요약 :
본 논문에서는 자동차 브레이크 캠샤프트의 고주파 경화에 대해 간략히 소개한다. 브레이크 캠샤프트는 자동차 브레이크 부품의 중요한 부품으로서 그 표면은 높은 경도와 내마모성을 가져야 하며 동시에 코어에는 일정한 인성이 있어야 합니다. 높은 피로 강도 요구 사항을 충족합니다. 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 인덕터 구조, 유도 가열 전원 공급 장치 매개 변수, 가열 방법 및 냉각 방법 측면에서 포괄적인 설계가 수행되었습니다. 결과는 이 유도 담금질 공정이 캠축 담금질 공정의 요구 사항을 완전히 충족한다는 것을 보여줍니다.
유도 담금질 공정 요구 사항 개요:
실험에 사용된 브레이크 캠샤프트의 재질은 45강, 샤프트 직경은 40mm, 담금질 기술 요구 사항은 표면 경도 52~63HRC, 샤프트 경화층 깊이 2~3.5mm, 복숭아 끝의 경화층 깊이는 10mm 미만입니다.
그림 1과 같이 자동차 브레이크 캠축은 주로 코어부, 샤프트부 및 스플라인으로 구성되며, 그 중 코어부와 스플라인은 프로파일 퀜칭되며 담금질 공정에는 특별한 요구 사항이 있습니다.
유도 경화 전원 공급 장치 및 CNC 공작 기계 선택:
- 유도 가열 전원 공급 장치를 선택하려면 가열 주파수와 전력의 두 가지 매개 변수를 결정해야 합니다.
- 경화층의 깊이는 주로 가열 주파수, 전력 밀도 및 냉각 속도의 영향을 받으며, 그 중 가열 주파수는 레이어 깊이에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 캠축 층 깊이의 요구 사항에 따라 공식 계산에 의해 가열 주파수를 15~25KHZ에서 선택할 수 있습니다. 가열 주파수가 높으면 침투 깊이가 얕고 에너지가 더 집중되며 가열 효율도 높습니다. 따라서 층 깊이 요구 사항을 충족할 때 주파수를 가능한 한 높게 선택해야 하므로 가열 주파수는 25KHZ가 되어야 합니다.
- 장비의 전력은 공작물의 크기와 전력 밀도에 따라 계산할 수 있습니다. 계산 후 80KW 중간 주파수 가열 전원 공급 장치를 선택해야하며 가열 주파수는 25KHZ입니다. 테스트에 사용된 가열 장비는 ZHENGZHOU KETCHAN 중간 주파수 유도 가열 전원 공급 장치 80/100, 가열 효과가 안정적이며 테스트 결과가 좋습니다.
- CNC 담금질 공작 기계는 600mm 스트로크의 샤프트 형 수직 담금질 기계입니다.
유도 경화 공정:
캠축의 담금질 및 냉각 방법은 분무 냉각 방식이며 공작물은 보조 물 분무 링에 의해 부분적으로 냉각되어 마르텐사이트 구조의 변형을 완료합니다. 담금질된 공작물 내부에는 종종 큰 내부 응력이 있어 공작물의 성능에 좋지 않습니다. 담금질 후 내부 응력 제거 목적을 달성하기 위해 공작물을 템퍼링해야합니다. 또한 다른 템퍼링 방법이 있습니다. , 공작물을 냉각시킬 때 공작물은 냉각 후 일정한 잔류 온도를 유지하고 온도는 200-300 ℃로 제어되므로 공작물이 자체 잔류 온도를 사용하여 응력을 제거 할 수 있습니다. 냉각 후 온도는 급냉 매체의 유량이나 냉각 매체의 농도를 변경하여 조정할 수 있습니다. 급냉 매질은 PAG계 수용액, sencro-p75 급냉 매질, 농도 11%, 작동 온도 10-50℃, pH 값 9-11, 농도 증가에 따라 냉각 용량 감소 .
유도 경화 장점:
표면 침탄, 표면 질화, 탄질화 등과 같은 다른 표면 열처리 방법과 비교할 때 유도 가열 담금질은 환경 친화적이며 효율적이며 경제적입니다. 그리고 연속 대량 생산에 적합합니다.
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