某小型机床导轨的材料为HT200。热处理技术要求:导轨表面经高频加热炉淬火后硬度≥44HRC,淬硬层深度≥1.8mm。
1)生产中采用U形感应器连续高频加热喷水冷却淬火方式。高频感应淬火温度为900-950℃,淬火后进行余热自回火。导轨经高频感应淬火后,表面硬度合格,但导轨畸变超差,畸变特点为两端翘起,尾座端翘起量略高。分析认为,导轨刚性大小和热处理工艺方式是影响导轨畸变的主要原因。导轨刚性取决于导轨材料和设计结构,一般在加工中已经确定,不易改变;热处理过程是个变量过程,可通过工艺改进或参数调整,改变导轨畸变起因的热应力和组织应力的大小和分布等,从而达到减少和控制导轨畸变的目的。
2)试验发现,若高频感应加热的导轨表面在700℃以下速冷时,导轨急冷产生热应力使其畸变恰与淬火畸变相反,利用此点热应力抵消导轨淬火中产生的组织应力作用,可使导轨畸变大为减少。生产中采用高频感应加热正火(900-950℃)做预备热处理,然后采用高频加热炉进行感应淬火。虽然高频感应加热正火也产生部分组织应力,但其应力以热应力为主。同时,正火可减少和改善导轨铸造缺陷,细化珠光体组织,提高导轨的强度和硬度,缩短高频加热时间。实践表明,高频感应淬火前采用高频加热正火是一种减少畸变的有效工艺。
很多厂家采用上述方式对机床导轨进行热处理,生产出来的导轨无畸变缺陷,而且硬度及耐磨性大大提高,满足了工作的需要。
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