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感應加熱表面淬火基本原理?

作者:admin 發布日期:2018-6-22 關注次數: 二維碼分享

一、應用

承受扭轉、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,适于含碳量We=0.40~0.50%鋼材。

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二、工藝方法

快速加熱與立即淬火冷卻相結合。

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(或正火及調質)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:

将工件放在用空心銅管繞成的感應器内,通入中頻或高頻交流電後,在工件表面形成同頻率的的感應電流,将零件表面迅速加熱(幾秒鐘内即可升溫800~1000度,心部仍接近室溫)後立即噴水冷卻(或浸油淬火),使工件表面層淬硬。(如下圖所示)

(二)加熱頻率的選用

感應電流流入工件表層的深度δ(mm)與電流頻率f(HZ)的關系為

δ=20/√f(20°C);δ=500/√f(800°C)。

式中:f為頻率,單位為Hz;δ為加熱深度,單位為毫米(mm)。

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,為電子管式高頻或者固态高頻加熱,淬硬層深為0.5~2.5mm,适于中小型零件。

2、中頻加熱:電流頻率為0.5KHZ~15KHZ,常用2.5KHZ~8KHZ,電源設備為固态中頻加熱裝置或可控矽中頻加熱裝置。淬硬層深度1~10 mm。适于較 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備,淬硬層深可達10~20mm,适于大直徑工件的表面淬火。

(三)、感應加熱表面淬火的應用

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與普通加熱淬火比較具有:

1、加熱速度極快,可擴大A體轉變溫度範圍,縮短轉變時間。

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

3、經該工藝處理的工件不易氧化脫碳,甚至有些工件處理後可直接裝配使用。

4、淬硬層深,易于控制操作,易于實現機械化,自動化。

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