说说你不了解的高频淬火原理及运用

　　高频淬火多数用于工业金属零件外表淬火，将线圈通以高频电流，发生高频磁场，在铁磁性资料中发生感生电流，因为趋肤效应，感生电流聚积于资料的外表发生热，抵达相变温度。激冷抵达淬火意图。

　　感应加热与其它加热炉传导、对流或辐射使工件抵达加热温度比较，它具有完全不同的加热原理。其基本原理是：把加热资料(即工件)置于通有沟通电流的线圈内，因为交变磁场的作用工件内部会发生感应电势，在感生电势的作用下工件内会发生涡流，依靠这些涡流的能量抵达加热意图。

　　感应加热设备，即对工件进行感应加热，以进行外表淬火的设备。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沟通电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。发生交变磁场在工件中发生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的散布是不均匀的，在外表强，而在内部很弱，到心部挨近于0，利用这个趋肤效应，可使工件外表敏捷加热，在几秒钟内外表温度上升到800-1000oC，而心部温度改变很小。

　　词语解说：感应加热频率的挑选：高频淬火依据热处理及加热深度的要求挑选频率，频率越高加热的深度越浅。

　　一、高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm, 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。

　　二、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。

　　三、工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺度零件的透热，大直径零件(直径300mm以上，如轧辊等)的外表淬火。

　　感应加热淬火表层淬硬层的深度，取决于沟通电的频率，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，有如下经历公式：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)。

　　感应加热外表淬火具有外表质量好，脆性小，淬火外表不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属外表热处理中得到了广泛运用。感应加热设备是发生特定频率感应电流，进行感应加热及外表淬火处理的设备。 感应加热外表高频淬火的运用：

　　一、运用

　　接受改变、弯曲等交变负荷作用的工件，要求外表层接受比心部更高的应力或耐磨性，需对工件外表提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%钢材。

　　二、工艺办法

　　快速加热与当即淬火冷却相结合。高频淬火通过快速加热使待加工钢件外表抵达淬火温度，不等热量传到中心即敏捷冷却，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。

　　三、主要办法

　　感应加热外表淬火(高频、中频、工频),火焰加热外表淬火，电触摸加热外表淬火，电解液加热外表淬火，激光加热外表淬火，电子束加热外表淬火。

　　外表淬火原理

　　(一)基本原理：将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频沟通电后，在工件外表构成同频率的的感应电流，将零件外表敏捷加热(几秒钟内即可升温800～1000度，心部仍挨近室温)后当即喷水冷却(或浸油淬火)，使工件外表层淬硬。

　　(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，淬硬层深为0.5～2.5mm，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设备或可控硅中频发生器。淬硬层深度2～10 mm。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。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的外表淬火。

　　(三)、感应加热外表淬火的运用：

　　与普通加热淬火比较具有：

　　1、加热速度极快，可扩大A体改变温度规模，缩短改变时刻。

　　2、高频淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高(2～3HRC)。脆性较低及较高疲劳强度。

　　3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，乃至有些工件处理后可直接装配运用。

　　4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。

　　四、火焰外表加热淬火

　　适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰口铸铁、合金铸铁的火焰外表淬火。是用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷发快速加热工件。工件外表抵达淬火温度后，当即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，不然会引起工件外表严峻过热及变形开裂.