A.ピストンロッドの高周波焼戻し技術
従来、ピストンロッドの焼き入れ焼戻し工程は、通常の箱型や台車式の抵抗炉で加熱されていたため、実際の生産では多くの時間と人手がかかるだけでなく、納期や製品品質を満たすことが困難でした。顧客。 現代産業の発展傾向に伴い、熱処理における誘導加熱技術の適用はますます広範になり、適用範囲も拡大しています。 誘導加熱装置は、省エネ、排出削減、高品質、高効率の目標を達成できるだけでなく、市場での製品品質とコスト管理を一定のレベルにすることができます。 この論文の重点は、トロリー抵抗炉と中間周波数誘導加熱装置を使用して焼き入れと焼き戻しを行った後のピストンロッドの構造と性能を比較および分析することです。
B. 42CrMo の化学組成
42CrMo はピストン ロッドの材料として広く使用されています。衝撃能力、低温衝撃靭性、高温クリープ強度、および耐久強度。 42CrMo 鋼の化学組成を表 42 に示します。
C. 42CrMo ピストンロッドの焼入れ焼戻しプロセス
４２ＣｒＭｏピストンロッド（図１に示す）については、中間周波数誘導焼戻しプロセスおよび通常のトロリー抵抗炉焼戻しプロセスがそれぞれ開発された。
表 1: 42CrMo ピストン ロッドの焼入れ焼戻しプロセス (質量分率 %)
1. 中周波高周波焼戻し処理
実際の部品のサイズによると、誘導コイルの直径は 90 mm、焼入れ誘導コイル 6 個、焼戻し誘導コイル 500 個、300 kW 中間周波電源を使用、焼入れ焼戻し 7.5 kW 中間周波電源を使用、50 kW で冷却遠心ポンプ駆動の油圧サークル、40トンの水冷却塔を使用し、水温がXNUMX℃以下であることを保証し、空気圧装置と近接スイッチのアップダウン材料、自動供給と排出を実現します。
図 1. 42CrMo ピストン ロッドの概略図
自動投入→誘導加熱→冷却（焼き入れ）→誘導加熱（焼き戻し）→自動投入と生産ラインの連続運転により、焼き入れ焼き戻し工程全体を完了します。
(1) 自動供給は、部品を手動で供給テーブルの上に置き、回転によって供給装置に送り込みます。
（2）搬送装置の定常運転により、部品は焼入れ誘導コイルに送られ、部品は予熱→温度測定→温度上昇→温度測定固定赤外線温度計で温度制御され、急冷温度に達し、冷却のために高圧水噴霧装置に入り、急冷プロセスを完了します。
（3）焼き戻し後、冷却された部品は、搬送装置の安定した迅速な動作により焼き戻し用誘導コイルに供給され、次にブランキング領域に供給されます。
(4) 自動ブランキング部品は、冷却のために自動ブランキングプラットフォームに入ります。
中間周波数誘導焼き戻しプロセス曲線を図 2 に示します。
図 2: 42CrMo ピストンロッドの中周波誘導焼戻し曲線
実際の製造工程では、焼入れ時の固定赤外線温度計で測定した焼入れ温度は860℃です。 中間周波数2.5khz、出力310kW、焼き戻し温度600℃、中間周波数2.7khz、出力105kW、速度4分/分。
2.一般台車抵抗炉焼戻し工程
長さ 150 kW の焼入れ焼戻し用の 6 m トロリー抵抗炉を選択し、最初にトロリー抵抗炉の予熱を行い、部品を炉に入れた後、焼入れ温度まで加熱して保温し、8% 塩化ナトリウム水溶液で焼入れします。水（設備が限られているため、それほど大きなオイルプールはありません）、冷却、硬度テストを待った後、その抵抗炉、車内の焼き戻し温度を決定します。 プロセス曲線を図 3 に示します。
図。 3: 42CrMoピストンロッドトロリーの抵抗炉焼き戻しプロセス曲線
焼き戻しプロセス中、焼き戻しと保温の時間は、ワークピースを完全にオーステナイト化するのに十分でなければならないことに注意してください。 ワークピースの割れを防ぐために、焼入れ中に予冷する必要があります。 炉の温度制御が正確かどうかを確認し、ワークピースをスムーズに炉の中心に入れ、ワークピースを均一に加熱して、理想的な温度制御構造を実現します。
D. テストデータと分析
1.硬度
中周波誘導およびトロリー抵抗炉の焼入れおよび焼き戻しの後、ピストンロッドの中央で硬さ試験を行い、卓上ロックウェル硬さ試験機を使用した硬さ試験、中周波高周波焼入れ後のサンプルの図 4、長さ 50 mm図5は抵抗炉、旋盤加工面、砂付コンディショニング処理後のサンプルです。 2 つの異なる焼き戻し処理後の硬度データを表 XNUMX に示します。
図4：中周波誘導調整部品
図 5: 焼入れ焼戻しされたトロリー抵抗炉の部品
表 2: さまざまな焼き戻し後の部品の硬度データ
2. 金属組織
サンプル半径の 1/2 で、サンプルを 4% 硝酸アルコール溶液で腐食し、500 つの異なる焼戻し処理後のサンプルの金属組織を 6 倍の金属顕微鏡で観察しました。 中周波高周波焼入れ焼戻し処理後の金属組織を示す図である。 図７は、台車上の抵抗炉の焼き戻し処理後の金属組織を示す。
図 6: 中周波誘導コンディショニング処理後の金属組織
図。 7: 焼入れ焼戻し後のトロリー抵抗炉の金属組織
3. テスト結果の分析
（1）ピストンロッドは、主に高周波誘導加熱速度が速く、保温時間が短く、粒子サイズが小さいため、中間周波数誘導焼き戻し処理後の機械的特性と硬度の均一性が向上します。
（2）微細構造から見ることができます：軌道微細構造マトリックスと少量のフェライト、ソルベート粒度レベルからレベル4、材料に高強度を持たせ、良好な可塑性を持たせるために受けたXNUMXつの異なる方法の焼入れおよび焼き戻し処理、焼入れおよび焼き戻し後のピストンロッドが優れた包括的な性能を備えていることを確認することです。
（3）中周波誘導焼戻し加熱速度が速く、加熱装置の生産性を60倍にすることができ、他のプロセス装置との連続生産ラインを形成できます。 短い加熱時間、高効率、誘導加熱装置の効率は70％〜40％に達し、抵抗炉の加熱効率はわずか約XNUMX％です。 誘導加熱炉は、熱放散の損失が少ないため、ワークショップの温度が大幅に低下し、誘導加熱は煙や煙を発生させず、ワークショップの作業環境が浄化され、ワークショップの作業条件が改善されます。 加熱時間が短く、酸化・脱炭の傾向が少ない。
E. 結論
上記の試験から、加熱速度が速く、保温時間が短い中周波高周波焼入れ焼戻し処理が採用されていることがわかります。 焼戻し処理後の材料は細粒で強度が高く、基本的に脱炭層がありません。 機械式伝達装置を使用すると、ピストンロッドは全体の均一な加熱を実現できるため、急冷後の変形が容易ではなく、矯正なしでより高い曲げを実現できます。
中間周波誘導加熱焼入れ焼戻し図
