CN111850254B - 一种防止花键轴中频淬火变形的方法 - Google Patents

一种防止花键轴中频淬火变形的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止花键轴中频淬火变形的方法，该包括以下步骤：S1：通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分；S2：根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线；S3：根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止；S4：确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数。有益效果：采用该工艺曲线对花键轴进行中频淬火加工减少了花键轴的变形量，淬火冷却后及时的回火处理消除花键轴的热应力，避免了花键轴表面开裂变形的情况，提高了花键轴的强度与耐磨度，可有效延长花键轴的使用寿命。

Description

一种防止花键轴中频淬火变形的方法
技术领域
本发明涉及花键轴热处理技术领域，具体来说，涉及一种防止花键轴中频淬火变形的方法。
背景技术
中频淬火，就是将金属件放在一个感应线圈内，感应线圈通交流电，产生交变电磁场，在金属件内感应出交变电流，由于趋肤效应，电流主要集中在金属件表面，所以表面的温度最高，在感应线圈下面紧跟着喷水冷却或其他冷却，由于加热及冷却主要集中在表面，所以表面改性很明显，而内部改性基本没有，可以有很特殊的热处理效果。花键轴采用中碳钢或中碳合金钢调质加中频淬火是常见的工艺方法。但轴类零件均是台阶结构，中间直径大，两段直径小，常规中频淬火方法，使花键轴的花键易产生锥度、热收缩不一致导致花键轴轴径不一。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种防止花键轴中频淬火变形的方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种防止花键轴中频淬火变形的方法，该包括以下步骤：
S1：通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分；
S2：根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线；
S3：根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止；
S4：确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数；
S5：在热处理车间按照确定后的中频淬火工艺曲线批量生产；
S6：将淬火后的花键轴进行回火处理。
进一步的，S1中通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分还包括以下步骤：
将花键轴材料置于光谱仪中进行材料的化学成分分析；
给出成分分析报告，并计算出花键轴材料各成分间的占比。
进一步的，化学成分即花键轴材料中硅、锰、碳、硫的含量。
进一步的，S2中根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
拟定中频淬火的预热时间和预热距离；
拟定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
拟定淬火介质；
拟定淬火介质的喷淋温度、冷却时间。
进一步的，硬化深度为5-8mm，预热时间为5-10min，预热距离200-300mm，淬火加热温度为850-880℃，等温时间为150-170mm/min，淬火介质为纯水，喷淋温度为20-40℃，冷却时间为15-20秒。
进一步的，S3中根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止还包括以下步骤：
将花键轴置于中频淬火感应炉中；
按照拟定中频淬火工艺曲线对花键轴进行淬火处理；
冷却后测量花键轴的尺寸并根据技术要求计算变形量；
根据实际花键轴淬火的实际变形两修正工艺曲线。
进一步的，花键轴的尺寸包括几何尺寸与形位尺寸。
进一步的，S4中确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
确定中频淬火的预热时间和预热距离；
确定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
确定淬火介质；
确定淬火介质的喷淋温度、冷却时间；
保存花键轴中频淬火工艺参数。
进一步的，S6中在将淬火后的花键轴进行回火处理时，回火温度为180-220℃，回火时间为2-3h，并采用空冷的方式冷却至室温。
本发明的有益效果为：通过根据材料成分调整中频淬火的功率、频率相关参数，实现减少花键轴变形量的目的，由于材料的化学成分不同，其电阻率也不同，在零件尺寸确定后，电阻值大小会随材料的化学成分变化而变化，导致花键轴导热系数、热阻值、热容量也会有微小差异，采用本发明工艺曲线对花键轴进行中频淬火加工减少了花键轴的变形量，使之能够达到使用的技术要求，同时淬火冷却后及时的回火处理，可以及时的消除花键轴因表面淬火处理而产生的热应力，以避花键轴表面开裂变形的情况产生，进而提高了花键轴的强度与耐磨度，可有效延长花键轴的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种防止花键轴中频淬火变形的方法的流程图。
图2是根据本发明实施例的花键轴的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种防止花键轴中频淬火变形的方法。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的防止花键轴中频淬火变形的方法，该包括以下步骤：
S1：通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分；
具体的，通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分还包括以下步骤：
将花键轴材料置于光谱仪中进行材料的化学成分分析；
给出成分分析报告，并计算出花键轴材料各成分间的占比；
其中，材料的化学成分即花键轴材料中硅、锰、碳、硫的含量。
S2：根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线；
具体的，根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
拟定中频淬火的预热时间和预热距离；
拟定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
拟定淬火介质；
拟定淬火介质的喷淋温度、冷却时间；
其中，硬化深度为5-8mm，预热时间为5-10min，预热距离200-300mm，淬火加热温度为850-880℃，等温时间为150-170mm/min，淬火介质为纯水，喷淋温度为20-40℃，冷却时间为15-20秒，中频淬火方法是现代机器制造工业中的一种主要的表面淬火方法，具有质量好、速度快、氧化少、成本低、劳动条件好和易于实现机械化、自动化的优点，能够快速使花键轴的表面获得较大的硬度与耐磨度，进而提高花键轴的使用寿命，常规中频方法，产品花键易产生锥度、热收缩不一致导致花键轴轴径变形，采用本发明工艺曲线对花键轴进行中频淬火加工较少了花键轴的变形量，使之能够达到使用的技术要求。
S3：根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止；
具体的，根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止还包括以下步骤：
将花键轴置于中频淬火感应炉中；
按照拟定中频淬火工艺曲线对花键轴进行淬火处理；
冷却后测量花键轴的尺寸并根据技术要求计算变形量；
根据实际花键轴淬火的实际变形两修正工艺曲线；
其中，如图2所示，花键轴的尺寸包括几何尺寸与形位尺寸。
S4：确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数；
具体的，确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
确定中频淬火的预热时间和预热距离；
确定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
确定淬火介质；
确定淬火介质的喷淋温度、冷却时间；
保存花键轴中频淬火工艺参数。
S5：在热处理车间按照确定后的中频淬火工艺曲线批量生产；
S6：将淬火后的花键轴进行回火处理；
具体的，在将淬火后的花键轴进行回火处理时，回火温度为180-220℃，回火时间为2-3h，并采用空冷的方式冷却至室温，同时淬火冷却后及时的回火处理，可以及时的消除花键轴因表面淬火处理而产生的热应力，以避花键轴表面开裂变形的情况产生。
综上，借助于本发明的上述技术方案，通过根据材料成分调整中频淬火的功率、频率相关参数，实现减少花键轴变形量的目的，由于材料的化学成分不同，其电阻率也不同，在零件尺寸确定后，电阻值大小会随材料的化学成分变化而变化，导致花键轴导热系数、热阻值、热容量也会有微小差异，采用本发明工艺曲线对花键轴进行中频淬火加工减少了花键轴的变形量，使之能够达到使用的技术要求，同时淬火冷却后及时的回火处理，可以及时的消除花键轴因表面淬火处理而产生的热应力，以避花键轴表面开裂变形的情况产生，进而提高了花键轴的强度与耐磨度，可有效延长花键轴的使用寿命。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，该包括以下步骤：
S1：通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分；
S2：根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线；
S3：根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止；
S4：确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数；
S5：在热处理车间按照确定后的中频淬火工艺曲线批量生产；
S6：将淬火后的花键轴进行回火处理；
所述S2中根据化学成分和花键轴的结构针对性的拟定中频淬火的工艺曲线还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
拟定中频淬火的预热时间和预热距离；
拟定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
拟定淬火介质；
拟定淬火介质的喷淋温度、冷却时间。
2.根据权利要求1所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述S1中通过化学成分分析掌握花键轴材料的化学成分还包括以下步骤：
将花键轴材料置于光谱仪中进行材料的化学成分分析；
给出成分分析报告，并计算出花键轴材料各成分间的占比。
3.根据权利要求2所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述化学成分即花键轴材料中硅、锰、碳、硫的含量。
4.根据权利要求1所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述硬化深度为5-8mm，所述预热时间为5-10min，所述预热距离200-300mm，所述淬火加热温度为850-880℃，所述等温时间为150-170mm/min，所述淬火介质为纯水，所述喷淋温度为20-40℃，所述冷却时间为15-20秒。
5.根据权利要求1所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述S3中根据拟定中频淬火的工艺曲线对花键轴进行中频淬火处理，并根据实际变形情况修正工艺曲线直至达到技术要求为止还包括以下步骤：
将花键轴置于中频淬火感应炉中；
按照拟定中频淬火工艺曲线对花键轴进行淬火处理；
冷却后测量花键轴的尺寸并根据技术要求计算变形量；
根据实际花键轴淬火的实际变形两修正工艺曲线。
6.根据权利要求5所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述花键轴的尺寸包括几何尺寸与形位尺寸。
7.根据权利要求1所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述S4中确定花键轴中频淬火工艺曲线并保存中频淬火工艺参数还包括以下步骤：
确定花键轴的表面硬化深度；
确定中频淬火的预热时间和预热距离；
确定中频淬火时的加热温度、升温速率及等温时间；
确定淬火介质；
确定淬火介质的喷淋温度、冷却时间；
保存花键轴中频淬火工艺参数。
8.根据权利要求1所述的一种防止花键轴中频淬火变形的方法，其特征在于，所述S6中在将淬火后的花键轴进行回火处理时，回火温度为180-220℃，回火时间为2-3h，并采用空冷的方式冷却至室温。
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