滚珠丝杠感应加热淬火热处理

滚珠丝杠的表面感应加热淬火是产品制造过程中的关键工序之一，其淬火质量直接影响产品的内在质量、精度保持和使用寿命。采用车丝淬火工艺时，粗车丝经滚珠丝杠，加工后，将进行关键的热处理工序——表面感应加热淬火。在这种热处理过程中，将丝杠表面快速加热到淬火温度，然后快速冷却，使螺纹表面形成一定深度的硬化层，芯部也必须具有一定的韧性，以保持原有的金相组织。这既能满足滚珠丝杠表面高硬度和耐磨性的要求，又能保证芯部具有高强度和韧性的综合力学性能。

在实际加工中滚珠丝杠，感应加热淬火获得了一定深度的硬化层，但也存在许多问题，如硬化层浅、硬度梯度分布不合理、丝杠裂纹等。因此，在丝杠的制造热处理过程中，迫切需要一种有效的技术方案来降低丝杠的裂纹率，提高滚珠丝杠的耐磨性、接触疲劳强度和尺寸稳定性

滚珠丝杠的硬化过程是整个热处理的关键步骤。感应淬火能快速加热和冷却滚珠丝杠，表面，在丝杠，表面形成一定厚度的高硬度层，使芯部表面仍有一定的韧性。

根据钢的感应淬火金相检验，感应淬火后滚珠丝杠表面组织应为回火马氏体，回火马氏体组织达到3-7级，合格。以加工用滚珠丝杠钢为例，表面感应加热淬火热处理后的表面显微组织为：含少量碳化物颗粒和极少量残余奥氏体的隐晶马氏体。如果淬火时出现过热现象，马氏体针就会体积庞大，应力集中，在后续加工中容易出现裂纹。根据相关滚珠丝杠淬火深度规范，滚珠丝杠表面感应淬火的有效硬化层(单面)为钢球半径加l  mm，极限硬度为58HRC。

到目前为止，滚珠丝杠热处理的感应加热淬火工艺未能准确控制硬化层的硬度、深度和硬度梯度分布，切片检验中经常出现硬化层浅、硬化层梯度不均匀等问题。在滚珠丝杠，的生产中，由于淬火质量差而导致的问题会在螺纹的后期加工中逐渐显现出来。常见的情况有两种：感应加热淬火(回火)后的螺纹磨削时，经探伤发现滚道上往往会出现轴向或网状裂纹，导致丝杠在后期的滚珠丝杠疲劳寿命试验中报废，丝杠的主要失效形式为接触疲劳磨损，丝杠滚道因局部软点出现严重的疲劳点蚀，预紧力迅速丧失，滚珠丝杠副精度消失，丝杠副报废。因此，保证螺纹滚道具有合适的硬化层、较高的硬度和耐磨性是提高精密丝杠使用寿命的主要手段。在实际加工过程中，滚珠丝杠感应加热淬火质量受各种加工参数的影响很大。

对滚珠丝杠加工的重要工序——热处理工艺进行了研究，分析了为提高淬火质量稳定性而探索的工艺保证措施。通过对感应加热淬火感应器和工艺参数的优化，实现了热处理工艺参数的精确控制技术，保证了热处理工艺的产品质量，为提高滚珠丝杠产品的综合性能奠定了基础。