凸轮轴采用超音频透热炉进行熔炼及浇注热处理的工艺分析
在生产凸轮轴的多种方法中，冷硬铸铁具有成本低、工序少、加工周期短、零件使用寿命长等优点。在冷硬铸铁生产凸轮轴的过程中，熔炼及浇注工艺是非常重要的。今天呢，小编就给大家说说凸轮轴的熔炼及浇注热处理工艺。
为确保合金化学成分，选用超音频透热炉熔炼铁液，配料中选用质量好的40%-50%Z18或Z14生铁，搭配10%废钢，其余是剩余铁液和回炉料。配料遵循高碳低硅和低锰，合金元素加入量适中的原则。孕育前三角试样白口深度要大，原铁液要求白口十麻口组织。孕育处理可采用0.15%-0.25%的75硅铁，孕育温度控制在1480℃，如果使用稀土硅铁效果更好，可使碳化物细化，提高耐磨性和冲击韧度，并可使中心部位的塑韧性提高。孕育后的三角试样白口深度控制在5-6mm。炉前三角试块两个，一个做化学分析，一个做白口深度检查。三角试块断面尺寸为底宽25mm，高50mm，当试块白口宽度为2.5-3mm时，凸轮轴尖端白口深度为5-6mm，比例关系近似1：2。若白口宽度偏宽，则每包铁液加入块度1.0-1.5mm的0.1%左右的75硅铁，三角试块白口宽度就相应减少0.5mm，若三角试块白口宽度偏窄，则辅加0.5%块度1.0mm左右的63铬铁，则试块白口宽度便增加0.5mm。
浇注温度的高低会直接影响铸件的冷却速度，随着浇注温度的提高，铸件在共晶凝固期间的结晶速度就减少，从而使凸轮桃尖白口深度减少，硬度降低，同时使Fe3C尺寸变粗，这是凸轮早期剥落失效原因之一，因此浇注温度宜控制在1380-1400℃。浇注温度或浇注速度过低，在接近冷铁的铸件表面冷却比较慢的地方产生“黑线”。这是在生产冷硬铸铁中普遍存在的问题，作者认为“黑线”是凸轮桃尖完全白口区内夹杂黑点或呈线状（带状）分布的石墨带，是属石墨呈带状析出的金相组织缺陷，生产中要消灭“黑线”缺陷主要从下列几方面着手：
1、工艺设计不允许出现“黑线”的部位应尽量放在浇注位置下部，并远离内浇道；
2、浇注时间不得过长，浇注温度宜低些为好；
3、清理冷铁工作面的油膜、油污、水分，并定期更换冷铁。
另外，铁液从出炉到浇注期间时间不能太长，否则孕育衰退造成白口层浅，麻口区长，硬度低，而非冷硬部位碳化物高。硬度高对铸件加工性能影响较大，因此一般要求出炉到浇注完必须在5min内完成。
我们都知道，热处理工艺是影响工件热处理质量的关键性因素，因此，了解工件的热处理工艺是非常重要的。本文简单介绍了凸轮轴采用超音频透热炉进行熔炼及浇注热处理的具体操作方法，希望可以帮您生产出高质量的凸轮轴，也希望对您的工作有所帮助。
