感应淬火感应器喷水孔的设计

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

~

~

设备~~

7感应淬火感应器喷水孔的设计上海上大热处理厂 ( 0 0 2朱会文 20 7)———~

卿光宗—~

弋 l

[摘要]本文通过对感应器喷水孔角度的讨论，出了喷水孔设计的新思路一喷水孔沿圆周提方向偏转一定角度，淬火液斜射在零件表面，提高冷却能力，得高的表面硬度。使可获

关 — s . .÷ 键墅—一~— 1 f鸯f L jt。—寸 Zl 一 l

De i n o e S r y Ho e i n u t r f r I d c i n H a d n ng s g n Th p a l n I d c o o n u to r e iZ u Hui n Qig Gu n z n h we n a go g( a g a i e st e tTr a m e c o y Sh n h iUn v r i H a e t ntFa t r ) y

[ src] T eageo pa oei n u tri too g l i usda dan w ein Abtat h n l fs ryh l nid co s h ru hyds se n e d sg ci e s p o wa d i h s p p r Th d a i t a h p a o e n i d c o r e l c e y d a i utf r r n t i a e . e i e s h tt e s r y h ls i n u t ra e d fe t d b

a a l r u d is cr u f r n e S h tt e q e c a s s r y d u o u f c f p r ta nge a o n t ic m e e c O t a h u n h nti p a e p n s ra e o a ta o l u n l O a o i p o e u o o l g pe f r n e a d o t i i h s f c a d e s b i e a g e S s t m r v p n c o i r o ma c n b a n h g ura e h r n s . q n Ke r: d c or s r y h l y wo ds i u t, p a o e n

1目言 1

中得知，速加热的奥氏体碳浓度和台金元快素的分布是很不均匀的，因此各个区域的过冷奥氏体稳定性也很不一致， 1所示的亚图共析钢奥氏体的均匀性对过冷奥氏体

分解曲线位置的影响，果经缓慢加热得到浓度均如匀的奥氏体，最不稳定的温度下开始发生在铁素体一渗碳体分解的时间为 t(线 1,曲 ) 而快速加热形成的奥氏体中，原来是珠光在体的地方碳浓度比较高，冷奥氏体的稳定过性大，若最小分解时间为 t, t> t,时在 z则 t,同

淬火冷却是表面淬火中一个重要环节，

在多数情况下表面感应加热后的淬火是采用喷射冷却，喷水孔的设计对喷射冷却有重而要影响，常人们只考虑到喷水孔与感应器通

轴向方向的角度，有关资料上都有所介在绍“, 而喷水孔沿圆周方向的角度很少有人提到。本文讨论了喷水孔措回周方向的角度对冷却性能的影响，在设计喷水孔时 .喷水使孔在圆周方向偏转一定角度，大地提高了大冷却能力，生产实际中应用获得较好效果。在

原来是铁紊体的地方，碳浓度比较低，冷奥过氏体的稳定性小，最小等温分解时间为 t,若 则 t< t, t< t< t,淬火时，求的淬 则，,:在 3要火临界冷却速度也不同，有 V, v V 应>> .同一种钢 (共析钢 )缓慢加热而言，际亚对实冷速 V一V.时就能淬上火，对快加热而但言，冷却速度仅能使古碳量比较高的区域此得到完全马氏体，含碳量低的区域将出现在2— 9

2感应加热后的淬火冷却在进行表面感应加热淬火时，于快速由加热，件表面温度较高，时叉不希望零件零同

心部温度因热传导作用而发生很大变化，这就需要快速冷却，喷射冷却正好适应此要而求.因此感应加热表面淬火时，量采用喷射大冷却，另外从快速加热相变组织特性的分析

99<处理) 1 9 O 热 .N .4

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

非马氏体组织。由此可知，在全部加热淬火要

区域得到马氏体组织，速加热的淬火冷却快速度要比普通炉中缓慢加热淬火时的高。喷射冷却具有较强的冷却强度，时又具有好同的冷却均匀性。田 3曩水角厦示意田

③在连续淬火时感应喷水孔的角度

应根据与零件的间隙大小来定，以在 2可~ 4。间 5之变动，且应保证在没有装上零件时，孔喷而各出的水要集中在一点]。本文认为当喷水孔沿圆周方向偏转一定角度，喷水方峨蔼 且向与零件旋转方向相反时，提高冷却强度和冷却对均匀性有很大好处。图 3所示，如当喷水孔的角度

j

0 ri≤a s} cn时圈 l硪用奥氏伟哥置丹解曲精(器图)示

1慢加热时 2快速加热时的盲碳区 3快遗加热时的贫碡区轻 r 1【孕育期 V1V2Va临界抟建|、、

注： R——工件半径

8——感应器与工件间的间隙喷出的水与零件表面相切或相割。从水与零件表面接触状态看；切时，火液快速流过相淬工件表面，坏了蒸汽膜的形成，时工件旋破同转时喷出的淬火液与工件相对运动，火液淬喷击零件表面的实际速度为： V+ V#, v。

3喷水孔对喷射冷却的影响对带喷水孔的感应器来说，须很好考必虑喷水孔的开设，则会由于喷永孔的问题，否 造成局部急冷或冷却不足，而发生淬火裂从

纹、形或软点。对喷水孔角度的考虑，同变在时加热淬火时，们通常做法是：零件要求人①全长淬火时，效线圈轴向方向的最上和最有下两层孔的喷水角可取 1。图 2, 5( )

为淬火喷射速度，为旋转时零件表面的 Vn线速度，也就是相当于增大了喷射速度；割相时，火液偏转一定角度 i零件表面，火淬巾击淬液与零件表面的碰撞为斜碰，碰时不会形斜成淬火液的反弹，汽膜更不易形成，高了蒸提冷却性能。们把这一思路应用于实际，得我获了较好的效果。

B】

b )

匿 2感应导体喷水孔在不同情况下的角度[ 1]

其它孔的中心线则通过感应器的中心线。②

零件要求局部淬火时感应导体轴向方向上下端分别有两层角度为 3￣ 1喷孔 ( 0和 的 5图3。 )田‘寞撩 ( 寝示高额加搏律 .区域 )一一一^一

3一 0

(处理> 1 9 . .热 9 9 No 4

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

4应用

中 2型的冷

却曲线，时是无膜沸腾阶段这l AB)这是由于在强烈喷射时， 稳定的蒸汽

在卜铃汽车变逮箱中，寮缘的高频五对加热 f感应器喷水的设计，用了这一卒火 L应

膜实际上已不能存在，在图 6中 2的 AB段台并为一个点，玲却极为强烈时，段也当 OA观察不到， OAB台并为一个点到 c点以即

思路。缘的材料为 5变 O铜，术要求是；技硬度≥ 5 HRC,度层深度 f土0 5 rm。我们 5硬 25 . ) a

初始设计的淬火感应器的喷水孔中心线通过感应田的中心线，边两排的喷水孔向外倾近斜 1。在生产中零件硬度达不到要求，件 , 5零表面呈花斑状的蓝色，经改进，喷水孔右后使旋 4。喷出的水与零件表面i割 ( 5,楣因 aci rsn<

上的温度范围内全为剧烈 (泡 )腾阶段，汽沸 如图 6中 3所示。图 7是工业纯铁的喷射玲却曲线，面加热 g0,表 0℃ 4秒，中数字为喷图射冷却强度。由图可知，射冷却时，喷淬火莜

直接冲击零僻的表面，汽膜很容易被破坏，蒸只是在水流速度小于 l 1 4米/时，汽~ .秒蒸

一6。,它尺寸都未做改动， 1)其如

图 5所示喷水速度也未改变，件表面硬度零有了很大提高 (件表面呈灰白色 )完全满零，

膜沸腾阶段才存在。当喷水孔沿圆周方向偏

足技术要求，近三年的生产，品质量稳经产定，没出现过零件表面淬火硬度低的问题。从

转一定角度时，出的淬火液与零件庆面相喷切或相割，火液斜冲击零件表面，会形成淬不淬火液的反弹，汽膜更不易形成，而提高蒸从了冷却强度，用敛果也证明了这点。应

,目 !

围 s儿种典型的冷却 I线 I l l

圈 5蜜缘高稠加热淬礴虚器

S讨论在采用喷射冷却中由于强烈地改变了淬火液与零件表面的接触状态 .渲各温度区间的冷却情况发生变化，而也引起了冷却从

圈 7工业地铁住体试【强射冷圭曲线{的口

6结论在感应加热淬火喷射冷却时，水孔沿喷

圆方向转定角 0 as ) 周偏一度( ri南

,≤ cn淬火液斜冲击零件表面，提高冷却强度，零可使

曲线形状的改变 .有图 6中 l型的冷却曲除线外 .进行强烈喷射冷却时，观察到图 6在可’

件获得高的表面硬度。 文献

参

考

l刘忘祷等盎冀总空热处理 帔工业出省钍 . 9 5 9 机 182搏处理手丹.一告帆幔工业出版社 . 9 l 7第 1 9 _

、处理 ) l 9. .热 9 9 No 4

3 l