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机用锯条坯采用中频淬火机进行退火热处理，产生脆断缺陷的原因是什么？

机用锯条是切割机械的重要切割刃具，工件材料为W9Mo3Cr4V（W9）钢带。锯条生产加工流程为：热轧钢带一退火一刨背一铣齿一冲圆弧及孔一磨齿一分齿一热处理等。经中频淬火机退火后技术要求为锯条坯应具有较高的韧性和冷塑性。生产中发现，锯条工作中有时发生脆断和撕裂失效破坏。

现场检验发现，W9高速钢脆断和撕裂表现形式不同，有时发生铣齿掉齿现象，有时出现刨边撕裂坑，有时出现冲圆弧及孔时产生裂边现象，有时发生分齿时掉齿现象，甚至发生锯条坯掉在地上摔断碎裂等。其共同特点是工件塑性低劣，是冷脆性的表现，砼泵管内壁淬火设备那个牌子好，称为脆性断裂。硬度检验表明，锯条硬度值为213-255HBW；脆断工件试样光谱检验表明，工件中Sn的质量分数量超标，均大于0.18%，而正常值应为0.013%；初步判断工件脆断和锡含量严重偏高有关。

分析认为，机用锯条产生脆断破坏的根本原因是工件中锡元素严重偏析超标造成的。资料介绍，不锈钢中Sn的质量分数大于0.02%时，将产生网状裂纹及角裂，工件中Sn的质量分数大于0.18%，是产生网状裂纹和角裂缺陷Sn含量的10倍。当锡在钢材晶界偏聚，超过一定量时，使工件冲击韧度急剧下降，机用锯条正是出现上述情况。由于过量锡在晶界偏聚产生严重偏析和局部Sn含量严重超标，使工件韧性大大下降，导致工件脆断。有资料提出，W9高速钢中Sn的质量分数应在0.05%以下，这对生产中提出了一个有益的参考技术数据。

根据以上分析，提出防止锯条脆断失效的技术防止措施是：在炼钢时严格控制有害元素含量，工件坯料入厂时严格检验，防止有害元素超标钢件混入，以确保加工产品（工件）质量安全。

高频淬火和（超音频）中频淬火的区别

1、高频淬火淬硬层浅（1.5~2mm）、硬度根据客户工件材质不同硬度要求不同、工件不易氧化、变形小、淬火质量好、生产，适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类（所用材料为45号钢、40Cr）；

2、超音频淬火硬度层（1.5-3mm）

3、中频淬火淬硬层较深（3~5mm），适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等（所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨铸铁）。

感应加热时，工件截面上感应电流的分布状态与电流频率有关。电流频率愈高，集肤效应愈强，感应电流集中的表层就愈薄，这样加热层深度与淬硬层深度也就愈薄因此，可通过调节电流频率来获得不同的淬硬层深度。常感应加热速度极快，只需几秒或十几秒。淬火层马氏体组织细小，机械性能好。工件表面不易氧化脱碳，变形也小，而且淬硬层深度易控制，质量稳定，操作简单，特别适合大批量生产常用于中碳钢或中碳低合金钢工件，例如45、40Cr、40MnB等。也可用于高碳工具钢或铸铁件，一般零件淬硬层深度约为半径的1／10时，即可得到强度、耐疲劳性和韧性的良好配合。感应加热表面淬火不宜用于形状复杂的工件，因感应器制作困难 .

超音频感应加热 30～36kHz 淬硬层能沿工件轮廓分 中小模数齿轮表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和塑性(即表面淬火)，或同时改变表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表面硬度比前者更高(即化学热处理)的方法。 根据电流频率，感应加热表面淬火，可以分为:高频淬火;100-1000kHz. 中频淬火;1-10kHz. 工频淬火;50Hz超音频淬火：10-100KHZ

浅析采用淬火机对齿轮进行表面淬火的工艺介绍

中频淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的。...

淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的，即利用快速加热使钢件表面很快地达到淬火的温度，而不等热量传至中心即迅速予以冷却，便可以只使表层被淬硬为马氏体，而中心仍为未淬火组织（即原来塑性和韧性较好的退火、正火或调质状态的组织)。

表面淬火齿轮的机械加工工艺流程一般为：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质处理→机械半精加工→表面淬火十低温回火→磨削。该工艺流程中各热处理的目的简述如下。

(1)正火

消除锻造应力，均匀组织、细化晶粒，改善切削加工工艺性和表面加工质量。

(2)调质处理

为了提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减小工件表面淬火变形。

(3)表面淬火十低温回火

它是决定齿轮表面性能的关键工序，采用淬火机进行表面淬火可提高齿轮表面的硬度和耐磨性，并使其具有残余压应力，从而提高负荷的能力；低温回火是为了消除淬火应力，防止产生磨削裂纹，提高抗冲击能力。

对调质钢而言，表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。工件表层为隐针回火马氏体，心部为回火索氏体（调质态）或铁素体十珠光体（正火态)。

采用淬火机进行表面淬火后，工件的硬度比普通热处理要高出2～5HRC。由于表面淬火后表层形成较大的残余压应力，故表面淬火后疲劳极限可提高5--7倍，并且降低了工件的缺口敏感性。由于高频表面淬火组织细、磁化物分布均匀且细小．所以硬度高、强度大，比一般淬火件的耐磨性要高，可大幅度提高抗接触疲劳能力。