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说说你不了解的高频淬火原理及运用

发布时间:2021-08-18 10:36:00
来源:http://www.sired.cn/news666991.html

  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.


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