表面淬火工藝.doc

表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火是目前應(yīng)用比較廣泛的一種表面淬火方法，它是利用工件在交變磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流，將工件表面加熱到所需的淬火溫度，然后快速冷卻的方法。感應(yīng)加熱的基本原理：導(dǎo)體通過交流電源時，沿導(dǎo)體截面的電流分布很不均勻，在導(dǎo)體表面電流密度最大，導(dǎo)體截面中心電流密度則趨于零。隨著交變電流頻率變高，導(dǎo)體表面的電流密度愈大，這種效應(yīng)稱為交變電流的集膚效應(yīng)。感應(yīng)加熱就是利用交變電流的集膚效應(yīng)，對工件表面進行加熱。頻率越高，加熱層越薄。當(dāng)表層溫度達到淬火溫度時（心部溫度仍接近室溫），立即噴水冷卻或浸油冷卻，使工件表層淬硬。感應(yīng)加熱的具體方法：將工件放在一個線圈中，線圈通過一定頻率的交流電，在線圈周圍將會產(chǎn)生一個頻率相同的突變磁場，于是在工件中就會感生同頻率的感應(yīng)電流，這個電流方向與線圈中電流方向相反，在工件表面形成自行封閉的回路，故稱為“渦流”。此渦流使電能變成熱能加熱工件。感應(yīng)加熱深度決定于電流的頻率。通過控制電流的頻率，控制淬火工件的淬硬層深度。根據(jù)設(shè)備的頻率不同分為：高頻加熱，頻率為100500KHz，淬硬層深度為0.52；用于小模數(shù)齒輪和小軸零件。中頻加熱，頻率為1.510KHz。一般采用2500Hz 8000Hz，淬硬層深度：2 5mm；一般用于承受較大載荷和磨損的工件，如凸輪軸、曲軸、中小模數(shù)的齒輪等。工頻加熱，頻率為50Hz，淬硬層深度為10 15；用于冷軋輥表面淬火。感應(yīng)加熱表面淬火后要進行180200攝氏度的低溫回火，以降低淬火應(yīng)力，保持高硬度和耐磨性。感應(yīng)加熱表面淬火工藝及選擇感應(yīng)加熱工藝參數(shù)包括著熱處理參數(shù)和電參數(shù)。熱處理參數(shù)包括加熱溫度、加熱時間、加熱速度以及淬火層深度。電參數(shù)包括設(shè)備的頻率、零件單位面積功率等。感應(yīng)加熱淬火工藝中幾個主要問題：1.確定零件的技術(shù)要求：表面硬度、淬火層深度及淬硬區(qū)分布、淬火層組織等。 a.表面硬度：感應(yīng)淬火后零件的表面硬度要求與材料的化學(xué)成分和使用的條件有關(guān)。 b.淬火層深度：淬火層深度主要是根據(jù)零件的機械性能確定的。 c.淬硬區(qū)分布：按零件的幾何形狀與工作條件的不同，各種表面淬火零件的硬化區(qū)部分和尺寸有不同的要求。 d.金相組織：按零件的材料及工作條件，規(guī)定各格的等級范圍。按評級標(biāo)準(zhǔn)進行金相評級。2.加熱溫度的選擇：感應(yīng)加熱速度快，與一般加熱相比，必須選用較高的加熱速度，適宜的加熱溫度是與鋼材的化學(xué)成分、原始組織狀態(tài)及加熱速度等因素有關(guān)。3.設(shè)備頻率的選擇：主要是根據(jù)淬火層深度和零件的尺寸大小來確定。當(dāng)設(shè)備給定或選定以后，設(shè)備的頻率就是一個不可調(diào)的參數(shù)。感應(yīng)加熱方法及工藝操作感應(yīng)加熱方法基本分為兩種：a.同時加熱法，這種加熱法是被加熱的表面同時共熱升溫，零件需要加熱的整個部分都被感應(yīng)器包圍著。在大批量生產(chǎn)時，為充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高生產(chǎn)效率，只要設(shè)備輸出功率足夠的條件下，盡可能采用同時加熱。 b.連續(xù)加熱法，零件表面的加熱和冷卻時連續(xù)不斷進行的。連續(xù)加熱生產(chǎn)率較低，但加熱面積減小，設(shè)備的功率可以降低，因而擴大了設(shè)備的應(yīng)用范圍。感應(yīng)加熱后的冷卻方式冷卻方法有噴射冷卻、浸液冷卻、埋油淬火等。a.噴射冷卻，是常用的方法。將冷卻液通過感應(yīng)器上的許多小孔，噴射到加熱面上，進行冷卻。b.浸液冷卻，主要是用于同時加熱。零件表面同時加熱完畢后，立即將淬火部分浸入淬火槽（冷卻介質(zhì)）中，進行冷卻。c.埋油淬火，當(dāng)采用連續(xù)加熱法時，為避免噴油時產(chǎn)生油煙，可將感應(yīng)器降至油面以下，進行油面以下的連續(xù)加熱和冷卻。我車間就有我廠自行制造的埋油淬火機床。感應(yīng)淬火后的回火感應(yīng)加熱淬火后，應(yīng)力分布不均，組織不穩(wěn)定。為了降低拉應(yīng)力，穩(wěn)定組織，達到所要求的機械性能，有必要進行回火?；鼗鸱椒ㄓ校籂t內(nèi)回火，自回火和感應(yīng)加熱回火。 a.爐內(nèi)回火：在電爐內(nèi)回火，回火時間一般為12小時 b.自回火:對于形狀