走轮淬火工艺的对比
轨道走轮被广泛应用于铁路系统、航空航天、船舶、港口机械、工程机械等领域。由于走轮边缘踏面与轨道接触面积较小,走轮在转动时承受到很大的接触应力和摩擦力。对于走轮材质要求极高的耐磨性、硬度等。良好的性能关键是通过淬火热处理来得到保证。目前走轮淬火工艺有以下几类:
1、整体加热局部淬火
走轮采用该工艺,表面硬度和淬硬层深度皆可达到要求,但淬硬层深度还与所用的材料的淬透性有关。采用这种工艺淬火层边缘容易产生应力,走轮侧板易开裂。基体是正火状态,不能满足技术要求。
2、整体调质局部淬火
采用该工艺,淬硬层浅,并常常产生8-10mm的软带。
3、整体调质局部火焰淬火
采用该工艺,工作面淬硬成马氏体,硬度、韧性强度均获得提高,而心部仍保持一定的塑性和韧性。但该工艺在实际操作时,由于淬火区域边缘马氏体、奥氏体等组织并存,而各组织比体积不同,同一组织在不同温度下比体积也不同,导致边缘区域应力集中,易开裂。同时,还易出现过热、过烧、过度氧化的缺陷。
4、整体感应加热淬火
采用仿形整体开合式感应器,感应器沿走轮轴向移动扫描加热。该感应器需要仿照走轮的形状和大小设计制作,且需要较大强度的支撑,开合连接处容易出现软带,电源为单台电源,功率有限。
5、激光表面淬火
采用该工艺,脆硬层硬度、耐磨性、抗疲劳性能及淬硬层与基体的结合均优于传统淬火工艺,其可控性高,可进行精细加工。但设备昂贵,生产成本高,仅适用于小尺寸走轮。
6、组合式中频感应淬火
是对第四种方式的改进。增加专用淬火托盘,可以带动走轮旋转,确保了加热均匀性;增加了2个感应器,加热速度快,稳定,保证了淬硬层深度。该工艺淬硬层深度达20-25mm,且深度均匀,硬度分布均匀,此外,走轮减震性得到大幅度提高,具备了自润滑性和消音吸震性能。
六种工艺中,后两类最适合走轮淬火处理,其中激光表面淬火适合小尺寸走轮。组合式中频感应淬火,即适合小尺寸走轮淬火,也适合大尺寸走轮淬火。