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车床变速箱拨叉齿轮采用超音频淬火电源进行热处理的工艺分析

车床变速箱拨叉齿轮的模数为6mm，材料为38CrMoA1A钢。热处理技术要求：调质硬度为250-280HBW。为满足此要求，不少厂家采用超音频淬火电源进行热处理，效果良好。

（1）工艺流程 调质一粗加工一高温时效一精加工一气体渗氮一精加工一成品。

（2）热处理工艺

1）调质处理。采用超音频淬火电源进行，淬火工艺：930-950℃，淬油；高温回火工艺：630-650℃，油冷。

2）高温时效。同样采用超音频淬火电源进行，加热温度为560℃，空冷。

不少厂家采用上述工艺进行热处理，生产出来的齿轮硬度达到250-280HBW，满足了工作的需要。更好的是此工艺适合大批量大规模生产，可以大大提高工人的生产效率。

解析铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺的基础知识

铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺方法和钢的热处理工艺基本相似，但由于铸铁中石墨的存在以及化学成分等方面的差异，其热处理又具有一定的特殊性。主要表现在以下方面：

(1)铸铁是Fe一C一Si三元合金，其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内，在这个温度范围内存在着铁素体十奥氏体十石墨的稳定平衡和铁素体十奥氏体十渗碳体的准稳定平衡。在共析温度范围内的不同温度点，都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量，这样，只要控制不同的加热温度和保温时间，就可获得不同比例的铁索体和珠光体基体组织，在较大幅度内调整铸铁的力学性能。

(2)尽管铸铁总碳含量很高，但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出，使它不仅具有类似低碳钢的铁素体组织，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同数量和形态的铁索体与珠光体（或其他奥氏体转变产物)的混合组织。从而使铸铁采用中频淬火机进行热处理，既可获得具有相当于高碳钢的性能，又可获得相当于中、低碳钢的性能，而钢则没有这种可能性。

(3)铸铁奥氏体及其转变产物的碳含量可以在一个相当大的范围内变化。控制奥氏体化温度和加热、保温、冷却条件，可以在相当大的范围内调整和控制奥氏体及其转变产物的碳含量，从而使铸铁的性能可在较大的范围内进行调整。

(4)与钢不同，铸铁中石墨是碳的集散地。相变过程中，碳常需作远距离的扩散，齿轮表面淬火设备价格，其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响，并对相变过程及相变产物的碳含量产生很大的影响。

(5)热处理不能改变石墨的形状和分布特性，而铸铁采用中频淬火机进行热处理的效果与铸铁基体中的石墨形态有密切关系；对于灰铸铁而言，热处理有一定的局限性。球墨铸铁中石墨呈球状，对基体的削弱作用较小，因而凡能改变金属基体的各种热处理方法，对于球墨铸铁件都非常有效。

铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁采用中频淬火机进行热处理的理论基础，对于指导生产具有重要意义。

柴油机高强度螺栓采用中频淬火机进行热处理的具体工艺

大功率船用MAN32/40柴油机的贯穿螺栓、横向拉紧螺栓、缸盖螺栓等均为高强度螺栓，制作材料均为30Cr2MoV，其主要化学成分（质量分数）为：0.26%-0.34%C，0.17%-0.37%Si，0.40%-0.70%Mn，≤0.035%P，≤0.003%S，2.3%-2.7%Cr，0.15%-0.25%Mo，0.10%-0.20%V，≤0.20%Cu。要求热处理后的硬度为340-370HBW。为满足工作需要，采用中频淬火机进行热处理，效果良好。

原生产工艺为860℃油淬+560℃油冷，经此工艺处理后的硬度是370HBW，强度1270MPa，处于要求的上限。由于以上几种螺栓的螺纹为M48×3，且要求滚压一次成形，因其基体强度高，相应的硬度也高，因此在机械加工滚压螺纹时，必须施加较大的压力，导致滚丝轮磨损严重，生产成本增加。为此，通过调整回火温度，以降低基体硬度，保证抗拉强度在下限的工艺试验，以满足后续加工的要求。

淬火设备为中频淬火机，淬火温度为860℃，油淬；回火温度分别为585℃、590℃和595℃，油冷。

通过实验可以看出，经860℃淬火+595℃回火后，其硬度为345HBW，处于性能要求的下限，同时，其强度也能满足要求。

经860℃淬火＋590℃回火后的金相组织为回火索氏体组织，由于回火索氏体组织具有良好的综合力学性能，在这种状态下，工件有较高的强度和韧性，完全可以满足工件的性能要求。

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