一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法技术

本发明专利技术属于热处理技术领域，涉及一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，特别适用于大尺寸，一体式超长导轨的淬火处理

【技术实现步骤摘要】
一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法


[0001]本专利技术属于热处理
，涉及一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，特别适用于大尺寸，一体式超长导轨的淬火处理
。

技术介绍

[0002]导轨是保证机床运动精度的基准部件，相对于中大型高精度机床在实际中经常使用的镶钢导轨或线性导轨，床身一体式导轨在减震性
、
稳定性和整体刚性等方面具有明显的优势
。
[0003]由于床身导轨尺寸较大，为了提高其力学性能，目前应用最广泛的热处理手段为感应淬火，该方法容易导致导轨变形，表面开裂，硬度不均匀等问题，严重制约机床导轨的发展
。
[0004]上述问题在超长床身一体式导轨上体现的更为复杂，亟待通过改变热处理工艺来改善
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述存在的问题，本专利技术提供一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，适用于大尺寸，一体式超长导轨的淬火处理，保证超长床身导轨硬度高，层深厚，且分布均匀
。
[0006]技术方案：一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，包括以下步骤：步骤一：对铸造后的超长床身铸铁导轨和床身整体进行去应力时效处理；步骤二：对去应力时效处理后的超长床身铸铁导轨部分和需要机加工部位进行机加工；步骤三：对机加工后的超长床身铸铁导轨部分和床身整体进行去应力处理；步骤四：对去应力处理后的超长床身铸铁导轨进行中频感应淬火；步骤五：对淬火后的超长床身铸铁导轨和整体床身进行一次回火处理；步骤六：对回火后的超长床身铸铁导轨进行粗磨处理；步骤七：对粗磨后的超长床身铸铁导轨进行二次回火处理
。
[0007]进一步地，所述步骤一中，使用回火设备进行去应力时效处理，铸造之后
、
粗加工之前进行一次时效处理；时效处理工艺如下：
200℃
以下装炉，以
50
～
80℃/h
的升温速率升温至
320
～
380℃
，保温2～
3h
；以
40
～
60℃/h
的升温速率升温至
520
～
580℃
，保温6～
8h
，随炉冷却至
250℃
以下出炉
。
[0008]进一步地，所述步骤二中的机加工处理后，超长床身铸铁导轨部分表面粗糙度
Ra
＜
3.2
，无目视可见缺陷
。
[0009]进一步地，所述步骤三中的去应力处理为：
200℃
以下装炉，以
50
～
80℃/h
的升温速率升温至
340
～
360℃
，保温
1.5
～
2.5h
，以
40
～
60℃/h
的升温速率升温至
530
～
550℃
，保
温8～
10h
，随炉冷却至
200℃
以下出炉
。
[0010]进一步地，所述步骤四中的中频感应淬火采用双感应器淬火：一个感应器为预热感应器，对超长床身铸铁导轨部分进行淬火前的预热，无喷水，预热最高温度为
840
～
850℃
；另一个为淬火感应器，自带淬火喷水，同时带有辅助冷却；感应器根据超长床身铸铁导轨淬火截面形状进行整体仿形或局部分解仿形设计；预热感应器和淬火感应器之间距为
15
～
20mm。
[0011]进一步地，所述感应器表面与超长床身铸铁导轨淬火面的间距为4～
6mm
，淬火面感应器尺寸超过床身铸铁导轨淬火截面宽6～
12mm
；感应器内的水压2～
3MPa
，喷水方向与感应器前进方向相反，且与超长床身铸铁导轨淬火表面成
40
～
50
°
，吹风筒风压为6～
8MPa
，风向平行于导轨表面
。
[0012]进一步地，所述步骤四中，中频感应淬火工艺参数如下：输出功率
40
～
70kW
，频率2～
6kHz
，变压器匝比9：2，移动速度
180
～
240mm/min
，感应加热温度
880
～
930℃
，冷却介质为水或者水性淬火剂，采用连续喷冷的冷却方式
。
[0013]进一步地，所述步骤五中，回火处理应在感应淬火后
12h
内完成，回火温度为
180
～
260℃
，回火时间6～
8h。
[0014]进一步地，所述步骤七中，对粗磨后的导轨进行二次回火处理，回火处理在粗磨后
24h
内完成，回火温度为
180
～
260℃
，回火时间
≥6h。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是
。
[0016]通过对超长床身铸铁导轨在加工前进行去应力时效处理，可以降低铸铁导轨中的铸造应力，降低加工中因应力释放而导致的变形
。
通过对机加工后的超长床身铸铁导轨进行去应力时效处理能够有效释放加工应力，降低热处理后的变形
。
通过采用双感应器加热，一个感应器预热，另个一感应器淬火，能够增加感应淬火层深度
。
感应淬火后短时间内进行回火，防止因淬火应力导致导轨出现裂纹
。
粗磨后的二次回火处理，同样是为了进一步提高组织的稳定性，进一步释放淬火应力和磨削应力，降低淬火裂纹形成的倾向性，同时能够起到稳定组织，降低后续使用期间亚稳相转变趋势和转变量，提高尺寸精度维持性的作用
。
具体实施方式
[0017]下面对本专利技术进一步说明
。
[0018]一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，具体实施方式如下：步骤一：对超长床身铸铁导轨和整体床身进行去应力时效处理，使用回火设备进行时效处理，铸造之后，粗加工之前进行一次时效处理；时效处理工艺如下：
200℃
以下装炉，以
50
～
80℃/h
的升温速率升温至
320
～
380℃
，保温2～
3h
，以
40
～
60℃/h
的升温速率升温至
520
～
580℃
，保温6～
8h
（保温时间取决于装炉量和最厚零件的壁厚），随炉冷却至
250℃
以下出炉
。
通过去应力时效处理，降低铸造应力，减少机加工应力释放引起的尺寸变化
。
[0019]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对铸造后的超长床身铸铁导轨和床身整体进行去应力时效处理；步骤二：对去应力时效处理后的超长床身铸铁导轨部分和需要机加工部位进行机加工；步骤三：对机加工后的超长床身铸铁导轨部分和床身整体进行去应力处理；步骤四：对去应力处理后的超长床身铸铁导轨进行中频感应淬火；步骤五：对淬火后的超长床身铸铁导轨和整体床身进行一次回火处理；步骤六：对回火后的超长床身铸铁导轨进行粗磨处理；步骤七：对粗磨后的超长床身铸铁导轨进行二次回火处理
。2.
根据权利要求1所述的超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，其特征在于，所述步骤一中，使用回火设备进行去应力时效处理，铸造之后
、
粗加工之前进行一次时效处理；时效处理工艺如下：
200℃
以下装炉，以
50
～
80℃/h
的升温速率升温至
320
～
380℃
，保温2～
3h
；以
40
～
60℃/h
的升温速率升温至
520
～
580℃
，保温6～
8h
，随炉冷却至
250℃
以下出炉
。3.
根据权利要求1所述的超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，其特征在于，所述步骤二中的机加工处理后，超长床身铸铁导轨部分表面粗糙度
Ra
＜
3.2
，无目视可见缺陷
。4.
根据权利要求1所述的超长床身铸铁导轨中频感应淬火方法，其特征在于，所述步骤三中的去应力处理为：
200℃
以下装炉，以
50
～
80℃/h
的升温速率升温至
340
～
360℃
，保温
1.5
～
2.5h
，以
40
～
60℃/h
的升温速率升温至
530
～
550℃
，保温8～
10h
，随炉冷却至
200℃
以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺鑫元，于朋翰，严昊明，代友贵，宋洋，陈涛，刘永吉，张百维，李松年，王世斌，于兴福，魏英华，万美华，贺猛，
申请(专利权)人：通用技术集团沈阳机床有限责任公司，
类型：发明
国别省市：