1.感應(yīng)加熱表面淬火
定義:是采用一定方法使工件表面產(chǎn)生一定頻率的感應(yīng)電流,將零件表面迅速加熱,然后迅速淬火冷卻的一種熱處理操作方法。
原理:如圖所示,電磁感應(yīng)產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電流即渦流。渦流在工件截面上的分布是不均勻的,心部幾乎等于零,而表面電流密度極大,稱(chēng)為“集膚效應(yīng)”,頻率愈高,電流密度極大的表面層愈薄。依靠這種電流和工件本身的電阻,使工件表面迅速加熱到淬火溫度,而心部溫度仍接近室溫,然后立即噴水冷卻,使工件表面淬硬。
分類(lèi):感應(yīng)加熱可分為三類(lèi):
(1)高頻加熱
常用頻率為(200~300)KHZ,淬硬層深度為(0.5~2.5)mm。
(2)中頻加熱
常用頻率為(2500~8000)HZ,淬硬層深度為(2~10)mm。
(3)工頻加熱
電流頻率為50HZ,不需要頻設(shè)備,城市用交流電即可,硬層深度為(10~20)mm以上,城市用交流電即。
優(yōu)缺點(diǎn):感應(yīng)加熱表面淬火加熱速度快,生產(chǎn)率高,加熱溫度和淬硬層深度容易控制,鋼球表面氧化和脫碳少,鋼球變形小,可以使全部淬火過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。
2感應(yīng)表面淬火后的性能
1.表面硬度:經(jīng)高、中頻感應(yīng)加熱表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高 2~3 個(gè)單位(HRC)。
2.耐磨性:高頻淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。這主要是由于淬硬層馬氏體晶粒細(xì)小,碳化物彌散度高,以及硬度比較高,表面的高的壓應(yīng)力等綜合的結(jié)果。
3.疲勞強(qiáng)度:高、中頻表面淬火使疲勞強(qiáng)度大為提高,缺口敏感性下降。對(duì)同樣材料的工件,硬化層深度在一定范圍內(nèi),隨硬化層深度增加而疲勞強(qiáng)度增加,但硬化層深度過(guò)深時(shí)表層是壓應(yīng)力,因而硬化層深度增打疲勞強(qiáng)度反而下降,并使工件脆性增加。一般硬化層深δ=(10~20)%D。較為合適,其中D為工件的有效直徑。
2.化學(xué)熱處理
滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。