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滾輪是機(jī)電廠調(diào)速器中的關(guān)鍵零件。其工作條件惡劣，零件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中承受擠壓和扭轉(zhuǎn)載荷作用，要求工件有高的疲勞強(qiáng)度和高硬度、韌性、彈性和優(yōu)異的耐磨性、耐腐蝕性。工作壽命要求在400h以上。
滾輪材料為GCr15鋼。該零件屬變截面套類零件，加工精度高。采用原傳統(tǒng)工藝淬、回火后，發(fā)現(xiàn)15%零件工作壽命達(dá)不到400h而提前早期失效。
檢驗(yàn)分析早期失效滾輪發(fā)現(xiàn)，其金相組織為粗大針狀馬氏體，其性能脆，強(qiáng)度低。分析認(rèn)為，這是由于零件淬火溫度控制不當(dāng)和淬火前組織粗大所致；同時(shí)由于變截面結(jié)構(gòu)，滾輪厚壁部位淬火時(shí)淬不透，表面組織不一致，導(dǎo)致產(chǎn)生組織應(yīng)力；精加工時(shí)，磨削參數(shù)不當(dāng)易產(chǎn)生微裂紋；零件耐磨性差，微裂紋在高疲勞應(yīng)力下擴(kuò)展致使零件開裂和碎裂失效。
試驗(yàn)對滾輪外表面進(jìn)行感應(yīng)熱處理，取得成功。
選用80kw超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行淬火熱處理，進(jìn)給速度為12.7mm/s，淬火硬度為58-62HRC，硬化層厚度為0.4mm，組織為細(xì)小馬氏體和均勻分布少量細(xì)小碳化物。
感應(yīng)淬火要求淬火前進(jìn)行預(yù)備熱處理，細(xì)化組織，獲得細(xì)化珠光體，淬火后才能得到細(xì)小馬氏體組織。
采用感應(yīng)淬火處理后，零件工作650h仍可繼續(xù)使用。由于感應(yīng)淬火處理幾乎沒有變形，且變截處的硬度均勻一致，內(nèi)應(yīng)力小，故工作時(shí)不易產(chǎn)生開裂。其耐磨性、耐沖擊性和抗疲勞強(qiáng)度提高，服役壽命長。
采用超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備對滾輪外表面進(jìn)行淬火熱處理，不僅無開裂缺陷，而且使用壽命也大大提高，滿足了工作的需要。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以大大提高工人的生產(chǎn)效率。
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