轴承中频淬火工艺

中频淬火工艺也叫感应加热工艺参数包括着热处理参数和电参数。热处理参数包括加热温度、加热时间、加热速度以及淬火层深度。电参数包括设备的频率、零件单位面积功率等。
感应加热淬火工艺中几个主要问题：
1、 确定零件的技术要求
表面淬火零件的技术要求包括：表面硬度、淬火层深度及淬硬区分布、淬火层组织等。
⑴. 表面硬度：感应淬火后零件的表面硬度要求与材料的化学成分和使用的条件有关。
⑵.   淬火层深度：淬火层深度主要是根据零件的机械性能确定的。
⑶.   淬硬区分布：按零件的几何形状与工作条件的不同，各种表面淬火零件的硬化区部分和尺寸有不同的要求。
⑷.  金相组织：按零件的材料及工作条件，规定各格的等级范围。按评级标准进行金相评级。
2、 加热温度的选择
感应加热速度快，与一般加热相比，必须选用较高的加热速度，适宜的加热温度是与钢材的化学成分、原始组织状态及加热速度等因素有关。我车间由于设备的限制，只能采取目测加热温度的方法。
3、 设备频率的选择
    频率的选择主要是根据淬火层深度和零件的尺寸大小来确定。当设备给定或选定以后，设备的频率就是一个不可调的参数。我车间的设备只有立式淬火机床一台，故工艺选择中不再考虑设备频率。
4、 感应加热方法及工艺操作
感应加热方法基本分为两种：
⑴. 同时加热法，这种加热法是被加热的表面同时共热升温，零件需要加热的整个部分都被感应器包围着。在大批量生产时，为充分发挥设备潜力，提高生产效率，只要设备输出功率足够的条件下，尽可能采用同时加热。
⑵. 连续加热法，零件表面的加热和冷却时连续不断进行的。连续加热生产率较低，但加热面积减小，设备的功率可以降低，因而扩大了设备的应用范围。
5、 感应加热后的冷却方式
冷却方法有喷射冷却、浸液冷却、埋油淬火等。
⑴. 喷射冷却，是常用的方法。我车间采用的是将冷却液通过感应器上的许多小孔，喷射到加热面上，进行冷却。
⑵. 浸液冷却，主要是用于同时加热。零件表面同时加热完毕后，立即将淬火部分浸入淬火槽中，进行冷却。如3B151-2-381锤头，要求Φ60×110处表淬。加热后直接进入水中冷却。
⑶. 埋油淬火，当采用连续加热法时，为避免喷油时产生油烟，可将感应器降至油面以下，进行油面以下的连续加热和冷却。我车间就有我厂自行制造的埋油淬火机床。
6、 感应淬火后的回火
感应加热淬火后，应力分布不均，组织不稳定。为了降低拉应力，稳定组织，达到所要求的机械性能，有必要进行回火。回火方法有：炉内回火，自回火和感应加热回火。
⑴. 炉内回火：
在电炉内回火，回火时间一般为1~2小时，回火温度按图纸技术要求选择。
⑵. 自回火
对于形状简单，大量生产的零件可采用自回火。
⑶. 感应加热回火
感应加热回火时，为了达到回火要求，回火时的加热层深必须大于淬火层深，且必须采用相当慢的加热速度，故生产效率较低。如我车间承制的天车轨道，原来就采用感应加热回火，但效率太低，影响进度，所以自行设计、制作了专用轨道回火炉，生产效率大大提高了。
感应加热淬火，加热速度快，生产效率高，产品质量好，但是技术含量也相对较高。所以只有将理论知识与生产实践知识良好的结合起来才能够很好的进行以后的工作。
高频淬火和中频淬火的区别
1、高频淬火淬硬层浅（1.5~2mm）、硬度高、工件不易氧化、变形小、淬火质量好、生产效率高，适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类（所用材料为45号钢、40Cr）；
2、中频淬火淬硬层较深（3~5mm），适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等（所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨铸铁）。
感应加热表面淬火，是利用电磁感应、集肤效应、涡流和电阻热等电磁原理，使工件表层快速加热，并快速冷却的热处理工艺
感应加热表面淬火时，将工件放在铜管制成的感应器内，当一定频率的交流电通过感应器时，处于交变磁场中的工件产生感应电流，由于集肤效应和涡流的作用，工件表层的高密度交流电产生的电阻热，迅速加热工件表层，很快达到淬火温度，随即喷水冷却，工件表层被淬硬
表面淬火零件的中间热处理是调质
表面淬火 缺点：处理复杂零件比渗碳困难
常用中碳钢(0.4-0.5%C)和中碳合金结构钢，也可用高碳工具钢和低合金结构钢，以及铸铁。
一般零件淬透层深度为半径的1/10左右时，可得到强度、耐疲劳性和韧性的最好配合。
对于小直径10-20mm的零件，建议用较深的淬透层深度,即可达半径的1/5；
对于截面较大的零件可取较浅的淬透层深度，即小于半径1/10以下。
1，工作于摩擦条件下的零件，如一般小齿轮、轴
45、40Cr、42MnVB；高频淬火，淬深1.5-2mm
2，承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等
45、40Cr、65Mn、9Mn2V、球墨铸铁；中频淬火，淬深3-5mm
3承受扭曲、压力负荷的大型零件，如冷轧辊等
9Cr2Mo、9Cr2W；工频淬火，淬深>=10-15mm
表面淬火、普通淬火后碳钢的疲劳强度比较
含碳量%           热处理方法          扭转弯曲疲劳强度
0.33                    高频表面淬火                      600
0.33                    火焰表面淬火                      350
0.33                    电炉内整体加热淬火          90
0.41                高频表面淬火                          600
0.41                    电炉内整体加热淬火          110
0.41                正火                                        130
0.63                高频表面淬火                          360
0.63                火焰表面淬火                          390
0.63                电炉内整体加热淬火             15