高频加热淬火是将金属加热到相应温度,然后迅速冷却,以获得组织均匀、性能良好的工件。感应淬火的特点是加热迅速,冷却较快。由于在工件表面形成了淬硬层,因此硬度很高。但由于在感应加热过程中工件温度很高,所以容易出现软化、开裂、脱碳、过热等缺陷。这些缺陷严重影响了感应淬火的质量,需要采取一些措施来祛除这些缺陷。
常用的祛除回火裂纹的方法有三种:局部加热法;缓慢冷却法;表面回火法。
一、局部加热法
局部加热法就是在工件表面局部加热,使表层温度高于奥氏体转变温度,然后迅速冷却。这种方法主要用于厚板和不均匀加热的薄板零件,如钢轨、钢管等。对于薄板件,淬火后立即回火,用此法效果较好;对于厚板件,由于淬火后在表面形成了一层高硬度的马氏体组织,不易立即回火,因此需要采取一些措施使其缓慢冷却。
二、缓慢冷却法
缓慢冷却法是指将加热温度较高的金属缓慢地冷却到与零件中的较低硬度相一致的温度。这将有助于防止回火裂纹的出现。
在感应淬火中,在工件表面形成淬硬层时,会在工件中形成较大的内应力。如果不祛除内应力,回火时会产生裂纹。
缓慢冷却法可以避免裂纹的产生,但由于这种方法需要较长的冷却时间,所以加热时间也较长,这会增加成本。
因此,为了经济、有益地祛除回火裂纹,需要根据零件的具体情况选择适当的回火工艺。
三、表面回火法
表面回火是一种使材料表面形成淬硬层的回火工艺,与局部加热法相比,它具有以下优点:
1.不需要加热和冷却,不需要将工件加热到奥氏体状态,也不需要缓慢冷却。
2.可以祛除工件上的应力,并避免由于局部加热而产生的裂纹。
3.由于工件表面形成了淬硬层,因此硬度高,抗磨性好。
4.可以通过局部加热来改缮工件的机械性能。
5.可以使零件的形状和尺寸得到改缮,从而使零件具有更加好的使用性能。
6.回火裂纹可以通过表面回火来祛除。此外,还可以采用化学热处理方法来祛除裂纹。由于化学热处理不会引起形状的变化和尺寸的变化,因此也可以用于祛除裂纹。
四、回火裂纹的防范措施
1.在不影响使用性能的前提下,尽量选用较小的感应加热功率和较大的加热速度。如果工件需要很大的淬硬层,则应采用多层感应加热,以避免回火脆性。
2.在淬火后,须将淬火工件放入含有润滑剂的空气中缓慢冷却,以避免回火脆性。
3.如果工件在回火前需要热处理,则应在淬火后进行低温回火。如果须在回火后进行热处理,则须用合适的冷却方法将工件表面冷却至室温,然后再进行回火。
五、注意事项
1.淬火后的工件应迅速冷却,以避免因淬火应力过大而造成变形和裂纹。
2.回火后应根据工件的性能要求选择不同的冷却速度,并根据不同的用途选择不同的回火法。
3.回火后应对工件进行检查,发现缺陷应及时进行处理。
4.对于淬透性较差的钢件,应适当延长回火时间。