大型滾珠絲杠（直徑≥80mm），由于使用時承受的負(fù)荷較大（動、靜符合可達(dá)近1000kN），我國普遍選用GCr15鋼制造，在經(jīng)過球化退火或調(diào)質(zhì)等預(yù)備熱處理后，采用中頻加熱電源進(jìn)行感應(yīng)淬火，以滿足滾珠絲杠的性能要求。

1）磨削裂紋問題 大型滾珠絲杠一般采用中頻感應(yīng)淬火。在生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)視，經(jīng)過中頻感應(yīng)淬火、回火的絲杠經(jīng)磨削加工螺紋后，經(jīng)磁粉檢測，常在螺紋滾道的圓弧上出現(xiàn)軸向或網(wǎng)狀裂紋，甚至在磨削螺紋過程中僅憑目視觀察就可發(fā)現(xiàn)裂紋，從而造成絲杠的報廢。

2）絲杠中頻感應(yīng)淬火不良。主要表現(xiàn)為淬火溫度偏高或回火不足，通過分析及統(tǒng)計，由此造成絲杠磨削裂紋約占總數(shù)的20%-30%。

大型滾珠絲杠中頻感應(yīng)淬火時，中頻輸出功率偏高，淬火速度過慢，都可能使絲杠淬火時的溫度偏高，絲杠淬火后的馬氏體組織級別偏上限（馬氏體5級），甚至可能超標(biāo)（馬氏體≥5級）。粗大的馬氏體會降低鋼材的強度和韌性，絲杠磨削時在內(nèi)應(yīng)力超過鋼材的抗拉強度部位將產(chǎn)生磨削裂紋。

大型滾珠絲杠中頻感應(yīng)淬火后，淬硬層較深，內(nèi)應(yīng)力（包括熱應(yīng)力和組織應(yīng)力）較大，回火不足（回火溫度低或回火時間短），絲杠淬火時形成的內(nèi)應(yīng)力消除不完全。絲杠淬火、回火后，內(nèi)部的殘余內(nèi)應(yīng)力與磨削時產(chǎn)生的磨削應(yīng)力相疊加，當(dāng)疊加后的應(yīng)力超過鋼材的抗拉強度時，就會在絲杠表面形成裂紋。

3）對策

1、淬火感應(yīng)器的選擇與控制。感應(yīng)器與絲杠之間的間隙決定了感應(yīng)器的加熱效率和絲杠表面的實際加熱功率。特別對GCr15鋼材大型滾珠絲杠，由于淬硬層深度要求較深，故絲杠表面加熱溫度一般采用上限溫度（一般為880℃左右），如果感應(yīng)器與絲杠之間的間隙變小，感應(yīng)器的加熱效率也就提高。因此，在原來的淬火工藝參數(shù)下加工，絲杠實際的淬火溫度就將變高，淬火后獲得的馬氏體級別自然也就高。因此，對感應(yīng)器與絲杠之間的間隙一定要嚴(yán)格監(jiān)測與控制。大型絲杠淬火感應(yīng)器一般采用圓環(huán)通過式或半環(huán)浮動式。

2、淬火工藝參數(shù)的定期驗證。由于現(xiàn)有感應(yīng)淬火設(shè)備普遍采用電參數(shù)等間接參數(shù)（電流、電壓、輸出功率、相對移動速度）來控制熱參數(shù)（加熱溫度、加熱時間），所以設(shè)備的穩(wěn)定性對絲杠淬火質(zhì)量影響較大。因此，當(dāng)設(shè)備（包括淬火感應(yīng)器）經(jīng)過大修或更換電器部件后，需要對淬火工藝參數(shù)進(jìn)行再驗證。同時，在正常生產(chǎn)過程中，也必須定期驗證原有淬火工藝參數(shù)，以確保生產(chǎn)工藝的長期有效性和控制性。

3、保證絲杠淬火后回火充分。大型絲杠感應(yīng)淬火后，采用“160-180℃×8h， 空冷”的二次回火工藝，可有效釋放、消除絲杠淬火過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，較大減少磨削后開裂傾向。

采用上述措施后，對586件φ80-φ120mm大型絲杠進(jìn)行生產(chǎn)，未出現(xiàn)一件磨削裂紋的現(xiàn)象。