感应加热表面淬火的应用

摘要：应用承受扭转弯曲负荷作用工件要求表面承受心部更高应力耐磨性工件表面提出强化要求适于We0.400.50%钢材工艺方法快速加热立即淬火冷却相结合通过快速加热加工表面达到淬火温度不等热量传到中心迅速冷却表层马氏体中心淬火
    一、应用：

    承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，要求表面层承受比心部更高的应力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%钢材。

    二、工艺方法

    快速加热与立即淬火冷却相结合。
    通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。

    三、主要方法：

    感应加热表面淬火（高频、中频、工频）,火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。

    四、感应加热表面淬火

    (一）基本原理：
    将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火)，使工件表面层淬硬。(如下图所示)

    (二）加热频率的选用
    室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm）与电流频率f（HZ）的关系为
   
    频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。
    常用的电流频率有：
    1、高频加热：100～500KHZ，常用200～300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～2.5mm，适于中小型零件。
    2、中频加热：电流频率为500～10000HZ，常用2500～8000HZ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度～10 mm。适于较   大直径的轴类、中大齿轮等。
    3、工频加热：电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的表面淬火。

    (三）、感应加热表面淬火的应用：
    与普通加热淬火比较具有：
    1、加热速度极快，可扩大A体转变温度范围，缩短转变时间。
    2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC）。脆性较低及较高疲劳强度。
    3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。
    4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。

    五、火焰表面加热淬火

    适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰口铸铁、合金铸铁的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件。工件表面达到淬火温度后，立即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，否则会引起工件表面严重过热及变形开裂。

摘要：应用承受扭转弯曲负荷作用工件要求表面承受心部更高应力耐磨性工件表面提出强化要求适于We0.400.50%钢材工艺方法快速加热立即淬火冷却相结合通过快速加热加工表面达到淬火温度不等热量传到中心迅速冷却表层马氏体中心淬火
    一、应用：

    承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，要求表面层承受比心部更高的应力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%钢材。

    二、工艺方法

    快速加热与立即淬火冷却相结合。
    通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。

    三、主要方法：

    感应加热表面淬火（高频、中频、工频）,火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。

    四、感应加热表面淬火

    (一）基本原理：
    将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火)，使工件表面层淬硬。(如下图所示)

    (二）加热频率的选用
    室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm）与电流频率f（HZ）的关系为

    
    频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。
    常用的电流频率有：
    1、高频加热：100～500KHZ，常用200～300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～2.5mm，适于中小型零件。
    2、中频加热：电流频率为500～10000HZ，常用2500～8000HZ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度～10 mm。适于较   大直径的轴类、中大齿轮等。
    3、工频加热：电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的表面淬火。

    (三）、感应加热表面淬火的应用：
    与普通加热淬火比较具有：
    1、加热速度极快，可扩大A体转变温度范围，缩短转变时间。
    2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC）。脆性较低及较高疲劳强度。
    3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。
    4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。

    五、火焰表面加热淬火

    适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰口铸铁、合金铸铁的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件。工件表面达到淬火温度后，立即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，否则会引起工件表面严重过热及变形开裂。