Die Erforschung und Anwendung der Induktionsabschrecktechnologie für Lagerringe ohne weichen Riemen

  Ultraleichte und ultraleichte Lagerringe (Verhältnis Außendurchmesser zu Innendurchmesser ≤1.143) neigen bei der Bearbeitung, insbesondere bei der Wärmebehandlung, zum Verzug. Der abschließende Wärmebehandlungsprozess verwendet im Allgemeinen Martensit-Klassierungsabschreckung, Formabschreckung und manchmal Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt nach dem Abschrecken und Anlassen für die Gasnitrierbehandlung. Einerseits dauert der obige herkömmliche Wärmebehandlungsprozess lange, insbesondere die Gasnitrierbehandlung, um die Nitrierschicht von 0.8 mm zu erhalten, muss mehr als 100 Stunden aufgewendet werden, die Gesamtabschreckverzerrung ist groß, die Notwendigkeit einer Formgebungsbehandlung, der Energieverbrauch ist also sehr hoch; Auf der anderen Seite wird das Abschrecken von Ruß, Salpeterrückständen usw. leicht zu Umweltverschmutzung führen, aber es gibt auch ein gewisses Maß an Sicherheitsrisiken.

  Die Wälzlagerteile werden durch Induktionserwärmung gehärtet, und die Lebensdauer des Lagers wird im Vergleich zum Erhitzen, Abschrecken und Anlassen im Ofen um 10% ~ 20% erhöht. In der Zwischenzeit deckt die Induktionsabschreckausrüstung eine kleine Fläche ab, spart Energie, hat gute Arbeitsbedingungen und ist bequem für die Mechanisierung, und die Induktionsabschreckung mit axialem Scannen hat die Vorteile einer kleinen Teileverzerrung, kein weiches Band, weniger Oxidation und Entkohlung und eine hohe Produktionseffizienz . In diesem Dokument wird hauptsächlich die Softband-freie Induktionsabschrecktechnologie und ihre Anwendung eines extra großen, extra leichten Lagerrings vorgestellt.

1. Technische Anforderungen für die Wärmebehandlung von Teilen

Das Material des extra großen und extra leichten Lagerrings, der in einer bestimmten Art von Windkrafterhöhungsbox verwendet wird, ist 42CrMo, die Vorbehandlung ist angelassen, die Härte beträgt etwa 300 HBW. Die Abmessungen und Spezifikationen der Teile sind in Abbildung 1 dargestellt. Das Verhältnis des Außendurchmessers zum Innenmeridian der Teile beträgt 1.042.

FEIGE. 1 Lagerringdiagramm

Der Prozess ist ein Mittelfrequenz-Induktionsabschrecken, und der Abschreckteil ist die Position des Innenlochs des Teils, wie in Abbildung 1 gezeigt. Die Härte beträgt 52 bis 58 HRC, die effektive Härtetiefe beträgt 3 bis 5 mm (die effektive Härtetiefe). wird gemäß ISO3754 bestimmt), die metallografische Struktur muss die Anforderungen von JB/T9204 erfüllen. Verzerrungsanforderungen: Der Rundlauf des Phasenpunkts sollte innerhalb von 0.5 mm kontrolliert werden und der Rundlauf des Endflächenkreises sollte innerhalb von 0.1 mm kontrolliert werden.

2. Induktionshärtungsprozess

(1) Abschreckheizgeräte

Die Heizleistung ist die IGBT-Festkörpertransistor-Zwischenfrequenz-Heizleistung JIGC-500-10, die maximale Heizleistung beträgt 500 kW, die einstellbare Frequenz beträgt 1 ~ 10 kHz.Ф 1500 mm x 5000 mm vertikale Abschreckmaschine.

Der Induktor besteht aus dem Induktionsheizteil, dem Löschsprühteil und der Fixiervorrichtung. Der Abstand zwischen dem Induktor und dem Werkstück wird innerhalb von 4 bis 6 mm kontrolliert. Das Verfahren des verzögerten Erhitzungsabschreckens wird angewendet.

FEIGE. 2 Schematische Darstellung des Induktionsheizgeräts

1. Sensorheizteil 2. Sensorsprühteil 3

(2) Parameter des Induktionslöschverfahrens

Das Erhitzen wird durch Abtasten und Abschrecken entlang der axialen Richtung des Rings ausgeführt, der Induktor wird fixiert und der Ring wird kontinuierlich mit der Drehung der Arbeitsplatte erhitzt. Durch Einstellen der Eingangsleistung der Heizleistung, dh durch Einstellen des Stroms und der Spannung, um die spezifische Leistung des Werkstücks während der Induktionsheizung zu steuern, um die Induktionsheizgeschwindigkeit zu steuern. Die Prozessparameter der Induktionserwärmung sind in Tabelle 1 dargestellt. Nach dem Abschrecken wurde das Werkstück bei einer niedrigen Temperatur von 200 °C getempert.

Tabelle 1 Technologische Parameter der Lagerring-Induktionserwärmung

3. Testergebnisse und Analyse

Die Probe wird in der Mitte der Induktionshärtungszone der Teile abgefangen, und die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2 Testergebnisse des Probenabfangens

Hinweis: 1. Die Tiefe der effektiven Härteschicht wird gemäß ISO3754 bestimmt.

2. Die metallographische Struktur wurde gemäß JB/T9204 bewertet.

Der gemessene Mikrohärtewert und die Härtegradientenkurve sind in Fig. 3 gezeigt. XNUMX.

FEIGE. 3 Härtegradientenkurve

Aus den obigen Testergebnissen stimmen die Tiefe der oberflächengehärteten Schicht, die Härte, die metallografische Struktur und andere technische Indikatoren für die Wärmebehandlung besser mit den technischen Anforderungen überein. In dem abgeschreckten Bereich gibt es wegen der Induktionsabschrecktechnik des abtastenden Abschreckens entlang der axialen Richtung keinen weichen Riemen. Ein tragbares Richter-Härteprüfgerät wurde verwendet, um die Härte des physikalischen Abschreckbereichs zu ermitteln, die alle 54 bis 56 HRC mit einheitlicher Härte betrug.

Verformungsmessung: Der Rundlauf des Kontaktpunktes beträgt 0.30 mm und der Rundlauf der Stirnfläche 0.05 mm, was den technischen Anforderungen entspricht.

Messung des Stromverbrauchs: Berechnen Sie den tatsächlichen Stromverbrauch des Wärmebehandlungsprozesses innerhalb eines Zyklus gemäß GB/T17358. Nach der Berechnung beträgt der tatsächliche Stromverbrauch des Prozesses des Induktionsabschreckprozesses in einem Produktionszyklus etwa 0.120 kWh/kg beträgt die tatsächliche Prozessleistungsaufnahme des Gesamtabschreckens etwa 0.306 kWh/kg, und die tatsächliche Prozessleistungsaufnahme des Gasnitrierens beträgt etwa 0.844 kWh/kg. Somit ist ersichtlich, dass der eigentliche Prozess des Lagerrings unter Verwendung der Induktionshärtungstechnologie Energie von 60.8 % gegenüber dem Gesamtabschrecken und Energie von 85.8 % gegenüber dem Gasnitrieren einspart.

In Bezug auf die Produktionseffizienz ist der Induktionsabschreckring etwa 3-mal effizienter als das Gesamtabschrecken und 30-mal effizienter als das Gasnitrieren.

4. Endnoten

(1) Mit einem vernünftigen Induktordesign und geeigneten Prozessparametern kann die Einführung einer weichbandfreien Induktionsabschrecktechnologie für extra große und extra leichte Lagerringe die Designanforderungen erfüllen. Diese weichbandfreie Induktionsabschrecktechnologie für Lagerringe wurde erfolgreich in der Massenproduktion mit einem stabilen Prozess und zuverlässiger Qualität angewendet.

(2) Die Induktionsabschrecktechnologie mit axialer Abtastung löst den häufigen Fehler des Induktionserwärmungs-Weichriemens im großen Lagerring, und die Härte des Abschreckbereichs der Teile ist gleichmäßig und konsistent.

(3) Die Verwendung der weichbandfreien Induktionshärtungstechnologie für extra große und extra leichte Lagerringe spart nicht nur viel Energie, sondern verbessert auch die Produktionseffizienz erheblich, verkürzt den Herstellungszyklus und reduziert die Herstellungskosten.