel der gehärteten Schicht

Die weiche Stelle wird normalerweise durch das Blockieren des Wasserstrahllochs oder das Verdünnen des Wasserstrahllochs verursacht, was die Abkühlgeschwindigkeit des lokalen Oberflächenbereichs verringert. Daher erfordert die Vermeidung von Weichstellen sauberes Wasser und die häufige Reinigung von Wasserlöchern; Das Wasserstrahlloch ist zu dünn und muss neu gestaltet werden, um das Wasserstrahlloch zu vergrößern oder zu vergrößern.

Der weiche Riemen ist der spiralförmige Riemen aus Schwarz und Weiß, der auf der Oberfläche erscheint, oder der gerade schwarze Riemen entlang der Richtung der Werkstückbewegung, wenn das Wellenwerkstück kontinuierlich erhitzt und abgeschreckt wird. Im schwarzen Bereich befinden sich Nicht-Martensit-Strukturen wie ungelöster Ferrit und Tortensit. Die Hauptgründe sind wie folgt: kleiner Sprühwinkel, Rücklaufwasser aus dem Heizbereich; Die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks ist nicht mit der Bewegungsgeschwindigkeit koordiniert, und die relative Bewegungsdistanz des Induktors ist relativ groß, wenn sich das Werkstück einmal dreht; Der Winkel des Sprühlochs ist nicht konstant und das Werkstück dreht sich exzentrisch innerhalb des Induktors. Daher bestehen die ergriffenen Maßnahmen darin, den Wassersprühwinkel zu erhöhen, die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks und die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors zu koordinieren, um sicherzustellen, dass sich das Werkstück konzentrisch innerhalb des Sensors dreht.

B. Kontrolle der Verformung und Rissbildung durch Induktionsabschrecken

1. Abschreckverformung

Während des Induktionsabschreckens zeigen die meisten Werkstücke eine thermische Spannungsverformungsverformung. Bei wellenförmigen Werkstücken ist die gehärtete Schicht nicht gleichmäßig, normalerweise biegen sich die Werkstücke zur Seite der Härtungsschicht flach oder ohne Härtungsschicht für dünnwandig Zahnrad mit einem Verhältnis von Innendurchmesser zu Außendurchmesser von weniger als 1.5, das Innenloch und der Außendurchmesser haben die Tendenz zur Ausdehnung, das Doppelzahnrad ist ein aufgeweiteter Mund. Um die Verformung zu kontrollieren, sollte die Wärmeübertragung zum Zentrum reduziert werden. Dabei kann eine Durchbranderwärmung zur Verbesserung der spezifischen Leistung und Verkürzung der Aufheizzeit eingesetzt werden. Bei Wellen- und Stangenwerkstücken wird das Werkstück konzentrisch mit einem Induktor gedreht, um die Biegeverformung zu reduzieren. Für Getriebe wird unter der Prämisse, die Anforderungen der gehärteten Schicht zu erfüllen, eine größere spezifische Leistung verwendet, um die Erwärmungszeit zu verkürzen, und die Endfläche ist mit einer Kappe versehen, um ein vorzeitiges Abkühlen und Schrumpfen des Innenlochs zu verhindern; Auch kann bei der Zahnrohlingbearbeitung zuerst eine Hochfrequenznormalisierung und dann die Bearbeitung von Innenloch und Fräszähnen erfolgen, um so die Schwindung des Innenlochs zu reduzieren. Wenn das dünnwandige Zahnrad abgeschreckt wird, kann das Innenloch durch Sprühen von Wasser gekühlt werden, um die Ausdehnung des Innendurchmessers zu steuern.

2. Löschriss

Überhitzung durch Induktionsabschreckung ist eine häufige Ursache von Abschreckrissen, und die Abschreckstruktur der Überhitzung ist die dicke Martensitstruktur, wie in Fig. 3 gezeigt. 1. Die Ursachen und Kontrollmaßnahmen von Induktionshärtungsrissen sind in Tabelle XNUMX aufgeführt.

FEIGE. 3- Induktionsgehärtete raue Martensitstruktur aus Stahl

FEIGE. 3 Induktionshärten grobes Martensitgefüge aus Stahl 400x

Ursachen von Induktionshärtungsrissen und Bekämpfungsmaßnahmen



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