伴随着国内基建和房地产行业的，国家“一带一路”走出去的机遇，工程机械行业也迎来了较大的发展。工程机械是我国重装工业的重要组成部分，经常在比较恶劣的环境中承受不同的冲击负荷，对机械的可靠性和适应性提出了更高的要求。感应热处理在工程机械行业应用相当广泛，本文简要介绍了工程机械用销轴两种不同的中频热处理工艺。

1.概述

本公司是工程机械四轮一带的专业生产商，销轴是四轮一带的重要部件，不仅需要承受一定的负荷，还需要表面一定的耐磨性。本文以171节距的销轴(见图1)为例，直径为33.4mm，长度为183mm，材质为45B。技术图样要求热处理工艺可采用两种方式：①整体调质，然后表面进行高频感应热处理。②中频感应加热后喷淋淬火，表面和心部进行差异化硬度处理。从成本控制和生产效率的角度来看，第二种热处理方法已经成为市场的主流选择。详细的技术要求如下:淬火层7~15mm(临界硬度45HRC)、表面硬度52~60HRC、心硬度252~397HBS。本公司的销售轴热处理均采用中频感应加热喷淋淬火技术，淬火机床分为两种，分别采用正确的冷却和正确的温度控制，达到销售轴内外硬度差异化的目的。

2.正确控制冷中频感应热处理

该设备主要由自动供给机构、中频感应线圈构成的2.8m长的加热炉膛和3个淬火冷却站构成，炉膛和冷却站之间用移动伺服电机和伺服推杆连接。销轴首先由自动送料机构送料，然后进入加热炉膛加热，加热后转移送料伺服机构将加热的销轴依次送到三个淬火站，然后将相应站的伺服推杆推入压辊进行喷水淬火，淬火的目的是防止弯曲变形。该设备采用步进式生产方式，销轴在炉膛内整体加热至完全奥氏体温，然后进入压淬火站进行喷雾冷却，通过正确控制喷雾量和喷雾时间达到内外差异化硬化的目的。淬火完成的工件立即装入台炉进行低温回火。

主要热处理工艺参数如表1所示。该技术采用较低的电源频率提高涡流渗透深度，在炉膛保温一段时间，将整个工件加热到Ac3以上，控制喷液冷却。该技术的优点:①采用三个站点冷却，生产效率高。②过程控制比较稳定。缺点:①该冷却方式不能保证轴整体各部分同时均匀冷却，变形过大，必须通过压淬保证直线度。②增加3个淬火站和送料装置，设备结构复杂，设备故障率高，维护费用高。

3.正确的温度控制中频感应热处理

该设备主要由自动送料机构、两个反向旋转的传输辊和在线感应回炉组成。传输辊内从前到后依次布置预热感应器、加热感应器和环形喷水器。预热传感器和加热传感器通用的是8mm×12mm的矩形铜管制成的内径为43mm的两圈线圈。工件由自动上料装置进行上料，传送链将工件送入传输辊，工件在传输辊内依次经过预热感应器和加热感应器完成加热，然后直接经过环形喷水器进行喷液冷却，最后经由在线回火炉完成回火。该设备采用边加热边冷却的生产方式，连续生产，与步进生产不同，需要连续喷水冷却，喷水时间不能随时启动停止，工件直径小，仅调节喷水量就难以控制工件内外的冷却速度，只能通过控制加热来保证内外的差异化硬化处理。

主要热处理工艺参数如表2所示。该技术的预热采用较低的电源频率提高涡流的渗透深度，加热采用稍高于预热的频率使工件表面迅速达到奥氏体温，心部仍在Ac1~Ac3区间内，通过环形喷水器的喷水冷却。此工艺优点：①设备结构较为简单，维护保养成本低。②由于工件心部不需加热至完全奥氏体化，淬火后直接使用在线回火，能有效地降低能耗，节能减排效果较为突出。③采用环形喷水机，工件径向冷却均匀，热变形小，直线度好，无需压淬。缺点是加热时间必须正确控制，Ac1~Ac3温度区间狭窄，稍有不慎就会完全体化奥氏体。

4.检查分析

(1)硬度和淬火层的结果如表3所示。（2）金相组织如图2～图5所示通过检验发现，两种工艺的硬度都符合技术要求，近表面淬匀的淬硬层，调整了顶尖的摆差；另外恢复了电源在连杆颈上、下止点的功率分配功能，也解决了连杆颈上止点处斜油孔出现淬火裂纹的问题。（3）通过疲劳试验得知.经过圆角强化的曲轴，相对圆角不强化的曲轴，疲劳强度大幅提高，其提高程度与圆角处的淬硬层深度和表面质量密切相关。根据生存率为99.9%的扭矩疲劳极限M-1，是圆角不淬火的2.1倍，延长曲轴和柴油机的寿命，防止曲轴断裂，发挥决定性的作用。