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浅析高频淬火基本原理

时间:2013-03-19 11:30来源:未知 作者:admin 点击:

一、高频淬火基本原理
    快速加热与立即冷却相结合。
    通过快速加热使钢件表面达到淬火温度,表面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。

二、高频淬火技术要求:
    需承受扭转、弯曲等交变力作用的工件,要求表层承受比心部更高的应力或耐磨性,需对工件表面提出硬化要求,适于含碳量0.40~0.50%钢材。
三、高频淬火工艺方法:
    将工件放在用空心铜管绕制的感应器内,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)

四、高频淬火加热频率的选用
    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
    δ=20/√3
    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、超高频加热:100~500KHZ,常用200~300KHZ,为电子管式高频加热,淬硬层深为0.5~2mm,适于小型零件。
    2、高频加热:30~100KHZ,淬硬层深为1~4mm,适于中小型零件。
    3、中频加热:电流频率为1K~10KHZ,常用2.5K~8KHZ,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。
    4、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。

五、高频淬火感应加热表面淬火与普通加热淬火比较:
    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。