GCr15钢制高强度齿状夹头采用高频炉进行热处理的工艺分析

大吨位万能试验机的大小v形齿状夹头和平齿夹头，是该机的主要零件。从使用情况看，它承受拉压应力较大，齿部直接夹住各种测力试样，应具有高而均匀的硬度、强度和较好的韧性，并能承受冲击力的作用。夹头选用GCr15钢造，外形尺寸为90mm×23mm×41mm。我们通常采用高频炉对它进行热处理，其热处理工艺要点简介如下。 

1)正火。对于网状碳化物严重的过共析钢，光靠球化退火是不能完全消除的，必须在球化退火前增加一次正火处理，以较快的冷却速度，抑制二次渗碳体沿奥氏体晶界析出并呈网状分布，以利于随后的球化退火。齿状夹头采用高频炉进行正火热处理的工艺为：工件随炉升温至920-940℃，保温3-3.5h，出炉散开快冷。 

2)球化退火。GCr15轴承钢锻后球化退火的目的是为了消除内应力，提高塑性和韧性，降低硬度，改善切削性能，并为以后的最终热处理作好组织准备。采用高频炉进行球化退火热处理，其质量的好坏，主要取决于加热和保温状态。加热温度过高，由于碳化物溶解过多，冷却时易形成片状珠光体；反之加热温度过低，残存的大量未溶碳化物，冷却后得不到均匀的球状珠光体。冷却速度越大，点状碳化物越多，钢的硬度相应增加，不利于机械加工。按上述工艺操作，退火后硬度190-230HBW。 

3)淬火回火。淬火是防止夹头断裂、坏齿的关键工序。工件在切削加工精磨工序前，为获得高的硬度、强度和耐磨性，需要用高频炉进行淬火热处理。淬火加热温度十分严格，若温度偏低，由于铬的碳化物不易溶到奥氏体中去，降低了淬透性，使硬度不足；反之若温度偏高，硬度虽很高，但韧性不足，在冲击载荷的作用下易断裂。按上述工艺淬火后得到均匀分布的碳化物，硬度63-65HRC。淬火后应在30min内立即回火，这是非常重要的一步，其目的是使组织稳定，消除淬火应力，提高韧性。回火后组织为回火马氏体加细小均匀的碳化物，硬度60-63HRC。实践证明，此工艺奏效，夹头寿命提高。 

我们都知道，热处理工艺对工件的质量有很大的影响，如果热处理工艺操作不当，会大大影响工件的使用寿命。今天，我们简单说了GCr15钢制高强度齿状夹头的高频热处理工艺，希望您能把它应用到工作中去，生产出高质量的齿状夹头。