丰田汽车轮毂热处理工艺设计
摘要：本文研究了感应加热表面淬火对于FC250轮毂组织性能的影响，采用感应加热表面淬火技术对FC250轮毂进行表面强化，通过调整加热时间及感应电流等工艺参数，对所获得试件的淬硬层进行显微硬度测试，利用金相显微镜对试件淬硬层的组织、厚度进行研究分析。结果表明经过高频感应加热淬火后FC250轮毂的表面性能明显改善，表面为淬火马氏体，而心部仍为退火组织，使得试件既耐磨又有很强的韧性，所得的工艺参数将被作为生产实践的参考依据。
关键词：FC250轮毂 高频感应淬火 硬度
一、 感应加热淬火的相关知识
1950年前后，感应热处理技术开始在中国应用。它是利用感应电流使工件局部加热的表面热处理工艺，具备加热速度快、局部淬火、节能、实现在线生产、自动化等特点，随着工业的发展,感应加热热处理技术不断改进,应用范围也不断扩大。感应淬火的主要目的是，提高工件表面硬度与耐磨性，使之具有较高的强度、疲劳极限等。此章旨在介绍感应加热表面淬火技术的基本原理和其优缺点、应用方向与研究现状及其发展趋势。
1.1 感应加热表面淬火介绍
感应加热的基本原理：工件放到有空心铜管绕成的感应器(线圈)内，当线圈通入交变电流后，立即产生交变磁场，那么在工件中就会产生频率相同，方向相反的感应电流。感应电流在工件内形成回路，称“涡流”，且电流密度在工件便面的分布是不均匀的，表面密度大，中心密度小，这种现象称为集肤效应。在工件基本电阻的作用下，工件表面被迅速加热到淬火温度而心部仍接近室温，在立即喷冷却剂冷却后，就达到表面淬火的目的。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差越大，加热深度就越浅。
根据不同的电流频率，可将感应加热表面淬火分为5类：
1、 超高频感应加热
频率高达27MHZ，淬硬层深度约为0.15mm， 可用于圆盘锯等形状复杂工件的薄层表面淬火。
2、 高频感应加热
频率为200-300KHZ，淬硬层深度为0.5-2mm，主要用于淬硬层较薄的中小型零件的加热，如小模数齿轮，中小型轴的表面淬火。
3、 超音频感应加热
频率为20-30KHZ，用于小模数齿轮加热，加热层大致沿齿廓分布，粹火后使用性能较好。
4、中频感应加热
频率为500-10000HZ，淬硬层深度为2-8mm,主要用于处理淬硬层要求较深的零件。如：直径较大的轴类和模数较大的齿轮等。
5、工频感应加热
频率50HZ，淬硬层深度可达10-15mm，用于淬硬层较深的大直径零件，如轧辊、火车车轮。
目录
一、 感应加热淬火的相关知识
1.1感应加热表面淬火介绍...................................................................1
1.2感应加热表面淬火的优缺点...........................................................2
1.3感应加热表面淬火的应用...............................................................3
1.4感应加热表面淬火的发展方向.......................................................3
1.4.1 感应加热表面淬火的发展.....................................................3
1.4.2 新型感应加热表面淬火技术.................................................4
1.5感应加热表面淬火质量问题及其产生原因...................................6
二、 2278品轮毂感应淬火的应用分析
2.1 2278品轮毂介绍...........................................................................7
2.2实验材料与设备的选取...................................................................9
2.2.1实验材料的选取....................................................................9
2.2.2 实验设备的选取...................................................................9
2.3实验参数与方案的确定...................................................................17
2.3.1 高频感应加热淬火处理参数与方案的确定.......................18
2.4 实验操作过程..................................................................................18
2.4.1 试件的高频感应加热淬火处理...........................................18
2.4.2 试件的回火处理...................................................................18
三、 实验结果分析
3.1 试件经高频感应加热淬火后硬度的比较分析............................19
3.1.1相同感应电流下淬火硬度的比较分析................................19
3.1.2 相同加热时间下淬火硬度的比较分析..............................22
3.1.3 试件回火后和回火前硬度的比较分析..............................23
3.2试件感应加热后表面特征...........................................................23
结论............................................................................................................25
工艺指导书................................................................................................26
参考文献....................................................................................................28
致谢...........................................................................................................28
参考文献
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