高頻淬火原理及應(yīng)用

高頻淬火原理及應(yīng)用線圈通以高頻電流，產(chǎn)生高頻磁場，在鐵磁性材料中產(chǎn)生感生電流，由于趨膚效應(yīng)，感生電流聚積于材料的表面產(chǎn)生熱，達到相變溫度。激冷達到淬火目的。感應(yīng)加熱與其它加熱爐傳導(dǎo)、對流或輻射使工件到達加熱溫度相比，它具有完全不同的加熱原理。其基本原理是：把加熱材料（即工件）置于通有交流電流的線圈內(nèi)，由于交變磁場的作用工件內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，在感生電勢的作用下工件內(nèi)會產(chǎn)生渦流，依靠這些渦流的能量達到加熱目的。通過熱高頻淬火多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火，是使工件表面產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，迅速加熱零件表面，然后迅速淬火的一種金屬熱處理方法。感應(yīng)加熱設(shè)備，即對工件進行感應(yīng)加熱，以進行表面淬火的設(shè)備。感應(yīng)加熱的原理：工件放到感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器一般是輸入中頻或高頻交流電(1000-300000Hz或更高)的空心銅管。產(chǎn)生交變磁場在工件中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流在工件的分布是不均勻的，在表面強，而在內(nèi)部很弱，到心部接近于0，利用這個集膚效應(yīng)，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鐘內(nèi)表面溫度上升到800-1000ºC，而心部溫度升高很小詞語解釋感應(yīng)加熱頻率的選擇：根據(jù)熱處理及加熱深度的要求選擇頻率，頻率越高加熱的深度越淺。高頻(10KHZ以上)加熱的深度為0.5-2.5mm,一般用于中小型零件的加熱，如小模數(shù)齒輪及中小軸類零件等。中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用于直徑大的軸類和大中模數(shù)的齒輪加熱。工頻(50HZ)加熱淬硬層深度為10-20mm，一般用于較大尺寸零件的透熱，大直徑零件（直徑300mm以上，如軋輥等）的表面淬火。感應(yīng)加熱淬火表層淬硬層的深度，取決于交流電的頻率，一般是頻率高加熱深度淺，淬硬層深度也就淺。頻率f與加熱深度δ的關(guān)系，有如下經(jīng)驗公式：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）。感應(yīng)加熱表面淬火具有表面質(zhì)量好，脆性小，淬火表面不易氧化脫碳，變形小等優(yōu)點，所以感應(yīng)加熱設(shè)備在金屬表面熱處理中得到了廣泛應(yīng)用。感應(yīng)加熱設(shè)備是產(chǎn)生特定頻率感應(yīng)電流，進行感應(yīng)加熱及表面淬火處理的設(shè)備。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(yán)重過熱及變形開裂。表1初試工藝及結(jié)果陽壓/kV陽流/A柵流/A加熱時間/s冷卻介質(zhì)淬硬層深度/mm硬度/HRC脫碳層深度/mm1130.68自來水浸淬3.4-3.9540.15序號工藝參數(shù)檢測結(jié)果陽壓/kV陽流/A柵流/A加熱時間/s冷卻介質(zhì)淬硬層深度/mm硬度/HRC脫碳層深度/mm裂紋111.02.40.507.0自來水浸淬3.2-3.8540.120發(fā)現(xiàn)幾條細小裂紋06.5自