大型雙聯(lián)傳動(dòng)凸輪軸是該紡織機(jī)中的重要部件，其單件重約60kg。凸輪的感應(yīng)熱處理是關(guān)鍵技術(shù)之一，但在質(zhì)量上碰到了難題。零件材料為42CMo鋼，技術(shù)要求：表面硬度55〜58HRC，大小凸輪表面的有效硬化層深度4〜6mm。從技術(shù)要求看，凸輪部位要求具有均勻的硬度和較高的耐磨性，高的接觸疲勞強(qiáng)度，硬化層深度控制要求嚴(yán)格。該零件的制造工藝是鍛造、調(diào)質(zhì)、令加工成形凸輪部位感應(yīng)加熱表面淬火、回火磨削。
為了解決凸輪表面硬度均勻一致，硬化層深度的均勻性，防止開裂等技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)行了凸輪表面淬火的試驗(yàn)工作。
1、感應(yīng)器設(shè)計(jì)
傳動(dòng)凸輪表面淬火的關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)漸開線凸輪工作面仿形分布的硬化層，而且要求硬度均勻，因此感應(yīng)器必須設(shè)計(jì)成仿形感應(yīng)器。各部位的間隙根據(jù)凸輪的形狀加以調(diào)整，力求使硬度和硬化層深度均勻一致。
2、工藝試驗(yàn)
42CMo鋼屬鉻鉬鋼，有鉻存在時(shí)，就優(yōu)先形成(CMokCe，該碳化物較為穩(wěn)定。鉻鋼中加入鉬后，在淬火加熱時(shí)，一部分溶入奧氏體中可提高淬透性，增加回火穩(wěn)定性，消除第二類回火脆性；另一部分鉬的碳化物不溶入奧氏體中，可減少高溫加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大傾向，提高強(qiáng)度而不顯著降低塑性。鉻鉬兩元素的適當(dāng)配合，可得到良好的常溫與高溫綜合力學(xué)性能。零件在淬火過(guò)程中最易產(chǎn)生的缺陷是畸變與開裂，以及硬度、硬化層不均勻，達(dá)不到技術(shù)要求。
2.1感應(yīng)加熱油冷工藝
本零件材料是42CMo鋼，淬火易開裂，為此很多熱處理廠家都選用感應(yīng)加熱油冷工藝。油冷工藝有如下缺點(diǎn)：①零件單件質(zhì)量有60kg，從加熱結(jié)束到取下油冷，需用吊車吊裝放入油槽中冷卻，整個(gè)過(guò)程需60so由于凸輪不同位置的冷卻速度不同，因此入油前表面各處的降溫幅度不同，吸熱也不同，造成凸輪表面硬度不均勻，硬化層不均勻，不能達(dá)到技術(shù)要求，且易造成事故。②由于感應(yīng)加熱后油冷，取下時(shí)間近60s，溫度下降吸熱速度快，故加熱溫度需高些，因此組織粗大，冷卻后馬氏體晶粒粗大，未達(dá)到技術(shù)要求。經(jīng)過(guò)多次工藝試驗(yàn)證明，感應(yīng)加熱后采取油冷是不可取的。2.2感應(yīng)加熱噴冷工藝
因?yàn)榱慵牧洗阃感院�，用冷水噴淋容易開裂，危險(xiǎn)性大，因此適當(dāng)選擇冷卻設(shè)備及合理確定工藝參數(shù)很重要。
為了解決凸輪感應(yīng)淬火質(zhì)量技術(shù)問(wèn)題，滿足生產(chǎn)上的需要，經(jīng)過(guò)多次工藝試驗(yàn)，解決了凸輪淬火技術(shù)中質(zhì)量不穩(wěn)的難題，滿足了生產(chǎn)上的需求。
淬火過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
①首檢后第一件進(jìn)行探傷，無(wú)裂紋方可繼續(xù)生產(chǎn)；
②數(shù)控程序在正式加熱前需預(yù)先演示，避免誤操作；
③零件淬火冷卻后，出水溫度應(yīng)控制在100〜120'C之間，可用表面點(diǎn)溫計(jì)測(cè)溫，淬火與回火間隔時(shí)間不要超過(guò)4h；
④硬化層深度按客戶隨批送指定試樣切割檢測(cè)；
⑤過(guò)程探傷比例應(yīng)>20%。
