机用锯条坯采用中频淬火机进行退火热处理，产生脆断缺陷的原因是什么？
机用锯条是切割机械的重要切割刃具，工件材料为W9Mo3Cr4V（W9）钢带。锯条生产加工流程为：热轧钢带一退火一刨背一铣齿一冲圆弧及孔一磨齿一分齿一热处理等。2)开机:启动冷却塔电动机,使冷却塔对中频电源柜、电容器、淬火变压器、感应器线圈及汇流铜排等部分进行水冷却。经中频淬火机退火后技术要求为锯条坯应具有较高的韧性和冷塑性。生产中发现，锯条工作中有时发生脆断和撕裂失效破坏。
现场检验发现，W9高速钢脆断和撕裂表现形式不同，有时发生铣齿掉齿现象，有时出现刨边撕裂坑，有时出现冲圆弧及孔时产生裂边现象，有时发生分齿时掉齿现象，甚至发生锯条坯掉在地上摔断碎裂等。其共同特点是工件塑性低劣，是冷脆性的表现，称为脆性断裂。硬度检验表明，锯条硬度值为213-255HBW；脆断工件试样光谱检验表明，工件中Sn的质量分数量超标，均大于0.18%，而正常值应为0.013%；初步判断工件脆断和锡含量严重偏高有关。渗碳淬火温度对变形的影响20CrNnTi钢渗碳后采用适宜的淬火温度对于减少热处理的变形或使变形变得规律化是有很大作用的。
分析认为，机用锯条产生脆断破坏的根本原因是工件中锡元素严重偏析超标造成的。资料介绍，不锈钢中Sn的质量分数大于0.02%时，将产生网状裂纹及角裂，工件中Sn的质量分数大于0.18%，是产生网状裂纹和角裂缺陷Sn含量的10倍。当锡在钢材晶界偏聚，超过一定量时，使工件冲击韧度急剧下降，机用锯条正是出现上述情况。对调质钢而言，表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。由于过量锡在晶界偏聚产生严重偏析和局部Sn含量严重超标，使工件韧性大大下降，导致工件脆断。有资料提出，W9高速钢中Sn的质量分数应在0.05%以下，这对生产中提出了一个有益的参考技术数据。
根据以上分析，提出防止锯条脆断失效的技术防止措施是：在炼钢时严格控制有害元素含量，工件坯料入厂时严格检验，防止有害元素超标钢件混入，以确保加工产品（工件）质量安全。
调整螺钉感应加热淬火断裂分析
调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件，工件材料为M135钢，调整螺钉工作时，顶部球面和台肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW，淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm，表面硬度为45-55HRC，形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后，为使工件球面和柱面同时淬火硬化，旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透，致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力，常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题，试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺，取得了良好的效果。3、温度的监控：通过红外测温仪进行自动控制（根据工艺设定温度范围）。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置，淬火前，工件插入定位套中，旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作，并安装导磁体。工件感应加热淬火后，球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层，心部原始组织良好。检验表明，采用改进感应加热淬火装置及方法处理后，调整螺钉性能优良，同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。
由于球面上各点与感应器底面距离不同，加热时得到的能量不同。淬火加热是，调整两种电流的相对大小，可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二，一是感应器的宽度，二是试件的旋转速度。2、采用中频淬火炉淬火时，感应器与零件的间隙应均匀一致，旋转速度与下降速度应匹配，避免出现黑白相间的软带，造成耐磨性降低。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度，对端部球面覆盖面越大，接受由导磁体传出的磁力线越少；工件旋转速度越快，圆柱面电动势越大，淬火硬化层越深。
高频淬火后形成的残余压应力对金属件耐磨性能的有影响吗
机械金属零件磨损的主要原因。目前，索具设备中大量应用各种相互配个的零件，这些零件的配合表面，今本上都是经机械济公喉完成的。由于加工误差和装配误差的存在，其加工面不可能是光滑的，有一定粗糙度。因此麦当这些相互配合运动的零件受重力和机械作用力额的影响，接触表面之间必然会产生磨察。高频感应加热设备的基本电路由交流电源G、电容器C、感应线圈L和被加热的钢材M等部分组成。而磨损是磨檫的必然产物。另外，机械失效的统计也表明，一个机械设备从运行中出现故障以致后的报废，80%的原因都是磨损所造成的。磨损学的研究表明，对付磨损，有效的方法之一就是设法提高金属零件表面的耐磨度。在零件材料不变的情况下，提高其表面的硬度的方法就是热处理，高频淬火就是简单有效的热处理方法。
高频淬火的一个特点是使零件表面产生很高的残余压应力。因此许多从事机械设计的技术人员普遍认为，高频淬火后的零件之所以耐磨性提高，主要是因为令阿健表层的这些残余压应力所造成的。保证感应加热电源的电流、频率、加热时间、加热温度以及工作台的转速。而且这一论点，咋着一些著作中也提到。然而，近年来的摸查血研究表明，磨察零件的表面攒在较高的残余压应力，对零件的脑模型却不一定带来好的结果。
齿轮淬火变形的分析和对策
7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。
锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm,碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。中频淬火工艺运行情况是什么1)上料:用行车将钢轨吊至移动台车上,手动调整钢轨在移动台车上的位置,保证钢轨与移动台车在行进方向平行。金相组织检验发现，主动齿轮带状组织中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状组织平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。
分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件组织均匀性差，带状组织严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的组织应力，造成工件畸变过大超差而失效。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状组织严重超差造成的。淬火钢产生硬度偏低缺陷的原因及对策如下：1、回火温度过高，为此，采用超音频淬火设备回火时，应选择合适的回火温度，并进行充分回火。由于带状组织严重，相邻部位显微组织不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的组织应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。
根据以上分析，提出工艺改进措施如下：
（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状组织≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。
（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状组织≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。
（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯组织性能质量，为减少和消除齿轮组织缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。
以上信息由专业从事内孔淬火设备保养的领诚电子于2025/3/24 14:11:25发布
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