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技術(shù)支持/ Technical Support

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感應加熱表面淬火基本原理及應用

信息編輯：鄭州高氏發(fā)布時間：2012-06-14

        感應加熱表面淬火的應用及基本原理分析。

        一、應用：

承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等交變負荷作用的工件，要求表面層承受比心部更高的應力或耐磨性，需對工件表面提出強化要求，適于含碳量We=0.40～0.50%鋼材。

        二、工藝方法

       快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合。

       通過快速加熱使待加工鋼件表面達到淬火溫度，不等熱量傳到中心即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，中心仍為未淬火的原來塑性、韌性較好的退火（或正火及調(diào)質(zhì)）組織。

       三、主要方法：

       感應加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻）,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。

       四、感應加熱表面淬火

      （一）基本原理：

      將工件放在用空心銅管繞成的感應器內(nèi)，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫800～1000度，心部仍接近室溫）后立即噴水冷卻（或浸油淬火），使工件表面層淬硬。

      （二）加熱頻率的選用

       室溫時感應電流流入工件表層的深度δ（mm）與電流頻率f（HZ）的關(guān)系為:

       頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。

      常用的電流頻率有：

       1、高頻加熱：100～500KHZ，常用200～300KHZ，為電子管式高頻加熱，淬硬層深為0.5～2.5mm，適于中小型零件。

       2、中頻加熱：電流頻率為500～10000HZ，常用2500～8000HZ，電源設(shè)備為機械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發(fā)生器。淬硬層深度～10 mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。

       3、工頻加熱：電流頻率為50HZ。采用機械式工頻加熱電源設(shè)備，淬硬層深可達10～20mm，適于大直徑工件的表面淬火。

      （三）、感應加熱表面淬火的應用：

      與普通加熱淬火比較具有：

       1、加熱速度較快，可擴大A體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時間。

       2、淬火后工件表層可得到極細的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強度。

       3、經(jīng)該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直接裝配使用。

       4、淬硬層深，易于控制操作，易于實現(xiàn)機械化，自動化。

       五、火焰表面加熱淬火適于中碳鋼35、45鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr及65Mn、灰口鑄鐵、合金鑄鐵的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤氣-氧混合氣燃燒的火焰噴射快速加熱工件。工件表面達到淬火溫度后，立即噴水冷卻。淬硬層深度為2～6mm，否則會引起工件表面嚴重過熱及變形開裂。