感应淬火后零件的内应力很大,最高达588MPa,有时还要高,为防止裂纹和变形要及时回火,特别是炉中回火,一般规定淬火后的零件应在2h内进行回火处理。
表7.1几种常用钢感应加热表面淬火件炉中回火规范[13]
钢号 要求硬度(HRC) 淬火后硬度(HRC) 回火规范
温度/℃ 时间/min
45
40~45 ≥50 280~320 45~60
≥55 300~320 45~60
≥50 200~220 45~60
45~50 ≥55 200~250 45~60
50~55 ≥55 180~200 45~60
50 53~60 54~60 160~180 45~60
钢号 要求硬度(HRC) 淬火后硬度(HRC) 回火规范
温度/℃ 时间/min
40Cr 45~50 ≥50 240~260 45~60
≥55 260~280 45~60
42SiMn 45~50 220~250 45~60
50~55 180~220 45~60
15,20Cr
20CrMnTi
20CrMnMoV
(渗碳淬火后) 56~62 56~62 180~200 60~120
7.2 自行回火
圆柱形零件或其他形状简单的零件,在同时加热淬火后可自行回火。所谓自行回火是利用淬火冷却后,在零件的内部仍然保存的一部分热量,当这部分热量重新返回淬火层,十七升温并达到回火的效果,这种方式的回火称为自行回火。
感应加热、喷水淬火及自行回火过程零件表面温度的变化情况,如图7-1所示。其中ab段是加热过程的升温曲线;bcd为喷水冷却过程零件表面的温度曲线,到d时刻喷冷停止,零件表面开始升温,不过此时零件表面有水,升温过程是水的蒸发过程,表面文持100℃左右,到达e时刻水蒸发完了,表面开始迅速升温,到达ƒ点为最高值,最高温度一般可以文持几秒至十几秒,又开始降温,这时已经取得了回火效果。ƒ点所在温度称为“自行回火温度”。
自行回火与炉中回火比较,若使硬度降低相残余应力减少至相同水平,自行回火温度要比炉中回火温度高一些,见表7.2。
表 7.2达到同样硬度的自行回火温度与炉中回火温度比较[14]
平均硬度/HRC 回火温度/℃
炉中回火 自行回火
自行回火的温度测量,可以使用测温腊笔、或半导体点温针。一般在冷却结束后3-10 s内零件表面最高温度就是自行回火温度。
7.3 感应加热回火
感应加热回火也称为电回火。某些长轴或其他大型零件在感应加热连续淬火以后已经冷透,不能进行自行回火。如采用炉中回火,或是炉膛容纳不下,或是装炉数量太少,又因工艺时间太长,一般难以采用,这时多采用感应加热回火。欧美日等国近年生产的感应淬火自动线,为提高生产率,使回火与淬火同节拍进行,大都采用感应加热回火。
感应加热回火的频率应该比淬火时的频率低一些,以保证加热层足够和加热温度均匀。感应加热回火的频率选择见表7.3。 渗碳凸轮轴热处理工艺设计(12):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_314.html