42CrMo调质处理与淬火处理.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse高频淬火高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备,即对工件进行感应加热,以进行表面淬火的设备。感应加热的原理:工件放到感应器内,感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件的分布是不均匀的,在表面强,而在内部很弱,到心部接近于0,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC,而心部温度升高很小感应加热频率的选择:根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率,频率越高加热的深度越浅。高频(10KHZ以上)-,一般用于中小型零件的加热,如小模数齿轮及中小轴类零件等。中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm,一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm,一般用于较大尺寸零件的透热,大直径零件(直径Ø300mm以上,如轧辊等)的表面淬火。感应加热淬火表层淬硬层的深度,取决于交流电的频率,一般是频率高加热深度浅,淬硬层深度也就浅。频率f与加热深度δ的关系,有如下经验公式:δ=20/√f(20°C);δ=500/√f(800°C)。式中:f为频率,单位为Hz;δ为加热深度,单位为毫米(mm)。感应加热表面淬火具有表面质量好,脆性小,淬火表面不易氧化脱碳,变形小等优点,所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。感应加热设备是产生特定频率感应电流,进行感应加热及表面淬火处理的设备。感应加热表面淬火的应用应用承受扭转、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=~%钢材。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。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。表面淬火原理(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,将零件表面或局部迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000℃,心部仍接近室温)若干秒钟后迅速立即喷(浸)水冷却(或喷浸油冷却)完成浸火工作,使工件表面或局部达到相应的硬度要求。(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,~,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2~10mm。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