滚珠丝杠副采用高频淬火机进行淬火热处理的工艺分析

XF5032型机床的滚珠丝杠副中丝杠和螺母均采用GCr15钢。热处理技术要求：螺纹滚道硬度为58-64HRC。该丝杠副原采用常规热处理工艺，即进行整体淬火、回火处理，虽然可以满足工件硬度、强度技术指标，但往往畸变超差，并且稳定性差，不能满足技术要求。对此，改用高频淬火机进行淬火热处理。

（1）高频感应淬火工艺

高频感应淬火采用功率为60kw、频率为10-30khz的高频淬火机进行。高频感应淬火采用优化设计的感应器。感应器与工件间隙取2.5-3mm，感应器上均布呈45°的喷水小孔。高频感应淬火工艺为：工件预热温度为730-750℃，高频感应淬火加热温度为850-870℃，喷水冷却，水温为30℃，工件处理时间（1 件）为154s。高频感应淬火后丝杠胀大0.05-0.06mm，弯曲畸变量为0.02mm，均小于技术要求。

螺母高频感应淬火温度为900-920℃，加热时间为55s，螺母淬火后畸变很小，也在技术要求之内。

（2）检验结果

1）丝杠淬硬层深度为2-3mm，螺纹凸台（顶部）组织为细针马氏体+少量粒状碳化物，硬度为62-64HRC；内层为隐晶马氏体+淬火屈氏体+颗粒碳化物；齿底为隐晶马氏体+颗粒碳化物，丝杠淬火组织合格。

2）螺母淬硬层深度为2-3mm，螺纹凸台（顶部）组织为细针及隐晶马氏体+少量残留碳化物，硬度为62-64HRC；螺纹凹槽（底部）组织为隐晶马氏体+颗粒碳化物，硬度为60-62HRC。螺母淬火组织、硬度及淬硬层深度均合格。