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浅析机床导轨采用高频透热炉进行淬火热处理,产生裂纹与开裂缺陷的原因及措施
发布时间:2017-12-19 17:39:58    信息编辑:郑州高氏    点击次数:

某机床导轨的材料为HT200或HT300,要求导轨表面采用高频透热炉进行感应淬火热处理。但是,在热处理过程中,受各方面因素的的影响,导轨易产生裂纹和开裂缺陷。今天呢,小编就给大家说说导轨产生裂纹和开裂缺陷的原因及预防措施。

(1)导轨两端产生裂纹与开裂的原因如下:

1)铸铁强度较低,灰铸铁组织为珠光体+石墨或珠光体+铁素体+石墨。石墨强度低,塑性差,易引起应力集中,应力大时易出现裂纹。

2)铸铁中磷共晶熔点低(约957℃),接近淬火温度,易发生磷共晶熔化,淬火后在磷共晶区萌生裂纹,并扩展成淬火裂纹。

3)铸造缺陷,如疏松、缩孔、偏析、气泡、 微裂纹、夹杂等,这些是裂纹萌生源和裂纹扩展的孕育区域。

4)磁场分布不均匀。根据导轨端部感应加热的磁场分布可知,预热感应器产生的磁力线与磁场分布不均匀,端部磁力线密集,磁场强度高,涡流大,因而涡流发热强,端部散热较差,容易出现过热,使组织粗大,增加导轨开裂倾向。

(2)对策与效果

1)导轨铸铁成分和铸造质量应符合技术要求,导轨表面不得有疏松、缩孔、砂眼、偏析、微裂纹、气泡、焊疤等缺陷。

2)采用辅助导轨或工艺搭块。在床身两端附加一段辅助导轨或工艺搭块,相当于延长了导轨长度,高频感应淬火加热起始和终止端在辅助导轨或工艺搭块上进行,导轨两端处于正常高频感应淬火区域,从而有效地防止和避免了导轨两端产生淬火软带和裂纹。

3)采用聚乙烯醇水溶液、PAG水溶液作为淬火冷却介质,使导轨开裂倾向较自来水小得多。

4)高频感应加热频率越低,淬硬层越深,开裂倾向加大,但对软带作用相反。这是由于高频感应加热频率低,则加热时间稍长,由于导轨热传导作用,使温度趋于较均匀,从而缩小了软带宽度。

生产中采用上述改进工艺措施后,较好地解决了导轨两端淬火开裂和裂纹的问题。