球籠行業(yè)熱處理全面培訓

1、CompanyLOGO熱處理相關知識培訓熱處理相關知識培訓2016-07-22目錄目錄4、 CQI-9體系介紹體系介紹3、先進中頻熱處理設備與工藝先進中頻熱處理設備與工藝1、熱處理基礎知識、熱處理基礎知識2、感應熱處理相關常識感應熱處理相關常識改善無止境，每天進步一點點v 生產(chǎn)壽命高、重量輕、體積小、功能強及高度可靠的產(chǎn)品乃是制造業(yè)生產(chǎn)壽命高、重量輕、體積小、功能強及高度可靠的產(chǎn)品乃是制造業(yè)不斷追求的目標。熱處理不斷追求的目標。熱處理( (含表面改性，下同含表面改性，下同) )是通過改變材料的組織是通過改變材料的組織結構從而大幅度改變材料性能的工藝環(huán)節(jié)，是提高產(chǎn)品的內(nèi)在質量、結構從而大幅度改變

2、材料性能的工藝環(huán)節(jié)，是提高產(chǎn)品的內(nèi)在質量、保證整機使用性能和可靠性的關鍵，在制造業(yè)中有十分重要的作用。保證整機使用性能和可靠性的關鍵，在制造業(yè)中有十分重要的作用。v 凡是擁有著名品牌產(chǎn)品的制造業(yè)企業(yè)都高度重視熱處理技術的研發(fā)，凡是擁有著名品牌產(chǎn)品的制造業(yè)企業(yè)都高度重視熱處理技術的研發(fā)，通過大量的投入、持續(xù)研究、不斷改進和長期積累，形成獨到的熱處通過大量的投入、持續(xù)研究、不斷改進和長期積累，形成獨到的熱處理技術并嚴加保密。他人可從市場購得名牌產(chǎn)品，制造出材料成分與理技術并嚴加保密。他人可從市場購得名牌產(chǎn)品，制造出材料成分與幾何要素完全一致的仿制品，但壽命和可靠性往往難望其項背。國際幾何要素完全一

3、致的仿制品，但壽命和可靠性往往難望其項背。國際工業(yè)界公認：工業(yè)界公認：熱處理技術是決定制造業(yè)水平及其市場競爭力的核心要熱處理技術是決定制造業(yè)水平及其市場競爭力的核心要素。素。一、一、熱處熱處理基理基礎礎知知識識1.1：什么是熱處理1.1：鋼的分類及性能1.3：熱處理基本工藝1.4：金相分析基礎知識1.5：常見熱處理缺陷p金屬材料性能的改善有兩種方式金屬材料性能的改善有兩種方式 1）冶煉過程中的合金化：）冶煉過程中的合金化：20Cr 20CrMnTi 2）材料后續(xù)的熱處理）材料后續(xù)的熱處理v 成分、組織、性能的關系成分、組織、性能的關系v微觀組織決定宏觀性能！微觀組織決定宏觀性能！零件 熱處理熱

4、處理 就是將金屬在固態(tài)下以一定的方式進行加熱、保溫，然后采取合適就是將金屬在固態(tài)下以一定的方式進行加熱、保溫，然后采取合適的方式冷卻，通過加熱速度、保溫溫度、保溫時間和冷卻速度四個基本要素的有的方式冷卻，通過加熱速度、保溫溫度、保溫時間和冷卻速度四個基本要素的有機配合，使金屬或合金內(nèi)部組織結構發(fā)生轉變，從而獲得一定性能的工藝方法。機配合，使金屬或合金內(nèi)部組織結構發(fā)生轉變，從而獲得一定性能的工藝方法。 加熱溫度、保溫時間和冷卻方式是決定熱處理組織和性能的主要因素加熱溫度、保溫時間和冷卻方式是決定熱處理組織和性能的主要因素熱處理的作用熱處理的作用 改善鋼材使用性能和工藝性能，通過恰當?shù)臒崽幚砜梢猿?/p>

5、分改善鋼材使用性能和工藝性能，通過恰當?shù)臒崽幚砜梢猿浞滞诰虿牧系臐撏诰虿牧系臐摿αΓ瑥亩鴾p少零件的重量，提高產(chǎn)品質量，延長產(chǎn)品使用壽命。，從而減少零件的重量，提高產(chǎn)品質量，延長產(chǎn)品使用壽命。 一輛汽車上需要熱處理的件，占整個汽車重量的一輛汽車上需要熱處理的件，占整個汽車重量的15%左右左右 。如：萬向節(jié)，。如：萬向節(jié)，輪轂，球頭，球殼，撥叉，曲軸，搖臂軸，搖臂，離合片，活塞桿等等。輪轂，球頭，球殼，撥叉，曲軸，搖臂軸，搖臂，離合片，活塞桿等等。v 鋼的分類鋼的分類v 1、按化學成分分：碳素鋼、合金鋼、按化學成分分：碳素鋼、合金鋼v 把含有鐵、碳兩主要元素及少量硅、錳、硫、磷等雜質的鋼稱為把含有

6、鐵、碳兩主要元素及少量硅、錳、硫、磷等雜質的鋼稱為碳素鋼碳素鋼，根據(jù)鋼中含碳量不同又可分為、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼根據(jù)鋼中含碳量不同又可分為、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼v 在碳鋼中加一定量的合金元素就構成在碳鋼中加一定量的合金元素就構成合金鋼合金鋼。通常加入合金元素有（鎳、。通常加入合金元素有（鎳、鉻、鉬、釩、鈦、鋁等）鉻、鉬、釩、鈦、鋁等）v 2 2、按鋼的質量級別分類：普通鋼、優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼、特殊質量鋼、按鋼的質量級別分類：普通鋼、優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼、特殊質量鋼v 普通鋼：鋼中硫、磷的含量均不大于普通鋼：鋼中硫、磷的含量均不大于0.045%0.045%，優(yōu)質鋼中硫、磷含量均不，優(yōu)質鋼中硫、

7、磷含量均不大于大于0.035%0.035%。高級優(yōu)質鋼中硫、磷含量均不大于。高級優(yōu)質鋼中硫、磷含量均不大于0.025%0.025%。特殊質量鋼中。特殊質量鋼中硫、磷含量均不大于硫、磷含量均不大于0.015%0.015%。v 3 3、按鋼的用途分類：結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼、按鋼的用途分類：結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼v 結構鋼含碳量小于結構鋼含碳量小于0.60%0.60%的低、中碳碳素結構鋼和合金結構鋼。結構鋼的低、中碳碳素結構鋼和合金結構鋼。結構鋼具有足夠強度和塑性，良好的沖擊韌性，焊接性能好，同時也易于進行具有足夠強度和塑性，良好的沖擊韌性，焊接性能好，同時也易于進行切削加工。切削加工。v

8、 工具鋼經(jīng)過熱處理后可獲得高的硬度、高的耐磨性。工具鋼多于制作刀工具鋼經(jīng)過熱處理后可獲得高的硬度、高的耐磨性。工具鋼多于制作刀具、量具和模具，耐磨性強，壽命高。具、量具和模具，耐磨性強，壽命高。v 特殊性能鋼指加入較多的合金元素而具的特殊物理和化學性能的鋼的總特殊性能鋼指加入較多的合金元素而具的特殊物理和化學性能的鋼的總稱。稱。v 熱處理四把火熱處理四把火v 退火：將鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢隨爐冷卻，以退火：將鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢隨爐冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，或作為預先熱處理。獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，或作為預先熱處理。v 目的：均勻

9、鋼的化學成分及組織，細化晶粒、調整硬度，消除內(nèi)應力目的：均勻鋼的化學成分及組織，細化晶粒、調整硬度，消除內(nèi)應力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火淬火做好組織和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火淬火做好組織準備。準備。v 正火：將鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，使之完全奧氏體化，然正火：將鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，使之完全奧氏體化，然后在空氣中冷卻的熱處理工藝，正火可作為預備熱處理，比調質加工后在空氣中冷卻的熱處理工藝，正火可作為預備熱處理，比調質加工成本低，為機械加工提供適宜的硬度，得到的組織為珠光體類組織。成本低，為機械加工提供適宜的硬度，得到的組織為珠光體類

10、組織。v 目的：細化晶粒，降低硬度，消除內(nèi)應力，有利用切屑加工。目的：細化晶粒，降低硬度，消除內(nèi)應力，有利用切屑加工。v 熱處理四把火熱處理四把火v 淬火：將鋼加熱到臨界點淬火：將鋼加熱到臨界點AC3或或AC1以上某一溫度，保溫一定時間，以上某一溫度，保溫一定時間，然后以較快的冷卻速度淬火然后以較快的冷卻速度淬火,得到馬氏體為主的組織的熱處理工藝稱為得到馬氏體為主的組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火。v 目的：顯著提高鋼的強度和硬度。目的：顯著提高鋼的強度和硬度。v 回火：將淬火后的工件加熱到低于相變臨界點溫度，保溫一定時間后回火：將淬火后的工件加熱到低于相變臨界點溫度，保溫一定時間后再冷卻到室溫

11、的熱處理工藝。為了消除淬火鋼的殘余內(nèi)應力，得到不再冷卻到室溫的熱處理工藝。為了消除淬火鋼的殘余內(nèi)應力，得到不同強度、硬度和韌性配合的性能，需配以不同溫度的回火。同強度、硬度和韌性配合的性能，需配以不同溫度的回火。v 調質和滲碳調質和滲碳v 調質：淬火加高溫回火（調質：淬火加高溫回火（500600），獲得回火索氏體的一種工藝。），獲得回火索氏體的一種工藝。v 鋼的預備熱處理一般為正火和調質，調質件抵抗沖擊能力強，同種鋼鋼的預備熱處理一般為正火和調質，調質件抵抗沖擊能力強，同種鋼淬硬層相同時原始組織調質態(tài)比正火態(tài)沖擊韌性高。淬硬層相同時原始組織調質態(tài)比正火態(tài)沖擊韌性高。v 化學熱處理：將工件置放于

12、活性介質中加熱和保溫，使介質中活性原化學熱處理：將工件置放于活性介質中加熱和保溫，使介質中活性原子滲入工件表層，以改變其表面層的化學成分、組織結構和性能的熱子滲入工件表層，以改變其表面層的化學成分、組織結構和性能的熱處理工藝。（滲碳、氮化、碳氮共滲等）鋼的滲碳即保證了表面的硬處理工藝。（滲碳、氮化、碳氮共滲等）鋼的滲碳即保證了表面的硬度和強度又保證了心部的韌性。度和強度又保證了心部的韌性。v 一般熱處理常見工藝安排一般熱處理常見工藝安排v 1、落料、落料鍛造鍛造正火正火 機加工機加工 滲碳淬火滲碳淬火+低低溫回火溫回火磨削磨削v 2、落料、落料鍛造鍛造正火（調質）正火（調質） 機加工機加工 感

13、應感應淬火淬火+低溫回火低溫回火 磨削磨削v 3、落料、落料鍛造鍛造 球化退火球化退火機加工機加工 淬火淬火+中溫中溫回火回火/低溫回火低溫回火 磨削磨削 奧氏體有等溫轉變和連續(xù)冷卻轉變兩種冷卻轉變方式（見右圖）。1.4.1奧氏體的冷卻奧氏體的冷卻 奧氏體等溫轉變C曲線（見右圖）。 右上角曲線為過冷奧氏體轉變開始線，右邊曲線為過冷奧氏體等溫轉變終了線。 A1線以上是奧氏體穩(wěn)定區(qū)；A1線以下，轉變開始線的左邊為過冷奧氏體區(qū)，轉變終了線的右邊是轉變產(chǎn)物區(qū)，轉變開始線和終了線之間為過冷奧氏體和轉變產(chǎn)物共存區(qū)。 轉變開始線與縱坐標軸之間的時間為孕育期。在C曲線拐彎的“鼻尖處”（約550），孕育期最短，

14、過冷奧氏體最不穩(wěn)定。 水平線MS為馬氏體轉變開始線（約230），水平線Mf為馬氏體轉變終了線（約50）。A：殘余奧氏體，即淬火冷卻到室溫后殘留的奧氏體。鋼材連續(xù)冷卻時，根據(jù)冷卻速度曲線V1、V2、V3、V4與C曲線相交的位置，可估計連續(xù)冷卻轉變的產(chǎn)物。 馬氏體臨界冷卻速度k：與冷卻曲線相切，稱臨界冷卻速度，是獲得全部馬氏體轉變的最小冷卻速度。1.4.2 鋼的組織轉變鋼的組織轉變 1.共析鋼的組織轉變共析鋼的組織轉變含碳量含碳量0.77%的共析鋼冷卻過程中的組織轉變?nèi)鐖D所示的共析鋼冷卻過程中的組織轉變?nèi)鐖D所示。2.亞共析鋼的組織轉變亞共析鋼的組織轉變亞共析鋼冷卻過程中的組織轉變?nèi)鐖D所示。亞共析鋼

15、冷卻過程中的組織轉變?nèi)鐖D所示。v 金相基本組織金相基本組織v 1.1.鐵素體：它是一個單相固溶體，即碳在鐵素體：它是一個單相固溶體，即碳在鐵中的固溶體，其最大含鐵中的固溶體，其最大含碳量很低，約為碳量很低，約為0.02%0.02%。硬度很低。硬度很低, ,一般為一般為HB80HB80120120之間，其韌性比之間，其韌性比較好。較好。v 2.2.珠光體珠光體: :它是一個又相結構的組織它是一個又相結構的組織, ,由鐵素體和滲碳體所構成由鐵素體和滲碳體所構成, ,是由高是由高溫奧氏體冷卻到溫奧氏體冷卻到723723共析反應后所得到的產(chǎn)物共析反應后所得到的產(chǎn)物.它的含碳量為它的含碳量為0.8%.0

16、.8%.珠光珠光體硬度值與它的形態(tài)有關體硬度值與它的形態(tài)有關, ,呈片狀形式的硬度高為呈片狀形式的硬度高為190190230.230.粒狀珠光體粒狀珠光體硬度低為硬度低為HB160HB160190.190.機械性能片狀珠光體強度比粒狀高機械性能片狀珠光體強度比粒狀高, ,但韌性則粒狀但韌性則粒狀珠光體比片狀好珠光體比片狀好. .v 3.3.馬氏體：過冷奧氏體急速冷卻時的產(chǎn)物。兩種形態(tài)（板條狀、針狀）馬氏體：過冷奧氏體急速冷卻時的產(chǎn)物。兩種形態(tài)（板條狀、針狀）v 板條狀馬氏體特征，馬氏體很細，而且同方向生長成為平行排列的細條，板條狀馬氏體特征，馬氏體很細，而且同方向生長成為平行排列的細條，由于板

17、條狀馬氏體只是在含碳不高的鋼中形成，所以也稱為低碳馬氏體。由于板條狀馬氏體只是在含碳不高的鋼中形成，所以也稱為低碳馬氏體。v 針狀馬氏體，含碳高的淬火馬氏體組織，具針狀特征。針狀馬氏體，含碳高的淬火馬氏體組織，具針狀特征。v 鋼材的組織缺陷鋼材的組織缺陷v 1.1.魏氏組織魏氏組織: :鋼材加熱溫度高，得到粗大奧氏體晶粒，冷卻后易得到魏氏鋼材加熱溫度高，得到粗大奧氏體晶粒，冷卻后易得到魏氏組織。鋼件出現(xiàn)魏氏組織后，機械性能明顯下降，尤其是是沖擊值下降組織。鋼件出現(xiàn)魏氏組織后，機械性能明顯下降，尤其是是沖擊值下降很多。通過正火可消除。很多。通過正火可消除。v 2.2.過燒組織：當鋼材加熱溫度過高

18、以及在高溫下停留時間過長，就會在過燒組織：當鋼材加熱溫度過高以及在高溫下停留時間過長，就會在界處發(fā)生氧化而破壞金屬基體。這種缺陷是不允許的，也是無法補救。界處發(fā)生氧化而破壞金屬基體。這種缺陷是不允許的，也是無法補救。v 3.3.帶狀組織：珠光體與鐵素體呈帶狀分層排列，一般是由于鋼材軋制變帶狀組織：珠光體與鐵素體呈帶狀分層排列，一般是由于鋼材軋制變形。橫向強度、韌性差。通過退火可消除。形。橫向強度、韌性差。通過退火可消除。v 4.4.鋼材表面脫碳：鋼材在氧化氣氛中加熱軋制或鍛造，會使表面碳燒掉鋼材表面脫碳：鋼材在氧化氣氛中加熱軋制或鍛造，會使表面碳燒掉而脫碳。而脫碳。5.5.鋼中的非金屬加雜物：

19、夾雜來源分二類，外來，在熔煉或澆注進入鋼鋼中的非金屬加雜物：夾雜來源分二類，外來，在熔煉或澆注進入鋼中，另一類是內(nèi)在的，熔煉過程及澆鑄時所產(chǎn)生的化學反應而產(chǎn)生的。中，另一類是內(nèi)在的，熔煉過程及澆鑄時所產(chǎn)生的化學反應而產(chǎn)生的。夾雜物存在于鋼的組織中，破壞了基體的連續(xù)性，疲勞強度降低，容易夾雜物存在于鋼的組織中，破壞了基體的連續(xù)性，疲勞強度降低，容易出現(xiàn)開裂。出現(xiàn)開裂。v 淬火缺陷淬火缺陷v 1 1.淬火硬度偏低：冷卻速度不夠或加熱不足，冷速不夠組織出現(xiàn)網(wǎng)狀屈氏淬火硬度偏低：冷卻速度不夠或加熱不足，冷速不夠組織出現(xiàn)網(wǎng)狀屈氏體，加熱不足組織出現(xiàn)大量鐵素體。體，加熱不足組織出現(xiàn)大量鐵素體。v 2 2.

20、表面硬度偏低：表面組織為屈氏體或鐵素體，而零件里層卻沒有，為表表面硬度偏低：表面組織為屈氏體或鐵素體，而零件里層卻沒有，為表面脫碳或貧碳引起。面脫碳或貧碳引起。v 3 3.淬火組織粗大：加熱溫度偏高，促使奧氏體晶粒粗大，在淬火后形成粗淬火組織粗大：加熱溫度偏高，促使奧氏體晶粒粗大，在淬火后形成粗大馬氏體，這是過熱組織，易造成裂紋。大馬氏體，這是過熱組織，易造成裂紋。v 4 4.表面局部退火：由于噴水圈堵塞，沒有及時將工件冷卻，造成退火，宏表面局部退火：由于噴水圈堵塞，沒有及時將工件冷卻，造成退火，宏觀表面顏色發(fā)藍。觀表面顏色發(fā)藍。v 5.5.碳化物成塊狀或網(wǎng)狀：碳濃度高造成碳化物成塊狀或網(wǎng)狀：

21、碳濃度高造成. .使產(chǎn)品脆性增加使產(chǎn)品脆性增加, ,容易出現(xiàn)斷裂容易出現(xiàn)斷裂. .v 6.6.滲碳層不均勻：表面氧化皮未清理干凈滲碳層不均勻：表面氧化皮未清理干凈, ,裝爐不合理裝爐不合理, ,零件離的太近零件離的太近, ,爐爐溫不均勻等產(chǎn)生。溫不均勻等產(chǎn)生。v 7.7.脫碳：氣體滲碳時爐體漏氣。脫碳：氣體滲碳時爐體漏氣。v 8.8.滲碳產(chǎn)品表面硬度偏低：冷卻慢，造成組織轉變不充分，表面殘余奧滲碳產(chǎn)品表面硬度偏低：冷卻慢，造成組織轉變不充分，表面殘余奧氏體過多產(chǎn)生。氏體過多產(chǎn)生。v 9 9、裂紋：一般由淬火內(nèi)應力造成的，內(nèi)應力又分為熱應力和組織應力。、裂紋：一般由淬火內(nèi)應力造成的，內(nèi)應力又分為

22、熱應力和組織應力。端面裂紋退火處淬透組織粗大二、感二、感應熱處應熱處理相理相關關常常識識2.1：感應淬火原理2.2：感應淬火特點2.3：常用材料2.4：常見質量問題2.5：感應加熱方法 感應加熱表面淬火是在一個感應感應加熱表面淬火是在一個感應線圈中通以一定頻率的交流電（有線圈中通以一定頻率的交流電（有高頻，中頻，工頻三種），使感應高頻，中頻，工頻三種），使感應圈周圍產(chǎn)生頻率相同的交變磁場，圈周圍產(chǎn)生頻率相同的交變磁場，置于磁場之中的工件就會產(chǎn)生與感置于磁場之中的工件就會產(chǎn)生與感應線圈頻率相同，方向相反的感應應線圈頻率相同，方向相反的感應電流，這個電流叫渦流。交流的電電流，這個電流叫渦流。交流的

23、電流形成電動勢，產(chǎn)生電能轉化為熱流形成電動勢，產(chǎn)生電能轉化為熱能，加熱工件。能，加熱工件。由于集膚效應，渦流主要集中在工由于集膚效應，渦流主要集中在工件的表層。件的表層。 由渦流所產(chǎn)生的熱能使由渦流所產(chǎn)生的熱能使工件表層被迅速加熱到淬火溫度，工件表層被迅速加熱到淬火溫度，心部組織無影響，隨即向工件噴水心部組織無影響，隨即向工件噴水，將工件表層淬硬。，將工件表層淬硬。 優(yōu)點：優(yōu)點：淬火質量好，表層組織細、淬火質量好，表層組織細、硬度高（比常規(guī)淬火高硬度高（比常規(guī)淬火高2-3HRC）、脆性小、生產(chǎn)效）、脆性小、生產(chǎn)效率高，便于自動化。率高，便于自動化。缺點：設備較貴，形狀復雜缺點：設備較貴，形狀復

24、雜的感應器不易制造，不適于的感應器不易制造，不適于單件生產(chǎn)等。單件生產(chǎn)等。v 感應加熱淬火一般都用于中碳鋼或中碳合金鋼（如：感應加熱淬火一般都用于中碳鋼或中碳合金鋼（如：45、40Cr等），鋼件在表面淬火前應進行調質或正等），鋼件在表面淬火前應進行調質或正火處理，以保證心部性能。火處理，以保證心部性能。缺陷種類缺陷種類造成原因造成原因開裂開裂加熱溫度過高，溫度不均勻；冷卻過急且不均；淬火介質及溫度選加熱溫度過高，溫度不均勻；冷卻過急且不均；淬火介質及溫度選擇不當；回火不及時且回火不足；材料淬透性偏高；成分偏析，有擇不當；回火不及時且回火不足；材料淬透性偏高；成分偏析，有缺陷，含過量夾雜物；零件

25、設計不合理，技術要求不當缺陷，含過量夾雜物；零件設計不合理，技術要求不當淬硬層過深或淬硬層過深或過淺過淺加熱功率過大或過小；電源頻率過低或過高；加熱時間過長或過短；加熱功率過大或過??；電源頻率過低或過高；加熱時間過長或過短；材料淬透性過低或過高；淬火介質溫度、壓力、成分不當材料淬透性過低或過高；淬火介質溫度、壓力、成分不當表面硬度過高表面硬度過高或過低或過低材料碳含量或偏低，表面脫碳，加熱溫度過低；回火溫度或保溫時材料碳含量或偏低，表面脫碳，加熱溫度過低；回火溫度或保溫時間不當；淬火介質成分、壓力、溫度不當間不當；淬火介質成分、壓力、溫度不當表面硬度不均表面硬度不均感應器結構不合理；加熱不均；

26、冷卻不均；材料組織不良（帶狀組感應器結構不合理；加熱不均；冷卻不均；材料組織不良（帶狀組織偏析，局部脫碳）織偏析，局部脫碳）表面熔化表面熔化感應器結構不合理；零件有尖角、孔、槽等；加熱時間過長；材料感應器結構不合理；零件有尖角、孔、槽等；加熱時間過長；材料表面有裂紋缺陷表面有裂紋缺陷加熱方法加熱方法頻率頻率/kHz功率密度功率密度/102（W/cm2）淬硬層深度范淬硬層深度范圍（圍（mm）低頻（工頻）低頻（工頻）50500Hz0.1110-15中頻中頻50050000Hz52-10中高頻、超音中高頻、超音頻頻50100KHz2101-2高頻高頻100K-500KHz1003001三、先三、先進

27、進中中頻熱處頻熱處理理設備與設備與工工藝藝3.1：中頻設備介紹3.2：感應淬火及回火工藝介紹 意大利意大利SAET中頻感應淬火中頻感應淬火及應力消除設備及應力消除設備v 薩伊成立于薩伊成立于1966年，致力于提供年，致力于提供先進的熱處理機床和電源，公司先進的熱處理機床和電源，公司和集團總部位于意大利，領先于和集團總部位于意大利，領先于世界感應加熱領域。世界感應加熱領域。v 薩伊（上海）和薩伊（嘉善）于薩伊（上海）和薩伊（嘉善）于2008在中國成立，面向中國市場在中國成立，面向中國市場提供感應熱處理機床和商業(yè)熱處提供感應熱處理機床和商業(yè)熱處理服務。理服務。 日本日本DKK中頻感應淬火設備中頻感

28、應淬火設備v 日本電氣興業(yè)株式會社自日本電氣興業(yè)株式會社自1952年年開發(fā)感應設備以來，在世界感應開發(fā)感應設備以來，在世界感應加熱設備領域享有盛譽，但其在加熱設備領域享有盛譽，但其在中國無售后服務點，設備故障響中國無售后服務點，設備故障響應不夠及時。應不夠及時。 日本日本DKK通過式感應回火爐通過式感應回火爐v 結合了感應回火與傳統(tǒng)爐子回火結合了感應回火與傳統(tǒng)爐子回火的雙重優(yōu)點，對產(chǎn)品進行的雙重優(yōu)點，對產(chǎn)品進行3-4分鐘分鐘連續(xù)加熱，既保證了加熱均一性連續(xù)加熱，既保證了加熱均一性，又提高了生產(chǎn)效率。，又提高了生產(chǎn)效率。 電控柜電控柜 水路系統(tǒng)水路系統(tǒng) 變壓器變壓器 機械部分機械部分 機床總貌機

29、床總貌 氣路部分氣路部分 3.2.1 一發(fā)式感應淬火（整體淬火）一發(fā)式感應淬火（整體淬火） 3.2.2 掃描淬火（連續(xù)加熱）掃描淬火（連續(xù)加熱）一發(fā)式感應淬火是將需要硬化的表面同時加熱淬火，當設備的功率足一發(fā)式感應淬火是將需要硬化的表面同時加熱淬火，當設備的功率足夠時，也就是說工件的淬火面積小于等于設備的同時加熱淬火的最大夠時，也就是說工件的淬火面積小于等于設備的同時加熱淬火的最大面積，可選用整體淬火法。面積，可選用整體淬火法。此方法效率高，對于長軸產(chǎn)品可很好的控制變形，但是對電源的功率此方法效率高，對于長軸產(chǎn)品可很好的控制變形，但是對電源的功率要求較高。要求較高。當設備的功率不足以將工件需淬

30、火表面積同時加熱時，即工件的淬火當設備的功率不足以將工件需淬火表面積同時加熱時，即工件的淬火面積大于設備的同時加熱淬火的最大面積時選用掃描淬火。面積大于設備的同時加熱淬火的最大面積時選用掃描淬火。由于掃描淬火時感應器與工件會產(chǎn)生相對運動，因此感應器移動速度由于掃描淬火時感應器與工件會產(chǎn)生相對運動，因此感應器移動速度和工件旋轉速度對工藝影響很大。和工件旋轉速度對工藝影響很大。 3.2.3 感應回火（應力消除站）感應回火（應力消除站） 3.2.4 爐中回火爐中回火感應回火是指用感應器進行回火加熱的回火方法，回火時加熱層感應回火是指用感應器進行回火加熱的回火方法，回火時加熱層應比淬火層深，以降低過渡

31、層的拉應力，感應回火一般應比淬火層深，以降低過渡層的拉應力，感應回火一般10-20秒秒，效率高可連線生產(chǎn)。，效率高可連線生產(chǎn)。爐子回火的工藝一般為爐子回火的工藝一般為150-200攝氏度，時間攝氏度，時間1-2小時，回火過程小時，回火過程一般伴隨著馬氏體中碳原子的偏聚、馬氏體的分解、殘余奧氏體一般伴隨著馬氏體中碳原子的偏聚、馬氏體的分解、殘余奧氏體轉變等，因此回火時間越長，回火越充分。轉變等，因此回火時間越長，回火越充分。 3.2.5 感應回火爐回火感應回火爐回火感應回火爐回火是使工件勻速通過隧道式回火爐腔的感應回火，回火感應回火爐回火是使工件勻速通過隧道式回火爐腔的感應回火，回火爐由感應線圈

32、組成，回火時間大約為爐由感應線圈組成，回火時間大約為180-250秒，與感應回火相比回火秒，與感應回火相比回火更充分。更充分。四、四、CQI-9體系介體系介紹紹4.1：熱處理特殊過程審核CQI-9簡介4.2：CQI-9系統(tǒng)評審要求熱處理系統(tǒng)評估程序CQI-9 是AIAG（美國汽車工業(yè)行動集團）于2006年開發(fā)的，是AIAG發(fā)布的一個關于熱處理體系的定位和規(guī)定的共識。熱處理系統(tǒng)審核（CQI-9）是客戶和產(chǎn)品標準的補充，用來衡量供應商是否有能力滿足審核要求。 證明有能力始終提供能夠滿足客戶和應用要求的產(chǎn)品， 通過有效的應用該審核系統(tǒng)提高客戶滿意度，包括系統(tǒng)的持續(xù)改進。4.1：熱處理特殊過程審核CQ

33、I-9介紹CQI-9特殊過程：熱處理系統(tǒng)評審由AIAG熱處理工作小組起草經(jīng)技術委員會批準發(fā)布時間：第一版-2006年3月第二版-2007年8月第三版-2011年10月4.1：熱處理特殊過程審核CQI-9介紹常見熱處理工藝和過程表常見熱處理工藝和過程表 過程表A：滲碳/碳氮共滲/碳修復/中性淬火（淬火和回火）/奧氏體等溫淬火/馬氏體等溫淬火/回火/沉淀硬化-時效過程表B：氣體滲氮和碳氮共滲（氣體或鹽?。┻^程表C：鋁的熱處理過程表D：感應熱處理過程表E：退火/正火/去應力退火過程表F：真空滲碳過程表G：燒結硬化過程表H：離子滲氮4.1：熱處理特殊過程審核CQI-9介紹 熱處理為什么是特殊過程？熱處

34、理為什么是特殊過程？熱處理不同于尺寸不合格，如果一個螺栓太長，不能裝配；一個螺栓太短，也不能裝配；一個零件漏沖孔，也不能裝配；一個零件孔太小，也不能裝配；一個螺栓漏熱處理或者熱處理不當， 裝配時不一定能發(fā)現(xiàn)； 不能在其預期壽命內(nèi)實現(xiàn)其功能； 導致早期疲勞失效； 反復熱處理其疲勞壽命會縮短。4.1：熱處理特殊過程審核CQI-9介紹CQI-9的過程表、作業(yè)審核、結合1-3部分的評審要素規(guī)定了測試儀器設備以及頻次：過程和測試設備高溫測量儀器過程監(jiān)控頻次在制品和成品測試頻次淬火和淬火油的測試頻次同時，過程表為檢查工藝控制參數(shù)和零件指定了工藝參數(shù)和測試頻率的公差。如何建立有效的熱處理過程控制？如何建立有

35、效的熱處理過程控制？4.1：熱處理特殊過程審核CQI-9介紹4.2 ：CQI-9系統(tǒng)審核要求I、管理職責和質量計劃現(xiàn)場要有全職的有資質的熱處理人員，5年以上工作經(jīng)驗；熱處理過程要實施APQP；PFMEA及時最新并反映當前過程；控制計劃及時更新并反映當前狀況；有熱處理相關和參考的規(guī)范；所有過程都有書面工藝規(guī)范；設備開始使用，重新部署或大修后要有能力研究，包括產(chǎn)能分析和是否能滿足客戶的性能要求；隨著時間的推移，熱處理人員要進行數(shù)據(jù)收集和分析并對數(shù)據(jù)作出反應，防止產(chǎn)品缺陷的發(fā)生；管理人員需要每24小時檢查一次熱處理監(jiān)控系統(tǒng)并記錄，努力發(fā)現(xiàn)失控情況或警報情況；最少每年用AIAG 進行每年一次內(nèi)部審核；

36、要有適當?shù)某绦蚴跈喾倒げ⒂杏涗?，零件返工通知OEM客戶；質量部要評審和處理客戶和內(nèi)部的關注；4.2 ：CQI-9系統(tǒng)審核要求I、管理職責和質量計劃13.在HTSA范圍內(nèi)確定的每一熱處理工藝都應規(guī)定一個持續(xù)改進過程，該過程應包括質量和產(chǎn)量的持續(xù)改進；14.質量經(jīng)理負責批準授權適當人員對隔離產(chǎn)品進行處置；15.熱處理人員要有包括全部熱處理工藝的操作說明書，說明書包括可能出現(xiàn)的緊急情況(如停電)，設備啟動，設備關閉，產(chǎn)品隔離，產(chǎn)品檢驗以及通用操作程序等所有步驟；16.應為員工提供所有的熱處理操作培訓，表示員工培訓的證據(jù)必須保留并審核培訓的成效；17.要有一個責任人來確保所有主要的管理和監(jiān)督功能都是由

37、有資格的人來執(zhí)行；18.要有預防性維護計劃以及使用維護資料來形成預防性維護計劃；19.熱處理人員要列出一份關鍵備件清單，并保證這些備件能最低限度地減小生產(chǎn)中斷；20.對不同鋼廠生產(chǎn)的材料要預防一起熱處理，以免妨礙達到規(guī)定的金相性能。4.2 ：CQI-9系統(tǒng)審核要求II、生產(chǎn)車間和物料處理職責1.工廠能保證輸入接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與顧客貨運單據(jù)上的信息相符合；2.產(chǎn)品需明確標識和隔離，嚴格劃分熱前和熱后區(qū)域；3.過程需具備產(chǎn)品批次的可溯性；4.要有足夠的程序防止不合格品流入生產(chǎn)系統(tǒng)；5.要對熱處理過程中的卡料和滯料環(huán)節(jié)進行風險識別，減少混料風險；6.容器或料箱中不能有異物，防止混料；7.規(guī)定裝爐量，并

38、記錄和控制；8.操作工要接受設備緊急狀況下(如停電)，材料的搬運，遏制措施和產(chǎn)品隔離方面的培訓；4.2 ：CQI-9系統(tǒng)審核要求II、生產(chǎn)車間和物料處理職責9.搬運，儲藏和包裝中能保證不損害產(chǎn)品的質量，需評審熱處理爐裝卸系統(tǒng)、加工和搬運過程的產(chǎn)品損壞的風險；10.工廠的清潔、現(xiàn)場管理、環(huán)境和工作條件有益質量改進；11.零件表面無影響熱處理的有害物質；12.對淬火系統(tǒng)(溫度/液面高度/攪拌/淬火液濃度/冷卻曲線)進行監(jiān)測、記錄和控制；13.可溶性油或其他防銹物質受監(jiān)控；14.過程控制參數(shù)(溫度/碳勢/氣體流量等)按照過程表中規(guī)定的頻率監(jiān)控；15.過程中和終檢(硬度/硬化層深度/金相組織等)按照過程表中規(guī)定的頻率監(jiān)控；16.定期驗證產(chǎn)品檢測設備(布洛維硬度計/顯微硬度計).4.2 ：CQI-9系統(tǒng)審核要求III、設備1.熱處理