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大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析

大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板，其化学成分以及金相组织符合设计要求，热处理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脱碳层≤0.3mm，表面无裂纹等外观缺陷。为满足上述要求，采用超音频感应淬火设备进行热处理，效果良好。

根据65Mn具有良好淬透性的特点，厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和组织性能。淬火采用超音频感应淬火设备进行，用4t的淬火压床喷油冷却，硬度高达63HRC，再进行加热回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位，因此是淬火应力集中的部位，冷却后的畸变很大（呈S形），在350-380℃回火压紧过程中，上述部位出现裂纹。

分析裂纹产生的具体情况：①首先为机械加工应力的影响，φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出，在粗磨过程中磨削量过大，两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力，热处理前未及时消除。②热应力的影响，该钢具有过热敏感性，淬火过程中产生较大的淬火应力，脆性增加，要消除淬火后产生的热应力与组织应力，必须及时回火以降低硬度和脆性，提高弹性极限、塑性和韧性等，同时该钢具有第二类回火脆性，应在回火结束后快冷，对其进行400-450℃的回火，是为了满足显微组织和硬度的需要，而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。

为了获得要求的硬度、组织、变形量，对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火，其目的是消除磨削时存在的加工应力；针对淬火应力和脆性大的具体情况，将淬火加热温度降低10℃左右，采用4t压床喷油冷却，减小淬火应力；提高回火温度，加快其组织转变的速度以及提高回火后的冷却速度；以及改进设计结构等。

经感应淬火设备淬火后的工件为什么要进行回火热处理？

工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却至室温的热处理工艺称为回火。凡经感应淬火设备淬火的钢件一般必须立即进行回火。为什么要进行回火热处理呢？

淬火后的工件进行回火的目的如下：

1、降低脆性，消除内应力。由于淬火钢中的马氏体和残留奥氏体都是亚稳组织，而且马氏体中尚存大量晶体缺陷（如高密度位错，孪晶及空位等），以及淬火钢中较大的残留内应力等，它们都是不稳定因素，均有自发转变为平衡组织的倾向。如不及时回火，势必会引起工件进一步的变形甚至开裂。

2、获得所要求的力学性能。工件经感应淬火设备淬火后，虽然强度与硬度有极大提高，但其塑性、韧性却明显下降，而实际工件往往要求强度与塑性要有适宜的配合。为获得对工件要求的性能，可以用回火温度来调整硬度，减小脆性，得到所要求的强度、塑性和韧性。

3、稳定工件尺寸。由于淬火钢中的马氏体和残留奥氏体都是亚稳组织，具有自发转变为稳定组织的趋势，因而将引起工件的性能、尺寸和形状的改变，通过回火可促使这些不稳定组织的转变，达到稳定组织与尺寸的目的。

高频淬火后形成的残余压应力对金属件耐磨性能的有影响吗

机械金属零件磨损的主要原因。目前，索具设备中大量应用各种相互配个的零件，这些零件的配合表面，今本上都是经机械济公喉完成的。由于加工误差和装配误差的存在，三联齿轮淬火设备哪里有，其加工面不可能是光滑的，有一定粗糙度。因此麦当这些相互配合运动的零件受重力和机械作用力额的影响，接触表面之间必然会产生磨察。而磨损是磨檫的必然产物。另外，机械失效的统计也表明，一个机械设备从运行中出现故障以致后的报废，80%的原因都是磨损所造成的。磨损学的研究表明，对付磨损，有效的方法之一就是设法提高金属零件表面的耐磨度。在零件材料不变的情况下，提高其表面的硬度的方法就是热处理，高频淬火就是简单有效的热处理方法。

高频淬火的一个特点是使零件表面产生很高的残余压应力。因此许多从事机械设计的技术人员普遍认为，高频淬火后的零件之所以耐磨性提高，主要是因为令阿健表层的这些残余压应力所造成的。而且这一论点，咋着一些著作中也提到。然而，近年来的摸查血研究表明，磨察零件的表面攒在较高的残余压应力，对零件的脑模型却不一定的结果。