发动机曲轴感应淬火工艺
分析了感应淬火工艺在提高曲轴强度、节能等方面的优点。阐述曲轴材料、技术条件、感应淬火工艺,以及在曲轴生产中的应用等。
分析了感应淬火工艺在提高曲轴强度、节能等方面的优点。阐述曲轴材料、技术条件、感应淬火工艺,以及在曲轴生产中的应用等。
在服役过程中,对于一定深度范围内具有较高的耐磨性、疲劳强度和力学性能要求的钢制工件,其表面强化常选用表面感应淬火、表面渗碳淬火等热处理工艺,并对其相应部位有明确的检测要求。长期以来,对于凸轮轴等关键构件的工艺方案,由于服役条件、性能要求、经验累积与成本控制等原因,同时涉及到材料与加工条件等特性要求,不同的设计方案往往具有不同的倾向。产品成熟期的客观限制,加之设计往往不能仅从材料性能数据进行简单判断,会使产品成品加工使用后、甚至加工过程中产生失效,往往导致质量成本增加或失控。
感应淬火技术自发明以来,由于其生产过程节能环保、生产成本较低等优点,深受到热处理工程师的青睐。不断地用其取代传统的热处理工艺,例如调质、渗碳、渗氮等。在取代以渗碳为代表的化学热处理方面尤其效益明显。之所以如此,因渗碳等化学热处理工艺均为表面强化技术,工艺成本昂贵。感应淬火感应也是表面强化技术,而工艺成本低廉。现代感应热处理工程师的重要任务,仍然是做“取代”工作。表1是高(中)频感应淬火与渗碳等化学热处理工艺的能耗比较。
感应热处理逐步替代渗碳工艺<br> 当今人类对环境保护的要求越来越高,我国已把环保作为一项基本国策,并开始推进清洁生产,要求施行绿色热处理,生产清洁产品。施行绿色热处理,最根本的是为了人类的可持续发展。我们要做到自然资源的合理开发利用,同时做好自然资源和环境保护。对一个企业而言,要处理好发展与效益、发展与创新的关系,也要处理好发展与资源、发展与环境的关系。
从强度的观点,渗碳具有最好的综合力学性能,但从工艺的角度,渗碳却是最复杂而耗能的工艺,而感应淬火具有工序短、变形小、能耗低等诸多优点(见表1、表2)。
感应淬火最早得到应用是为了提高零件表面硬度,以满足耐磨性的要求。经过几十年的发展,感应淬火已经发展成为应用范围最为广泛的热处理技术,在汽车、铁路、船舶、工程机械、机床以及军工等行业形成了完善的技术和质量体系。
感应淬火与渗碳淬火同属表面硬化工艺,早在20世纪50年代,前苏联学者即指出:感应淬火的成本为渗碳淬火的1/3。其后又提出:高频电流淬火工艺具有加热时间短、零件氧化皮少、变形小、工作环境洁净、可以在线生产等一系列优点。