CN1869255A - 双凹弧凸轮轴淬火工艺 - Google Patents

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连兴旺
范茂尧
王龙永
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Abstract

本发明涉及柴油机关键部件凸轮轴的热处理加工，特指一种双凹弧凸轮轴中频淬火工艺。其特征在于首先采用调质热处理：凸轮轴零件放置于热处理炉内，进行加热，温度为840℃±10，保温，然后取出零件，在油中冷却，硬度为HRC＞48，再进炉回火，温度控制在600℃±10，保温大于180分钟，进行预热处理；再对凸轮轴表面进行中频淬火：凸轮轴放置于淬火机床上，安装中频仿型感应圈；然后对感应圈通电加热，电流为80－120A，电压为750V，功率为60KW至75KW，当加热表面温度达870－900℃时，保持22秒至26秒，喷射7％QGP冷却溶液，达30秒至50秒，凸轮型面硬度HRc59到HRc64，淬硬层深3mm至6mm。其解决了淬火中出现的淬硬层分布不均匀，型面容易开裂问题。

Description

双凹弧凸轮轴淬火工艺
技术领域
本发明涉及柴油机关键部件凸轮轴的热处理加工，特指一种双凹弧凸轮轴中频淬火工艺。
背景技术
由于凸轮轴材料要求为50CrMo，含碳量和含铬量比较高，淬火工艺控制要求严格，现有中频淬火技术无法满足材料为50CrMo，并且凸轮型面带有凹弧的凸轮轴的加工要求，淬硬层深，低于技术要求且分布不均匀，而且淬火过程中凸轮型面容易开裂，一般开裂率达到60％。
发明内容
为了克服上述困难，本发明提供一种双凹弧凸轮轴淬火的工艺方法，解决了淬火中出现的淬硬层分布不均匀及型面容易开裂问题。
本发明解决上述技术问题所采用的方案是：
①调质热处理：凸轮轴零件放置于热处理炉内，进行加热，温度为840℃±10，保温，然后取出零件，在油中冷却，硬度为HRC＞48，再进炉回火，温度控制在600℃±10，保温大于180分钟，保证心部硬度＞HB280-HB330，进行预热处理，为后续中频淬火作基体组织准备；
②凸轮轴表面进行中频淬火：凸轮轴放置于淬火机床上，安装中频仿型感应圈，且距离凸轮型面均匀，为20±0.8mm，其中凸轮凸出部位与感应圈间隙相对放大，凸轮凹进部位，为凹弧，与感应圈间距相对缩小；然后对感应圈通电加热，电流为80-120A，电压为750V，功率为60KW至75KW，当加热表面温度达870-900℃时，保持22秒至26秒，喷射7％QGP冷却溶液，达30秒至50秒，凸轮型面硬度HRc59到HRc64，淬硬层深3mm至6mm。
其中依据零件淬硬层深，选择淬火机床频率为2500～80000HZ；依据零件淬硬凸轮轴的面积和透入深度所需比功率选择淬火机床功率为100KW及以上。
本发明的优点是：
(1)针对双凹弧凸轮轴淬火要求，选择合理的淬火设备频率与功率，采用特定形式的中频仿型感应圈解决了淬火中出现的淬硬层分布不均匀。
(2)采用7％QGP溶液作冷却介质，冷却后，既能保证表面硬度，淬硬层深度，并且表面分布均匀，同时，开裂率相当于1％。由于在高温下和水冷却能力相当，在Ms点以下的冷却过程中，零件表面吸附了PQGP的高分子化合物，形成一层均匀隔膜，致使冷却速度缓慢，从而防止了淬火开裂，解决了及型面容易开裂问题。
具体实施方式
根据本发明的技术方案，本发明实施例双凹弧凸轮轴中频淬火工艺为：首先进行调质热处理：凸轮轴零件放置于热处理炉内，进行加热，温度为840℃±10，保温75至90分钟，然后取出零件，在油中冷却，硬度为HRC＞48，再进炉回火，温度控制在600℃±10，保温大于180分钟，保证心部硬度＞HB280-HB330，进行预热处理，为后续中频淬火作基体组织准备；
然后对凸轮轴表面进行中频淬火：凸轮轴放置于淬火机床上，安装中频感应圈，且距离凸轮型面均匀，为20±0.8mm，然后对感应圈通电加热，电流为80-120A，电压为750V，功率为60-75KW，当加热表面温度达870-900℃时，保持24±2秒，喷射7％QGP冷却溶液，达30-50秒，凸轮型面硬度HRc59到HRc64，淬硬层深3mm至6mm。采用淬火机床频率为2500～80000HZ，功率为100KW及以上。

Claims (3)

1.双凹弧凸轮轴淬火工艺，其特征在于分为以下步骤：
①调质热处理：凸轮轴零件放置于热处理炉内，进行加热，温度为840℃±10，保温，然后取出零件，在油中冷却，硬度为HRC＞48，再进炉回火，温度控制在600℃±10，保温大于180分钟，进行预热处理；
②凸轮轴表面进行中频淬火：凸轮轴放置于淬火机床上，安装中频仿型感应圈；然后对感应圈通电加热，电流为80-120A，电压为750V，功率为60KW至75KW，当加热表面温度达870-900℃时，保持22秒至26秒，喷射7％QGP冷却溶液，达30秒至50秒，凸轮型面硬度HRc59到HRc64，淬硬层深3mm至6mm。
2.根据权利要求1所述的双凹弧凸轮轴淬火工艺，其特征是淬火机床频率为2500～80000HZ；选择淬火机床功率为100KW及以上。
3.根据权利要求1所述的双凹弧凸轮轴淬火工艺，其特征是所述中频仿型感应圈距离凸轮型面均匀，为20±0.8mm，其中凸轮凸出部位与感应圈间隙相对放大，凸轮凹进部位，为凹弧，与感应圈间距相对缩小。
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