合理使用感應(yīng)加熱淬火技術(shù)解決生產(chǎn)難題
盡管滲碳淬火工藝在獲得硬化層的均勻分布及淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性成效與經驗、可靠性方面有著無可比擬的優(yōu)勢，但在實際的生產(chǎn)過程中卻存在生產(chǎn)周期長堅實基礎、熱處理變形大稍有不慎、機加困難、清潔性差等地、耗能等缺點最為顯著。 而滲碳淬火工藝的這些缺陷，則正是感應(yīng)加熱淬火技術(shù)的優(yōu)點規定。因此環境，如何合理使用感應(yīng)加熱淬火技術(shù)空間載體，是一個亟待解決的課題。
隨著計算機技術(shù)介入滲碳過程相對簡便，滲碳淬火爐內(nèi)碳氣氛得到了精確控制重要組成部分，從而使得滲碳淬火后的硬化層均勻性、硬化層的深度合作、淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性及可靠性得以保證勃勃生機。加之國內(nèi)，尤其是重型制造行業(yè)大規(guī)模引進數(shù)控成形磨齒機極致用戶體驗，齒輪的表面強化方式越來越傾向于采用滲碳淬火的熱處理方式提供有力支撐。而以前常用的感應(yīng)熱處理方式，因淬火強化效果不穩(wěn)定建議，淬火開裂傾向較大品率，難以獲得沿齒廓分布的硬化層，齒根強化效果差拓展；中頻加熱電源的頻率和功率可調(diào)性差創造更多，難于實現(xiàn)感應(yīng)加熱淬火參數(shù)的實時調(diào)節(jié)。因此近年來在齒輪上的應(yīng)用越來越少前來體驗。
為此自主研發，中國齒輪專業(yè)協(xié)會齒輪熱處理工作委員會于2006年9月在太原召開了齒輪感應(yīng)加熱淬火技術(shù)專題討論會，筆者有幸參與了此次盛會更加廣闊。與會代表各自總結(jié)了近年來感應(yīng)加熱淬火技術(shù)在齒輪表面強化上的應(yīng)用成果及成功經(jīng)驗損耗，使我們看到了感應(yīng)加熱淬火在齒輪強化上的應(yīng)用前景。筆者作為多年來在專業(yè)齒輪制造廠從事感應(yīng)熱處理工作的技術(shù)人員非常完善，在此性能穩定，結(jié)合本行業(yè)的一些實際情況，談?wù)劯袘?yīng)加熱淬火技術(shù)在齒輪強化技術(shù)上的一些心得體會作用。
盡管滲碳淬火工藝在獲得硬化層的均勻分布及淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性情況正常、可靠性方面有著無可比擬的優(yōu)勢，但在實際的生產(chǎn)過程中卻存在生產(chǎn)周期長技術特點、熱處理變形大提高鍛煉、機加困難、清潔性差凝聚力量、耗能等缺點有所提升。就拿我集團公司生產(chǎn)的各類軋線設(shè)備主傳動裝置上的主減速機、齒輪機座中的大模數(shù)（m＞25以上）的齒輪新的力量、齒輪軸產(chǎn)品來說先進水平，由于存在非滲碳面的保護問題，雖然在滲碳過程中對非滲碳部位采取了用防滲涂料進行保護，但效果不顯著重要平臺，使得齒輪深刻認識、齒輪軸磨削前的半精車，精車工序困難應用提升，增加刀具消耗主動性，導致我們不得不在滲碳后增加一道去非滲部位的滲碳層的加工工序，無形中增加了生產(chǎn)周期發展的關鍵。更主要的還是熱處理變形大體系，在實際加工中造成齒面的硬化層分布不均勻，齒部尺寸超差帶動產業發展，磨齒后精度降低，影響其正常的使用要求新創新即將到來。如果采取增加留量的措施加以解決邁出了重要的一步，首先就要增加滲碳層深度，這樣就會延長滲碳周期設施，同時引起滲碳層的脆性增大需求，影響產(chǎn)品的使用質(zhì)量。滲碳淬火工藝的這些缺陷組合運用，則正是感應(yīng)加熱淬火技術(shù)的優(yōu)點更讓我明白了。因此，如何合理使用感應(yīng)加熱淬火技術(shù)積極，是一個亟待解決的課題探索。筆者根據(jù)多年感應(yīng)熱處理的工作實踐認為，采用感應(yīng)加熱沿齒溝淬火工藝產業，可以在保證齒輪零件的正常使用下完全解決上述所遇到的問題滿意度，前提是要解決沿齒溝淬火工藝中存在的以下問題：
（1）沿齒溝淬火感應(yīng)器的設(shè)計和制造。
（2）對已淬硬齒面的保護即如何防止齒面“回火”可持續。
（3）淬火冷卻方式的合理選擇主要抓手。
為此，在為八鋼1750軋機構建，國豐1450軋機及漣鋼1750軋機精軋部位主傳動裝置中的鼓形齒接軸產(chǎn)品的內(nèi)齒圈強化方式上創新科技，我分廠做了用沿齒溝淬火工藝代替原來的的滲碳淬火工藝方面的嘗試，取得了顯著效果共創輝煌。
值得注意的是具有重要意義，21世紀的熱處理向高效、節(jié)能精準調控、精密功能、清潔方向發(fā)展，提倡“少無污染解決、少無畸變預期、少無（質(zhì)量）分散敢於監督、少無浪費、少無氧化結構、少無脫碳重要的作用、少無人工、少無廢品”的理念規模最大。而我國的“十力度、一五”計劃也明確提出了環(huán)境友好型、節(jié)約能源型的經(jīng)濟發(fā)展方針系統性。這些都表明勇探新路，作為一種清潔、節(jié)能的熱處理工藝傳遞，只要解決其潛在的弱點試驗，感應(yīng)加熱淬火技術(shù)在齒輪上的應(yīng)用就具有一定的生命力。隨著全頻固態(tài)IGBT逆變電源技術(shù)應(yīng)用的日益成熟開展攻關合作，加熱電源頻率和功率的可調(diào)性問題得到完全解決製度保障，感應(yīng)加熱淬火參數(shù)的實現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制得到完全保證，加上數(shù)控淬火機床的廣泛應(yīng)用的有效手段，感應(yīng)加熱淬火的淬火質(zhì)量統籌推進、強化效果的穩(wěn)定性及可靠性將得到進一步保證。由于電源的頻率在50～100Hz范圍內(nèi)可調(diào)關鍵技術，硬化層深度范圍完全可滿足齒輪類零件的使用要求了解情況，而且淬火層的深度可達10mm以上，這是現(xiàn)在的滲碳淬火工藝所無法實現(xiàn)的表現。未來的冶軋特點、艦船、起重和礦山等重載齒輪結論，必然向深層發(fā)展和諧共生，而深層滲碳（＞5mm）在目前階段，我國還不具備成熟的工藝適應性強，主要表現(xiàn)在：
（1） 適合深層滲碳的用鋼還得研究技術交流；
（2） 滲碳周期長，淬火變形的問題急需要解決拓展；
（3） 如何保證滲層的質(zhì)量創造更多，而感應(yīng)加熱淬火技術(shù)無疑在這方面占有絕對優(yōu)勢。
筆者認為不斷進步，廣大從事感應(yīng)熱處理工作者只要通過努力工藝技術，針對其在齒輪強化上存在的弱點，進行廣泛、深入的研究近年來，并找到解決的辦法講道理，相信未來感應(yīng)加熱淬火技術(shù)在齒輪上的應(yīng)用會有更加美好的前景。