感应淬火件的设计要素与工艺性?

感应淬火件的设计要素与工艺性?

  感应淬火件的设计要素包括材料选择与几何形状结构。材料选择决定了淬火件达到的硬度与硬化层深度，而几何形状结构则与工艺性密切相关，不良的几何形状设计使工艺人员研制困难，有时即使达到了设计要求，但会造成工艺不稳定、产品废品率高等问题。因此，使设计人员了解感应淬火件的几何形状与淬火工艺性是十分重要。

  1)由于设计人员对感应淬火工艺不甚了解，常易将渗碳淬火要求直接转化为感应淬火要求，这是不正确的。渗碳层是工件从外向内渗入碳原子，形成一层高碳的渗层，其渗层深度由渗碳时间决定，所有渗碳表面淬硬深度基本一致感应加热工件的热能由磁场的涡流产生，尖角、小孔等部位涡流密度与一般表面不同，因此，该处温度与淬硬层深度会有差异。另外，感应淬火件的淬硬层深度还取决于该钢材的淬透性，低淬透性钢即使热透了，其淬硬层深度还是很浅的。

  2)感应淬火件在几何形状上忌薄壁、尖角、小孔及不对称淬火，设计时，应力求避免这种结构。必要时，在几何形状上也要采取补救措施，如倒角、开退刀槽等。

  3)对台阶轴的淬硬层应强调必须连续而不能要求和渗碳层一样的仿形率。实践证明，淬硬层中断、不连续大大降低了轴的扭转强度，台阶越大(大径与小径间差距)淬硬层深度差值也越大，应在选择合适淬火方法(如纵向电流加热)、频率与功率密度条件下，首先求得连续的淬硬层图形，再规定整个淬硬区允许的淬硬层深度上下限。

  4)关于工件淬硬表面上有小孔：当孔径>2.5mm时，孔内侧淬火硬层深度会加深，当孔为斜孔时，锐角侧淬硬层深度比钝角侧深，应进行倒角。

  5)关于退刀槽：带法兰轴近法兰处的淬硬区在增加退刀槽后，可使淬硬区往法兰侧延长(一次加热法)，内径淬火在增加退刀槽后，可限止淬硬层深度不超过退刀槽深(一次加热法)。

  6)工件截面厚度与淬硬层深度的关系。由于感应加热速度快，时间短，对于薄截面零件，根据经验认为，淬硬层深度应不超过总截面厚度的一半，否则易淬透或导致淬硬深度不稳定。

  7)关于轴端倒角与轴肩圆角：轴件端部最好留淬硬过渡区，可防止淬裂，如果必须淬硬则应倒角；轴肩处须淬硬时，轴肩圆角半径越小，感应淬火越困难，因此，设计人员应尽可能将圆角半径加大。圆角半径≥3mm时，该部位感应淬火易于达到淬硬，而圆角半径≤0.5mm时，不但不易淬硬，而且此部位还易产生淬火裂纹。

  8)关于小圆平面淬火：小圆平面要表面淬硬，设计此件时，如 果将淬硬表面高出整个平面不小于1mm，则感应电流极易集中于此局部，得到满意的淬硬层。

  9)关于轴端小孔：轴端小孔常见于结构件，如果外圆需表面淬火，这个孔边离外圆表面应有一定距离(d)，否则会产生畸变或裂纹，此距离(d)应≥外圆淬硬层的总深度(即从淬火表面到心部组织的距离)。