高頻淬火設備45鋼軸類的熱處理工藝改進

某機械廠生產一批軸套，外徑φ140mm，內徑φ100mm，長320mm。如果采用圓鋼制造，僅內孔切掉就浪費材料50%以上，而且浪費大量加工工時。后來該廠采用外徑略大內徑略小的鋼管制造，這樣就節約了大量鋼材料并節省了大量加工工時。為了提高軸套的強度，我們采用了高頻淬火設備調質熱處理，其熱處理工藝是：淬火加熱溫度840℃，水冷；550℃回火，保溫2h后空冷，回火后軸套硬度25～30HRC，符合技術要求。

但是第一批熱處理的12個軸套中有2個出現裂紋。分析其產生的原因：①由于中空套在高頻淬火設備淬火冷卻時，內外壁冷卻不均勻，外部冷卻快，內壁冷卻慢，造成內外應力不均勻，使軸套產生裂紋。②鋼套在軋制過程中產生的內應力未能很好地進行消除，因此在熱處理時軋制后的殘留應力和熱處理淬火應力疊加，當疊加應力超過鋼材的強度極限時，45鋼鋼套就會斷裂。

針對以上原因，我們采取兩項工藝改進：①用高頻淬火設備淬火前，首先對軸套進行消除應力退火，加熱溫度700℃保溫1h，出爐后空冷。②軸套在淬火冷卻時，應垂直入水，并上下不停運動，這就加快了軸套內壁的冷卻速度，減少鋼套內外壁冷卻溫度的不一致性，從而減少內外壁冷卻應力。

采取以上兩項工藝措施，軸套在熱處理后不再出現裂紋，提高了產品質量，從而保證了軸套生產的正常進行。