某廠生產(chǎn)小型機(jī)床,機(jī)床導(dǎo)軌材料選用HT200鑄鐵。熱處理采用高頻感應(yīng)退火機(jī)淬火熱處理強(qiáng)化工件表面,高頻感應(yīng)加熱淬火溫度為900-950℃,淬火硬化層≥1mm,技術(shù)要求工件淬火后硬度≥44HRC,生產(chǎn)中采用U形感應(yīng)器連續(xù)高頻加熱噴水冷卻淬火方式,淬火后進(jìn)行余熱自回火熱處理,生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),工件高頻感應(yīng)加熱退火淬火后,硬度強(qiáng)度指標(biāo)易于保證,但導(dǎo)軌變形是常見缺陷和難題。變形特點通暢為兩端翹起,尾架斷翹起量略高
分析認(rèn)為,工件鋼性大小和熱處理工藝方式是影響導(dǎo)軌變形的主要原因。工件鋼性取決于導(dǎo)軌材料和設(shè)計結(jié)構(gòu)因素,一般在加工中已經(jīng)確定,不易改變;熱處理過程是個變量過程,可以通過工藝改進(jìn)或參數(shù)調(diào)整,改變工件變形起因的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的大小和分布等。從而達(dá)到減少和控制工件變形的目的。一般來說,由淬火馬氏體轉(zhuǎn)變引起比體積變化產(chǎn)生的組織應(yīng)力使工件體積增大,由導(dǎo)軌加熱至淬火冷卻時的溫度差引起的熱應(yīng)力和表面溫度不均勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力使工件收縮,表面積減?。粚?dǎo)軌表面翹曲變化是這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。
試驗發(fā)現(xiàn),如果高頻加熱的工件表面于700℃一下后速冷,導(dǎo)軌急冷產(chǎn)生熱應(yīng)力使工件變形恰與淬火變形相反,利用此點熱應(yīng)力抵消工件淬火中產(chǎn)生的組織應(yīng)力作用,可使導(dǎo)軌變相大為減少。生產(chǎn)中試驗采用高頻感應(yīng)加熱正火處理做預(yù)備熱處理,然后其應(yīng)力以熱應(yīng)力為主,同時,正火做預(yù)備熱處理可以減少和改善工件鑄造缺陷,細(xì)化珠光體,提高工件的強(qiáng)度和硬度,縮短高頻加熱時間,提高后續(xù)高頻感應(yīng)絕愛熱機(jī)淬火質(zhì)量和效率。生產(chǎn)試驗還曾試驗精刨加壓法和導(dǎo)軌兩端固定加壓以減小變形,但作用不大。時間表明,高頻感應(yīng)加熱淬火錢采用高頻感應(yīng)加熱正火是一種有效使用的工藝。