高周波硬化機による大径ばねの熱処理の加工点

大径のばねはホットコイルでできています。 大型バルブのスプリングとして、動作中の繰り返しの伸長と圧縮に耐える必要があります。 したがって、優れた弾性と疲労強度を備えている必要があります。 ばねの破壊モードは主に疲労破壊と応力緩和であり、ばねの約90％が疲労破壊により破壊します。 使用条件に応じて、焼入れ性が良く、変形が小さく、機械的特性が良好な50CrVAばね鋼を選択する必要があります。 焼入れ後+中温焼戻し 高周波硬化機、それは完全にその仕事のニーズを満たすことができます。 今日は、その高周波熱処理プロセスについてお話します。

（1）熱処理工程

NS。 圧延前のばねは研磨材でできており、ばねの加熱は高周波硬化機で行います。 加熱時間が短く、オーステナイト粒が細かいという特徴があります。 微細なオーステナイト粒により、材料本体が増加します。 構造粒子の数と結晶粒界の面積は、応力集中を減らし、転位運動の抵抗を増やします。 加熱温度は（900±10）℃です。 このとき、材料の高温強度と優れた可塑性を使用して、圧延を容易にします。 ただし、加熱温度が高すぎたり、保持時間が長すぎたりしないようにしてください。そうしないと、材料が過熱したり、表面が酸化したり脱炭したりすると、過燃焼や削り取りが発生する可能性があります。

NS。 中温での焼入れ+焼戻し。 加熱は高周波硬化機で行い、加熱温度は850〜880℃、保温係数は1.5分/ mmと計算され、貫通焼成に基づいており、冷却媒体は硬度に重要な影響を及ぼし、ばねの性能、および油冷を選択できます。 そのプロセス要件を満たします。

NS。 焼戻しも高周波焼入れ機で行います。 硬度、垂直性、ギャップの要件に応じて、特別な焼き戻し固定具を使用して固定し、正しく配置します。 加熱温度は400〜440℃で、保温後は水を冷やします。 一般的なばねの焼戻し温度は一般に400〜500℃であり、焼戻し後により高い疲労強度を得ることができます。

（2）春の熱処理工程の分析と実施のポイント

①50CrVA鋼には多くの合金元素が含まれているため、鋼の焼入れ性が向上します。 クロムは強い炭化物元素であり、粒界付近に炭化物が存在するため、結晶粒の成長を効果的に防ぐことができるため、焼入れ温度を適切に改善し、保持時間を長くしても結晶粒の成長はありません。

②ホットコイルスプリングの加熱工程では、表面脱炭と焼入れ加熱温度・時間の関係に注意が必要です。 実践によれば、焼入れ温度が高く、加熱時間が長いと、脱炭が増加します。 したがって、加熱に高周波焼入れ機を使用する場合は、プロセスパラメータを厳密に制御する必要があります。 さらに、コーティングまたはパッキング保護加熱を使用して、表面の酸化および脱炭を低減することもできます。 ばねの表面脱炭により耐用年数が短くなり、疲労亀裂の原因になりやすいという文献があります。

③ばねの中温焼戻しは、必要な微細構造と性能を得るためです。 50CrVA鋼は二次焼戻し脆性を発生する材料であることを考慮すると、焼戻し脆性（衝撃靭性が低下するため）を防ぐために焼戻し後に急冷（油冷または水冷）する必要があり、表面に残留圧縮応力を引き起こす可能性があります。これは、疲労強度を向上させるのに役立ちます。 通常、油冷の代わりに水冷が使用されます。 焼戻し後の構造は、硬度40-46HRCの焼戻しトルオスタイトです。 それは良い弾力性と十分な強度と靭性を持っています。 また、焼戻し時間が短すぎると均一な構造や性能が得られず、長すぎると性能が向上しません。 したがって、妥当な時間を決定するためにプロセステストを実行する必要があります。