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高频淬火炉对冷却水水质有哪些要求？

高频淬火炉之所以要用水，是因为机器在大功率状态下工作时需要冷却降温。如功率元件主整流器、IGBT、变压器及感应线圈等，这些元件、部件由于电流的热效应，在大电流条件下工作，必然会产生一定的热量，造成附带温升。如果不及时实施冷却，不但会影响机器的性能和功率，还会烧坏元件、部件，损坏机器。我们可以使用示波器对逆变晶闸管的换流角进行观察,然后将换流角调整到相对比较合适的数值。

为了确保电气元件长期可靠运行，电源系统冷却水的质量应符合如下要求：

1、不溶性固体/10-6：＜40-50。

2、电阻率/Ω·cm：17000-25000。

3、电导率：40-60。

高频淬火设备对齿轮进行淬火常见问题及处理对策

不管是渗碳淬火、碳氮共渗淬火、感应加热淬火还是整体加热淬火，齿轮高频淬火冷却过程可能出现的热处理质量问题主要有：

1、淬火后硬度不足、淬火态硬度不均、淬火硬化深度不够；

2、 淬火后心部硬度过高；

3、 淬火变形超差；

4、淬火开裂；

出现这类质量问题往往与齿轮的材质、前处理、淬火加热和淬火冷却有关。在排除材质、前处理和加热中的问题后，淬火介质及相关技术的作用就特别突出了。事实上，近年来国外对淬火冷却的研究也证明，在改进和提高热处理质量的工作中，注意的正是淬火冷却。

齿轮用高频淬火设备进行热处理冷却中的质量问题

一、硬度不足与硬化深度不够

齿轮高频淬火冷却速度偏低是造成齿轮淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不够的原因，但是，根据实际淬火齿轮的材质、形状大小和热处理要求不同，又可以分为高温阶段冷速不足、中低温阶段冷速不足以及低温阶段冷速不足等不同情况。(2)尽管铸铁总碳含量很高，但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出，使它不仅具有类似低碳钢的铁素体***，甚至可控制不同的石墨化程度，得到不同数量和形态的铁索体与珠光体（或其他奥氏体转变产物)的混合***。比如。对于中小齿轮，淬火硬度不足往往是中高温阶段冷速不足所致，而模数大的齿轮要求较深淬硬层时，提高低温冷却速度就非常必要了。提高所用淬火介质的低温冷却速度，往往可以增大淬硬层深度。

二、淬火后心部硬度过高

这类问题可能与所选介质冷速过快或介质的低温冷却速度过高有关。解决办法之一是改换淬火油来满足要求。办法之二是与淬火介质生产厂家联系，有针对地加入适当的添加剂来降低淬火油的中低温冷却速度。办法之三是改用淬透性更低的钢种。

三、齿轮高频淬火开裂问题

这个问题主要出现在感应加热淬火中。选择好水性淬火介质，比如国内外普遍采用的PAG类淬火介质代替原来使用的自来水，问题便解决了。感应加热淬火采用PAG介质。可以获得高而均匀的淬火硬度和深而且稳定的淬硬层，淬裂***。

超音频淬火设备和高频淬火设备应用在齿轮表面淬火的硬化层分布形式

硬化层分布形式一种：齿根不淬硬，采用回转加热的方法，这种淬火方法所达到的效果就是齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度受一定影响，许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平；这种淬火方法一般应用在处理齿轮宽度10-100mm,模数小于5mm，齿轮的直径是由设备的功率决定。原生产工艺为860℃油淬+560℃油冷，经此工艺处理后的硬度是370HBW，强度1270MPa，处于要求的上限。

第二种、齿根都淬硬需要混转加热淬火法，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度都得到提高；许用弯曲应力比调质状态提高30%-50%，可部分代替渗碳齿轮；一般对齿宽10-100mm。由于过量锡在晶界偏聚产生严重偏析和局部Sn含量严重超标，使工件韧性大大下降，导致工件脆断。模数小于等于5mm，火焰淬火的话直径可达到450mm，一般模数小于等于6mm，个别情况需要小于等于10mm。

第三种、齿面淬硬，齿根不淬硬，采用单齿连续加热淬火的方法，淬火效果为齿面耐磨性提高，弯曲疲劳强度手一定影响，一般硬化层结束离齿根2-3mm处；许用弯曲应力低于该钢材调质后的水平，这种单齿淬火的方法，齿轮直径是不受限制的，单齿淬火模数要大于等于10mm。小孔径内孔表面感应加热高频淬火设备的淬火工艺在采用感应器加热高频淬火设备时，工件必须旋转。

第四种、齿面齿根都要淬硬，沿齿沟连续加热淬火，齿面耐磨性及齿根弯曲疲劳强度均提高；许用弯曲应力比调质状提高30%-5.%，可部分代替渗碳齿轮的。机用锯条坯采用中频淬火机进行退火热处理，产生脆断缺陷的原因是什么。这种淬硬分布形式不受齿轮直径的限制，但是模数一定到大于等于10mm。齿轮采用超音频，高频淬火设备的方式淬火感应器结构也非常严谨，要保证感应器充分冷却的条件下，使感应器提高加热效率。

齿轮淬火变形的分析和对策

7T火车后桥锥齿轮是汽车传递动力和改变速度的重要零件，工件材料为22CrMOH钢。生产中发现，齿轮热处理后部分工件出现贯穿性裂纹，另外一些齿轮发现起边超差缺陷，造成不少齿轮失效报废。

锥齿轮要求渗碳层深度为1.7-2.1mm,碳化物为1-5级，马氏体和残留奥氏体为1-5级，表面硬度为60-64HRC，芯部硬度为35-40HRC。3、淬火冷却介质能力差，针对于此，我们应更换淬冷烈度高的淬火冷却介质。检验发现齿轮花键根部应力集中部位是裂纹源处，裂纹沿轴向扩展贯穿轴颈本体，部分主动齿轮裂纹严重贯穿齿根与齿顶处，开裂特征明显。金相***检验发现，主动齿轮带状***中铁素体带处是裂纹源头，裂纹扩展并与带状***平行。部分裂纹呈锯齿状形貌，同事出现严重的次生裂纹，部分裂纹呈碎裂状形貌。

分析认为，从动齿轮畸变超差失效是因工件***均匀性差，带状***严重引起的，工件在热处理中各个部位膨胀系数以及相变比体积变化差异大，引起较大的***应力，造成工件畸变过大超差而失效。5、工件表面呈压应力状态，减小工件开裂的趋势，并能提高工件的寿命。主动齿轮出现轴向裂纹系因带状***严重超差造成的。由于带状***严重，相邻部位显微***不同，差异很大，在外力作用下，性能薄弱处和强弱带间适应力集中处，该处力学性能低而各向异性明显，并且处于高应力作用，其横向强度比纵向断裂强度明显低下，在热处理中产生的***应力和热应力作用下，主动齿轮在应力集中薄弱区域萌生裂纹并扩展快裂。

根据以上分析，提出工艺改进措施如下：

（1）生产中从首工序严吧材料检验质量关口，要求带状***≤3级，其他各项技术参数，性能指标合格，不允许不合格材料混入生产流程。

（2）齿轮锻件毛坯件应进行金相检验，带状***≤3级的合格坯件可进入加工程序，防止不合格锻件进入再加工工序。

（3）建议钢厂个锻造厂采用新技术工艺，提高钢材和锻件毛坯***性能质量，为减少和消除齿轮***缺陷和畸变裂纹缺陷失效奠定基础。