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感应加热淬火是热处理重要工艺之一,在齿轮的强化方法中,与调质、渗碳、渗氮一起构成四大基础工艺。在齿轮从软齿面向硬齿面技术发展过程中,感应淬火工艺发挥了重要作用。而多年以来,我国大模数齿轮感应加热淬火技术发展较缓慢难于适应新的要求。本文通过对感应器设计的关键控制要素、水基聚合物淬火剂的冷却性能以及齿轮淬火工艺的基本工艺规范等技术问题的研究,形成一套完整的Mn=10mm以上大模数齿轮感应加热淬火工艺技术,解决了生产实际所面临的迫切的、实际的技术问题。首先,对淬火感应器的各个技术参数进行了详细的分析、研究,确定了感应器侧向间隙的分布规律以及导磁体的技术指标。依据这些指标所设计、制造的感应器在实际淬火过程中获得了沿齿廓均匀分布的硬化层,淬火件硬化层的各项性能指标都取得了良好的结果。其次,对KR6480聚合物淬火剂的冷却性能进行了充分的研究。通过对测试数据的研究及工业实验,综合考虑实际工况及经济成本,确定了KR6480聚合物淬火剂用于齿轮中频感应表面喷淋淬火冷却的合理浓度。该浓度聚合物淬火剂应用于生产实际中,解决了曾普遍存在的轮齿淬火开裂问题,使工艺的可靠性及产品质量得到了充分的保证。第三,通过对“工艺参数及规范研究”及“热处理规范研究”两个基本方面的研究,确立了齿轮中频单齿连续淬火工艺的基本工艺规范。该工艺批量加工了Mn=10mm、101齿造纸机变速齿轮,表明工艺稳定可靠,技术经济效益明显,对感应加热技术在高参数、硬齿面齿轮制造中的应用具有很好的推动作用。第四,结合现代数字控制技术,编制了中频单齿连续淬火工艺的控制软件。该软件控制数控系统实现了曾经是技术难题的圆柱斜齿轮和圆柱人字齿轮的中频单齿连续感应淬火。并且实际应用表明该控制程序控制参数充分,适应性强,能很好的体现工艺编制人员的工艺企图。在生产现场对于不同参数的齿轮淬火进行操作时,首件调试容易,批量化生产时,工艺重现性好。实践表明,该控制软件及其编制思想具有良好的实际应用价值。最后:通过对淬火试块的各项性能进行综合检测,以实践检验对工艺研究的结果进行了验证。检测结果表明,本文研究所确定的中频单齿连续感应淬火工艺的淬火结果具有如下特点:①宏观观察可以看到硬化层分布均匀、连续,仿形分布较好,邻齿回火干涉性小。②金相组织观察表明硬化层组织转变均匀,马氏体组织细小,硬化层过渡明显,存在宽度较窄的回火过渡带。③硬度检查表明淬火层硬度水平较高,硬度梯度分布合理,过渡区硬度梯度变化较快,回火过渡带硬度软化明显。上述特点表明,硬化层具有非常典型的感应淬火特征,各项性能指标均达到了高参数、硬齿面齿轮制造工艺技术的要求,工艺质量稳定可靠,充分体现了感应淬火工艺的优点和特性。其形成的一整套对Mn≥10mm大模数齿轮的中频单齿连续感应淬火技术对生产实际具有很好的示范和指导作用。