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科創(chuàng)表面淬火原理
(一）基本原理
將工件放在用空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應(yīng)電流，將零件表面或局部迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫800～1000℃，心部仍接近室溫）若干秒鐘后迅速立即噴(浸)水冷卻（或噴浸油冷卻)完成浸火工作，使工件表面或局部達(dá)到相應(yīng)的硬度要求。
(二）加熱頻率的選用
室溫時(shí)感應(yīng)電流流入工件表層的深度δ（mm）與電流頻率f（HZ）的關(guān)系為
頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。
科創(chuàng)高頻淬火常用的電流頻率有：
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，適于中小型零件。
2、中頻加熱：電流頻率為500～10000HZ，常用2500～8000HZ，電源設(shè)備為機(jī)械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發(fā)生器。淬硬層深度2～10 mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。
3、工頻加熱：電流頻率為50HZ。采用機(jī)械式工頻加熱電源設(shè)備，淬硬層深可達(dá)10～20mm，適于大直徑工件的表面淬火。
(三）感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用
科創(chuàng)高頻淬火與普通加熱淬火比較具有：
1、加熱速度極快，可擴(kuò)大A體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間。
2、淬火后工件表層可得到極細(xì)的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強(qiáng)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(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動化。
5、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(dá)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(shí)間/s | 冷卻介質(zhì) | 淬硬層深度/mm | 硬度/HRC | 脫碳層深度/mm |
11 | 3 | 0.6 | 8 | 自來水浸淬 | 3.4-3.9 | 54 | 0.15 |
序號 | 工藝參數(shù) | 檢測結(jié)果 | |||||||
陽壓/kV | 陽流/A | 柵流/A | 加熱時(shí)間/s | 冷卻介質(zhì) | 淬硬層深度/mm | 硬度/HRC | 脫碳層深度/mm | 裂紋 | |
1 | 11.0 | 2.4 | 0.50 | 7.0 | 自來水浸淬 | 3.2-3.8 | 54 | 0.120 | 發(fā)現(xiàn)幾條細(xì)小裂紋 |
2 | 10.5 | 2.4 | 0.40 | 6.5 | 自來水浸淬 | 3.2-3.7 | 55 | 0.100 | 存在 |
3 | 10.5 | 2.2 | 0.35 | 5.5 | 自來水浸淬 | 2.8-3.3 | 55 | 0.030 | 存在 |
4 | 10.5 | 2.2 | 0.35 | 5.0 | 自來水浸淬 | 2.5-3.1 | 55 | 0.005 | 存在 |