高频感应加热表面淬火.ppt

关于高频感应加热表面淬火第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日零件使用性能要求：高的表面硬度（HRC50～58）、强度和疲劳强度，较好的心部塑性和韧性。采用热处理工艺：表面淬火?加热感应圈进水出水淬火喷水套进水进水电流密度加热淬火层轧辊钢的表面淬火第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日快速灵活的感应加热表面淬火第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日高频淬火第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日火焰加热表面淬火第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日激光加热表面淬火第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日感应加热表面淬火第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日二、实验原理1、感应加热基本原理感应线圈通交流电→交变磁场→表面感应电势瞬时：感生涡流强度：Z：涡流回路电抗，R：电阻，XL：感抗∵Z很小，∴（涡流）能达到很大。涡流热效应Q总=Q+Q′，将零件表层加热，（Q′磁滞热效应，比涡流热效应小的多）进水出水淬火喷水套进水电流密度第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日涡流强度随高频电磁场强度由零件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律，称为表面效应。交流电频率越高，涡流层越浅—集肤效应。离表面x处的涡流强度：式中，I0-表面最大的涡流强度；x-到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有关的系数。当x=0时，Ix=I0当x＞0时，Ix＜I0当x=Δ时，工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即)时，由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。2、表面效应（集肤效应）第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式：在：C钢：感应加热透入深度（近似公式）：80020℃时f为电源频率（Hz）第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关，一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。与钢的化学成分、淬火规范、工件尺寸等因素有关；如果加热层较深，在淬硬层中存在马氏体+贝氏体或马氏体+贝氏体+屈氏体+少量铁素体混合组织。奥氏体化不均匀，淬火后还可以观察到高碳马氏体和低碳马氏体混合组织。工件经感应淬火后可以用金相法、硬度法或酸蚀发测定或标定硬化层深度。金相法测定硬化层深度——由表面测至50%马氏体区的深度。硬度法测定硬化层深度——按半马氏体区硬度为准。第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日●感应加热的频率选择及应用第12页，共20页，星期日，2025年，2月5日特点：(1)加热速度快、时间短，表面淬火可得极细的马氏体。(2)工件表面存在残余压应力，可提高疲劳强度疲劳强度显著↑→使用寿命↑如：40Cr钢，φ20mm光滑试样，σ-1值：调质：450-480，调质+表淬：630Mpa，40MnB钢制造汽车半轴，调质改调质+表淬，寿命↑20倍σ-1Nσ(3)工件不易氧化、脱碳，变形小。(4)易于自动化，生产率高。(5)设备昂贵(6)不适合形状复杂的工件。第13页，共20页，星期日，2025年，2月5日操作:高温火焰加热工件表面，随后水冷淬火。特点:（1）方法简单、不需贵重设备。（2）工件大小不受限制（3）加热温度不易控制，淬火质量不够稳定。火焰加热表面淬火示意图工件喷水管烧嘴淬硬层喷水管、烧嘴移动方向火焰加热表面淬火第14页，共20页，星期日，2025年，2月5日