■ 謝學(xué)興，俞健勇，白洪球，蔣 波

一些機械工程零部件根據(jù)其工況要求在設(shè)計時會作一定區(qū)域段的感應(yīng)淬火硬化要求。如附圖所示銷子軸，考慮其工況要求，為避免鍵槽底部開裂，設(shè)計人員將技術(shù)要求標注為距離兩端鍵槽底部5mm為淬火區(qū)域段。如何精確實現(xiàn)這一區(qū)域段的淬火硬化，同時為編程提供數(shù)據(jù)，我們對該問題進行了試驗論證。

淬火機床為國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的立式淬火機床，加熱淬火方式為掃描式。感應(yīng)器高度為21mm（圖中C面與D面的間距），感應(yīng)器內(nèi)壁與工件表面之間的距離為2.5mm。具體為工件由上下兩頂尖頂住并旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器自下往上移動進行掃描式加熱并噴淋冷卻工件，初始位置停留加熱時間為2s。程序設(shè)定AB段距離為加熱淬火區(qū)域，初始位置為感應(yīng)器的C平面與A所在的工件水平面重合一致，結(jié)束位置為感應(yīng)器的D平面與B面所在的工件水平面重合一致。根據(jù)合理的工藝參數(shù)進行加熱淬火硬化。

工件經(jīng)過合理的工藝參數(shù)加熱、淬火后，表面精磨去除0.1mm，采用維氏顯微硬度計分別對工件A、B附近區(qū)域進行硬度測試，測試后的硬度值經(jīng)過換算，結(jié)果如表1、表2所示。

由表1、表2的數(shù)據(jù)可以得出，在實際感應(yīng)淬火過程中，工件的淬硬起始線及終了線并未與感應(yīng)器垂直投影面的上下線相重合，而是存在一定的距離。

究其原因，可排除材料及冷卻問題。低硬度值現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于該處溫度未達到奧氏體化溫度。由此推斷出，感應(yīng)電流在工件的分布形式并非感應(yīng)器垂直投影面的均布狀態(tài)，而以中間強、邊緣弱的形式分布。因此，在工件的實際生產(chǎn)中，在編程環(huán)節(jié)就需要考慮到這一實際現(xiàn)象，應(yīng)在技術(shù)要求上增加硬化區(qū)域段兩端的距離，以實現(xiàn)特定區(qū)域段的淬火硬化技術(shù)要求。

銷子軸感應(yīng)淬火示意圖

表1 A區(qū)域硬度值

表2 B區(qū)域硬度值