C6127B車床導軌全長1520mm,材料為HT200。 熱處理技術要求:導軌工作面淬火后硬度為48.5-56HRC,淬硬層深度≥2.5mm,全長最大畸變量(呈下凹彎曲)≤0.40mm。
鑄鐵床身導軌曾采用接觸電阻加熱自冷淬火工藝,生產中發現導軌熱處理后工藝性能不穩定,硬度不均和畸變大,難以滿足技術要求。為了解決導軌畸變問題,我們改用中頻退火設備進行淬火熱處理,效果良好。
1)為了消除鑄造與冷加工應力和穩定組織,以減少導軌畸變,可采用熱時效。通常導軌感應淬火畸變呈中部下凹。為使導軌最后畸變控制在較小范圍內,采用反向預變形方法,精刨削加工后使導軌中部上凸0.40-0.50mm。同時,在淬火機床上預加反向應力變形,即壓緊導軌兩端,中部用頂塊頂起導軌,使中部反向畸變總量上凸約1.Omm。這樣導軌淬火后全長下凹≤0.40mm,滿足了技術要求。
2)由于中頻感應加熱深度達3-6mm,淬火應力和畸變大,易產生裂紋等,因而工藝參數選擇和操作應嚴格控制。感應加熱中應考慮導軌尖部產生感應電流,由于感應器加熱出現圓環效應和尖角效應較強,易因感應電流集中使工件出現過熱。對此,感應器除與導軌截面仿形設計外,設計一般位置間隙為1.5-2mm,導軌尖部處間隙為3-3.5mm,以使感應加熱在整個導軌上趨于均勻一致;感應器噴水孔徑為φ1.5mm,孔距為4mm,噴水孔角度約為45°,冷卻水溫約為50℃。HT200導軌中頻應淬火工藝參數見下表。
頻率/khz | 淬火變壓器匝比 | 功率/kw | 發電機電壓/V | 發電機電流/A | 功率因數 |
功率因數 淬火機床移動速度/(mm/min) |
淬火冷卻介質 | 淬火溫度/℃ | 激磁電流/A |
8 | 10:1 | 80 | 760 | 125 | 0.85以上超前14.1 | 230 | 50℃水,壓力0.3-0.5MPa | ≈850(目測) | 3 |
(3)效果 經試驗,采用中頻退火設備進行淬火熱處理,溫度為(850±10)℃,導軌硬度為48.5-50.OHRC, 磨削后硬度為54-55.5HRC,符合技術要求;淬火后組織合格,組織為馬氏體+殘留奧氏體+石墨+少量滲碳體磷共晶等,相當于馬氏體組織4級;導軌淬硬層深度≥2.5mm;導軌中頻感應淬火后全長最大畸變量(呈下凹彎曲)≤0.40mm,導軌面上無軟點、軟帶缺陷,完全符合機床導軌技術要求。
頻率/khz