高頻淬火

高頻淬火

多用于工業金屬零件表面淬火
高頻淬火多數用于工業金屬零件表面淬火,是使工件表面産生一定的感應電流,迅速加熱零件表面,然後迅速淬火的一種金屬熱處理方法。感應加熱設備,即對工件進行感應加熱,以進行表面淬火的設備。工件放到感應器内,感應器一般是輸入中頻或高頻交流電(1000-300000Hz或更高)的空心銅管。産生交變磁場在工件中産生出同頻率的感應電流,這種感應電流在工件的分布是不均勻的,在表面強,而在内部很弱,到心部接近于0,利用這個集膚效應,可使工件表面迅速加熱,在幾秒鐘内表面溫度上升到800-1000ºC,而心部溫度升高很小。[1]
    中文名:高頻淬火 外文名: 所屬品牌: 原理:感應電流集膚效應 用途:多用于工業金屬零件表面淬火 分類:高頻,中頻,工頻 類型:金屬熱處理方法 應用:承受扭轉、彎曲等交變負荷的工件

概述

感應加熱頻率的選擇:根據熱處理技術要求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Ø300mm以上,如軋輥等)的表面淬火。

感應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的關系,有如下經驗公式: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)。

感應加熱表面淬火具有表面質量好,脆性小,淬火表面不易氧化脫碳,變形小等優點,所以感應加熱設備在金屬表面熱處理中得到了廣泛應用。

感應加熱設備是産生特定頻率感應電流,進行感應加熱及表面淬火處理的設備。

表面淬火

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。

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。

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。

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,适于中小型零件。

2、中頻加熱:電流頻率為500~10000HZ,常用2500~8000HZ,電源設備為機械式中頻加熱裝置或可控矽中頻發生器。淬硬層深度2~10mm。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。

比較

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。

5、火焰表面加熱淬火。

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