气缸套感应淬火工艺与质量问题详解

 发动机气缸套的工作条件是处于较高温度、半干润滑状态，并且受到活塞环的强烈摩擦，因此缸套表面应有较高的硬度；缸套还承受着交变的负荷，所以在硬的表层下应有韧性的金属。以前气缸套是采用整体淬火工艺，后来采用感应淬火工艺。采用感应淬火工艺淬火的优点是：①它可以在流水线生产，而且生产率比整体淬火提高许多倍；②节能；③硬化层深度可以根据需要来选定。

气缸套一般是用珠光体灰铸铁制造，其铸态组织有较严格的要求。铸件硬度常用170-241HBW，缸套淬火硬度一般要求≥43HRC，硬化层深度成品为1.5-2.5mm，淬硬区在两段允许有过渡区，如上端≤15mm，下端≤25mm等。

1.气缸套感应淬火电源

根据硬化层深度，可选用超音频或中频8KHZ的电源；功率根据缸套直径大小而定，如内径125mm、高度292mm缸套，选用160-200kW功率即可。当采用双工位交替工作的淬火机时，生产率可达90件/h。扫描淬火时，加热温度与加热时间对淬火后果有很大的影响，生产中采用的扫描速度为6-7mm/s，即每质点的加热时间为3s左右（有效圈宽度为20mm），与适合的加热温度（900℃左右），能得到较好的淬火效果（细针状马氏体与托氏体组织）。

2.气缸套因铸件组织不合格而产生质量问题

产生的问题列举如下：

⑴缸套淬火后发现，从两端开始出现纵向裂纹。经检查铸件断面粗糙，有气孔大量夹杂及白色壳块。这是由于铸件缺陷渗碳体（缩孔、疏松、针孔、过冷石墨等出现，均属铸造缺陷）造成淬火后裂纹。

⑵淬火后发现硬度不够。经检查，铸态组织中铁素体含量达40%-50%，铸件硬度≈162HBW，这是铸件不合要求。

⑶淬火硬度特高，缸套表面有周向裂纹。经检查，铸态钢套硬度255HBW（要求170-241HBW）,外圈显微组织基本上为枝晶状过冷石墨，并有莱仕体，这是裂纹产生的原因。

3.气缸套的淬火裂纹

气缸套的淬火裂纹曾发生在开始加热区。这是由于当采用机式发电机时，开始加热端温度容易偏高，淬火后容易产生裂纹。淬火组织中残余奥氏体也较多。解决的方法是，将起始端留≤15mm过渡区，并且在开始加热时，减少功率。

4.缸套淬火变形

缸套是薄壁零件，最薄处在7.5mm左右。为减少变形，内孔扫瞄淬火时，缸套外圆应有辅助喷液器进行冷却。生产实践的结果是缸套由于变形小，单边留磨量，从1mm降到0.35mm。

5.缸套的回火工艺与设备

气缸套的回火采用工频回火机。三工位工频回火机一次可进行三件套回火，旋转工作台上三个一列与三个一列对称的布置着六个缸套。工作台可以往复回转180°。另三个空位上可以装上待回火缸套。工频缸套回火感应器内置硅钢片芯，线圈由多层、多砸扁铜线制成，其生产率超过90件/h的生产率，达180件/h，可以配套进行生产组合，布置在生产线上。