感应表面淬火.
感应淬火设备原理

感应淬火设备原理感应淬火设备是一种利用感应加热原理实现金属表面淬火的装置。
它是通过电磁感应原理将电能转换为热能,使金属工件表面迅速升温至淬火温度,然后迅速冷却,从而获得所需的淬火效果。
感应加热是利用变化磁场在导体内产生涡流,从而使导体发热的物理现象。
感应淬火设备的基本原理就是利用这一现象对金属工件进行加热。
它主要由感应线圈和电源组成。
感应线圈是感应淬火设备的核心部件。
它是由导体绕成的线圈,通过通电产生交变磁场。
当金属工件靠近感应线圈时,感应线圈中产生的交变磁场会穿透金属工件,导致金属工件表面的电荷发生变化,从而产生涡流。
涡流在金属内部流动时会受到电阻的作用,使金属表面产生剧烈的摩擦热,从而使金属工件表面迅速升温。
金属工件表面的快速加热是感应淬火设备实现淬火的关键。
当金属工件表面温度达到所需的淬火温度时,即停止加热,然后通过喷水或其他冷却介质对金属工件进行快速冷却。
这样可以使金属工件的表面迅速冷却,从而使金属晶体结构发生相变,获得所需的淬火效果。
感应淬火设备具有很高的加热速度和控制精度。
由于感应加热是通过电磁感应产生热能,所以它可以在很短的时间内将金属工件表面加热至所需温度,而且加热过程可以实现自动控制,可以根据需要对加热时间和温度进行精确控制。
这使得感应淬火设备在工业生产中得到广泛应用。
感应淬火设备在金属加工行业有着重要的应用价值。
它可以提高金属零件的硬度和耐磨性,改善其力学性能和表面质量,延长使用寿命。
特别是对于大型和复杂形状的工件,感应淬火设备具有独特的优势,可以实现对工件表面的局部加热,避免了整体加热带来的变形和损坏。
感应淬火设备利用感应加热原理实现金属表面淬火,通过电磁感应产生的交变磁场使金属工件表面迅速加热至淬火温度,然后通过快速冷却获得所需的淬火效果。
它具有加热速度快、控制精度高等优点,在金属加工行业得到广泛应用。
感应淬火组织级别的判断

感应淬火组织级别的判断
感应淬火的组织级别判断主要依据淬火后的微观组织特征和硬度分布。
感应淬火是一种表面热处理技术,它利用电磁感应原理产生交变磁场,使工件内部产生感应电流,由于电阻作用加热工件,再通过快速冷却实现淬火硬化。
感应淬火的组织级别通常由以下几个方面来评估:
1. 显微组织观察:通过金相显微镜观察淬火区域的显微组织,可以区分马氏体、托氏体、索氏体等不同的组织形态。
例如,完全淬火层主要由马氏体组成,过渡区可能包含马氏体和未溶铁素体的混合组织。
2. 硬度测试:硬度是判断淬火组织级别的一个直观指标。
通常使用洛氏硬度计(HRC)或维氏硬度计(HV)对淬火区域进行硬度测试。
淬火层的硬度明显高于心部,且随着距离表面的深度增加而逐渐降低。
3. 淬火深度:淬火深度是指从表面到心部硬度明显下降的区域的距离。
这个深度与感应加热的频率有关,频率越高,淬火深度越浅;频率越低,淬火深度越深。
在实际应用中,感应淬火的组织级别判断需要结合具体的工件材料、淬火工艺参数以及预期的性能要求来确定。
通常,制造商会根据自己的经验和标准来设定组织级别的具体要求,并通过实验和检测来验证淬火效果是否满足这些要求。
感应加热表面淬火方法

感应加热表面淬火方法
newmaker
同时加热淬火法
零件需要淬硬的区域整个被感应器包围,通电加热到淬火温度后迅速冷却淬火。
可以直接从感应器的喷水孔中喷水冷却,也可以将工件移出感应器迅速浸入淬火槽中冷却。
适用于大批量生产。
连续加热淬火法
这种方法是零件与感应器相对移动,使加热和冷却连续不断地进行。
这种方法适用于淬硬区较长,设备功率又达不到同时加热要求的情况。
感应加热淬火的特点:
1.由于马氏体细小和碳化物弥散分布,表面硬度比普通淬火高2~3HRC
2.耐磨性比普通淬火高
3.由于表面是细小隐晶状马氏体,且存在压应力,疲劳强度大大提高
4.缺口敏感性下降
5.质量稳定,没有氧化脱碳,变形小
6.加热速度快、热效率高,节约能源
7.生产率高,易实现机械化与自动化
感应加热淬火适用的材料
中碳钢、低合金结构钢、高碳钢、合金工具钢、铸铁、铜墙铁壁及铜合金、铁基粉末冶金
感应加热淬火加热方式的选择
生产方式:大批量生产
同时加热:工件淬火加热表面积与比功率的乘积≤设备功率时采用
连续加热:工件淬火加热表面积与比功率的乘积>设备功率时采用
生产方式:小批,单件生产
同时加热:在满足工件淬火加热表面积与比功率的乘积≤设备功率的条件下,视工件形状酌情选用
连续加热:
轴类、杆类及尺寸较大平面加热淬火时采用
工件淬火加热表面积与比功率的乘积>设备功率时采用(end)。
感应加热表面淬火.

心部具有足够的塑形和韧性。
5
表面淬火后的残余应力
热应力:淬火冷却时体积收缩,表面热应力为拉应力。 组织应力:形成马氏体时体积膨胀,在表面形成压应力。
6
感应加热表面淬火原理 简介:工件在感应线 圈中,在高频交流磁场 的作用下,产生很大的 感应电流(涡流),并 因集肤效应而集中分布 于工件表面,使受热区 迅速加热到钢的相变临 界温度Ac3或Acm之上 (奥氏体化),然后在冷 却介质中快速冷却,使 工件表层获得马氏体。
主要研究的是浅硬化层的疲劳强度以及其 疲劳断裂机制。
12
A:0.13s 0.7mm B:0.30s 1.2mm C: 0.37s 1.5mm D:0.67s 1.8mm E:1.5s
硬化层受加热时间的影响,同时硬化层也影响着残 余压应力的分布。
13
疲劳强度随着硬化层的 深度增加而增加。
表面压应力一般能提高 材料的抗疲劳性能,A, B样品的的残余压应力在 1000Mpa左右,他们的 抗疲劳性能相对于原样 品却没有提高多少!
18
参考文献
[1] Komotori J, Shimizu M, Misaka Y, et al. Fatigue strength and fracture mechanism of steel modified by super-rapid induction heating and quenching[J]. International journal of fatigue, 2001, 23: 225-230. [2] Kristoffersen H, Vomacka P. Influence of process parameters for induction hardening on residual stresses[J]. Materials & Design, 2001, 22(8): 637-644. [3] Coupard D, Palin-luc T, Bristiel P, et al. Residual stresses in surface induction hardening of steels: Comparison between experiment and simulation[J]. Materials Science and Engineering: A, 2008, 487(1): 328339. [4] 刘尚超. 感应深度加热表面淬火工艺与低淬透性钢的应用[J]. 汽 车工艺与材料, 1998 (8): 17-21. [5] 潘邻. 表面改性热处理技术进展[J]. 金属热处理, 2005, 30(C00):23-29. [6] 齐晓华, 魏冠义. 金属零件感应加热表面淬火的应用研究[J]. 漯 河职业技术学院学报, 2011, 10(5): 2感应加热淬火技术特点
感应加热表面淬火进行加工处理的工艺路线

感应加热表面淬火进行加工处理的工艺路线
感应加热表面淬火是一种常用的金属加工处理方法,常用于提高金属工件的表面硬度和耐磨性。
下面是一条关于感应加热表面淬火的工艺路线,供参考。
1. 工艺准备
a. 确定需要处理的金属工件,例如钢材、铝材等;
b. 确定需要提高的表面硬度和耐磨性要求;
c. 准备感应加热设备,如感应加热炉、感应加热线圈等;
d. 准备淬火介质,常用的有水、油等;
e. 确定淬火工艺参数,如加热温度、保温时间、冷却速度等。
2. 工件加热
a. 将金属工件放置在感应加热线圈中;
b. 开始感应加热,通过高频电磁感应原理,使工件的表面迅速升温;
c. 控制加热温度和保温时间,保证工件在所需的温度范围内保持一定时间。
3. 淬火处理
a. 将加热后的工件迅速浸入预先准备好的淬火介质中;
b. 淬火介质的冷却速度决定了工件的淬火效果,一般通过控制介质温度和浸入时间来达到所需淬火效果;
c. 工件在淬火介质中的冷却过程中,表面金属发生快速冷却,形成淬火组织结构,提高硬度和耐磨性。
4. 钝化处理(可选)
a. 钝化处理主要是为了增强工件的耐腐蚀性能;
b. 钝化处理一般使用酸洗、电解等方法进行,可以去除表面
氧化层,并形成一层致密的钝化膜。
5. 适当退火
a. 对于部分工件,可能需要进行适当的退火处理以减轻应力、改善材料的硬度和韧性;
b. 退火温度和时间根据工件材料进行选定。
在实际的工艺操作过程中,还需要根据具体的工件材料、要求和实际情况进行调整和控制。
感应加热表面淬火工艺路线可以根据不同的加工需求进行相应的优化和改进,以达到更好的处理效果和工件性能提升。
高频感应加热表面淬火-验证

高频感应加热表面淬火一、实验目的1、了解感应加热的原理;2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系;3、了解淬硬层深度的测定方法;4、掌握高频感应加热淬火的方法。
二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时,在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场,将工件置于高频感应线圈内,受电流交变磁场的作用,在工件内相应地产生感应电流,这种感应电流在金属工件内自行闭合,称为涡流。
其感应电动势瞬时值为:τφd d K e -=式中,K-比例系数;ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通;d ф/d τ-磁通量变化率;负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向,在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度I f 取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z),而电抗Z 由电阻R 和感抗(X L )组成,则涡流强度:22Lf X R e Ze I +== 2.表面效应涡流强度I f 随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度:∆-⋅=x x e I I 0式中,I 0-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。
所以,当x =0时,I x = I 0当x >0时,I x <I 0当x =Δ时,00368.01I eI I x =⋅= 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eI 10⋅)时,由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
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20℃时:)(2020mm f ≈∆在800℃时:)(50020mm f≈∆式中,f -感应线圈交流电频率。
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。
还与钢的化学成分、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。
感应加热表面淬火原理

《感应加热表面淬火是咋回事呢?》嘿,朋友!今天咱来唠唠感应加热表面淬火原理。
这玩意儿听起来挺高深,其实啊,也不难理解。
咱先说说啥是淬火哈。
淬火呢,就像是给金属来个“大改造”。
把金属加热到一定温度,然后快速冷却,让它变得更硬、更结实。
就像咱锻炼身体一样,经过一番磨练,就更强壮了。
那感应加热表面淬火又是啥呢?简单来说,就是用一种特别的方法给金属表面淬火。
这种方法可神奇啦!它是通过感应线圈来加热金属的。
感应线圈就像一个魔法棒。
当电流通过感应线圈的时候,就会产生磁场。
这个磁场可厉害了,它能让金属内部产生感应电流。
感应电流会让金属发热,就像在金属里面点了一把火。
但是呢,这个火可不是随便烧的哦。
它只在金属的表面烧得旺,里面却不怎么热。
这是为啥呢?因为感应电流主要集中在金属的表面嘛。
所以,这种方法就叫感应加热表面淬火。
当金属表面被加热到一定温度的时候,就赶紧用水或者油来冷却它。
这一冷一热的,金属表面就变得特别硬啦。
就像给金属穿上了一件坚硬的铠甲。
感应加热表面淬火有很多好处呢。
比如说,它可以让金属表面变得很耐磨,不容易被磨损。
这样,用这种金属做的零件就能用得更久啦。
而且啊,这种方法还很精准。
可以只对金属的表面进行淬火,不会影响到里面的结构。
这样就能根据不同的需要,给金属“定制”不同的硬度。
你想想,要是没有感应加热表面淬火,那很多东西都做不好呢。
比如汽车的零件、机器的部件等等。
这些东西都需要很坚硬、很耐磨,才能用得长久。
感应加热表面淬火原理虽然有点复杂,但是真的很有用哦。
它让我们的生活变得更方便,更美好。
感应热处理技术标准有哪些

感应热处理技术标准有哪些感应热处理技术标准主要包括以下几个方面:1. 表面感应淬火技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,并进行淬火处理的技术要求和工艺参数,例如淬火介质的选择、淬火温度和淬火速度等。
2. 表面感应回火技术标准:涉及到对感应淬火后的材料进行回火处理的技术要求和工艺参数,包括回火温度和时间等。
3. 表面感应淬火退火技术标准:涉及到对感应淬火后的材料进行退火处理的技术要求和工艺参数,包括退火温度和时间等。
4. 表面感应硬化技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,使其形成硬层的技术要求和工艺参数,包括硬化深度和硬化层的硬度等。
5. 表面感应脱碳技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,使其表面脱碳的技术要求和工艺参数,包括脱碳温度和脱碳时间等。
以上只是一些常见的感应热处理技术标准,具体还会根据不同材料和应用领域考虑。
6. 感应热处理设备和工艺参数的标准:涉及到感应热处理设备的技术要求和性能指标,包括功率、频率、温度控制等方面的标准。
同时还包括感应热处理的工艺参数的标准,如加热时间、加热温度的稳定性等。
7. 感应热处理材料的选择标准:涉及到选择适合感应热处理的材料的标准,包括材料的导电性、磁导率等物理特性的要求。
8. 感应热处理工艺流程和操作规范:给出感应热处理的完整工艺流程和操作规范,包括前处理、感应加热、淬火、回火等环节的要求和注意事项。
9. 感应热处理工作环境和安全标准:涉及到感应热处理的工作环境和操作安全的要求,包括通风要求、设备操作安全、热处理返修等方面的标准。
10. 感应热处理质量检验标准:涉及到对感应热处理后材料质量的检验和评定的标准,包括硬度检测、金相组织分析、非破坏检测等各项指标和方法。
上述标准是比较常见的感应热处理技术标准,实际应用中可能还有其他一些特定材料或工艺的标准。
感应加热表面淬火

它是将工件放在用空心铜管绕成的感应器内,通入中频或高频交流电后,在工件表面形成同频率的的感应电流,将零件表面迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000度,心部仍接近室温)后立即喷水冷却(或浸油淬火),使工件表面层淬硬。
加热频率的选用:
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
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)。
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,为电子管式高频或者固态高频加热,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0.5KHZ~15KHZ,常用2.5KHZ~8KHZ,电源
设备为固态中频加热装置或可控硅中频加热装置。
淬硬层深度1~10 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,适于大直径工件的表面淬火。
与普通加热淬火比较具有:
1、加热速度极快,可扩大A体转变温度范围,缩短转变时间。
2、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,甚至有些工件处理后可直接装配使用。
4、淬硬层深,易于控制操作,易于实现机械化,自动化。
感应加热表面淬火的特点

感应加热表面淬火的特点感应加热表面淬火是一种通过感应加热将金属表面加热至淬火温度,然后迅速冷却以使金属表面硬化的热处理方法。
它具有以下几个特点。
感应加热表面淬火具有加热速度快的特点。
感应加热是利用变化磁场在导体内产生涡流热,将电能转化为热能。
感应加热具有高效率、高加热速度和良好的控制性能等优点,能够快速将金属表面加热至淬火温度,大大缩短了加热时间。
感应加热表面淬火具有淬火效果好的特点。
感应加热的加热速度快,能够迅速将金属表面加热至淬火温度,然后通过冷却剂迅速冷却,使金属表面形成马氏体组织,从而提高了金属表面的硬度和耐磨性。
感应加热表面淬火具有加热均匀的特点。
感应加热是通过变化磁场在导体内产生涡流热,涡流热的分布与导体的电阻率和磁导率有关。
在感应加热过程中,由于导体表面与磁场的交互作用,导致表层电流密度大于内部电流密度,从而实现了金属表面的加热均匀性。
感应加热表面淬火具有节能环保的特点。
感应加热能够将电能转化为热能,不需要加热介质,减少了能源的浪费。
同时,感应加热的加热速度快,加热时间短,减少了加热过程中的能量消耗。
此外,感应加热无污染,不会产生废气、废水和噪音等环境污染物,更加符合环保要求。
感应加热表面淬火具有操作简便、自动化程度高的特点。
感应加热过程中只需要将工件放置在感应加热器中,通过调节加热器的电源、工作频率和工作时间等参数,即可实现加热和冷却过程的控制。
同时,感应加热设备可以与传感器、控制器等自动化设备相连接,实现自动化生产过程,提高生产效率和产品质量。
感应加热表面淬火具有加热速度快、淬火效果好、加热均匀、节能环保和操作简便等特点。
在金属加工和热处理领域中,感应加热表面淬火已被广泛应用,为金属制品的性能提升和质量保障提供了有效的解决方案。
感应表面淬火缺陷种类及原因

1.材料(由于钢中含碳量低,或加热时溶入奥氏体中的含碳量过低)
硬度不足 2.形状不均匀(如凸轮形状不对称,齿轮有突出的及凹下的部分)
3.过渡层不合适(由于电气参数控制不好,过渡层出现过厚或过薄)
1.淬火方法(由于连续淬火时,上下移动速度太快)
2.加热时间(由于加热持续时间太短)
硬化层深度不 够
3.冷却介质的种类、温度及方法不适合
4.形状尺寸及质量效应
5.材料(选择碳钢与铬钢有差别)
赵广为 20181208
感应加热表面淬火所产生的缺陷种类及原因 (1)
1.淬火裂纹(包括淬火后放置一定时间后所出现的裂纹)
裂纹 2.回火裂纹
3.研磨裂纹
缺
熔化
1.过热熔化
陷
2.接触熔化
种
变形
1.变形过大
类
2.变形矫正不良
1.硬度不均匀
硬度 2.硬化范围不够
3.硬化不足
硬化层
硬化层深度不够
1.材质
2.形状(指几何形状不对称,厚薄不均匀,尺寸相差悬殊等) 淬火裂纹及淬 3.加热温度不均匀 火后放置所生
4.感应器短路(由于绝缘程度不高)
感应加热表面淬火所产生的缺陷种类及原因 (2)
1.加热不均匀
2.冷却不均匀
3.高频淬火前的预先热处理不当 变形过大
4.感应器与电源变压器配合不良
5.零件形状(非对称、偏心形状)
6.淬火顺序不合适
1.冷矫直(冷矫直后在高频淬火又出现变形) 变形矫正不良
2.矫正方法不良
因
没全部消除)
1.形状(薄壁、尖角部分、孔洞附近、端部等)
过热熔化 2.加热方法(上下或左右移动不均、移动慢的部位状不良,或零件与感应器的间隙过小,
感应淬火 表面要求

感应淬火表面要求感应淬火是一种通过电磁感应加热的方法,用于淬火工艺中的表面处理。
它广泛应用于金属加工行业,可以提高材料的硬度和耐磨性,增强材料的力学性能和使用寿命。
在感应淬火过程中,材料表面受到高频电磁场的加热作用,使其达到临界温度,然后迅速冷却,从而使材料的组织结构发生变化,获得理想的硬度和强度。
感应淬火的表面要求是指在淬火过程中,对材料的表面处理要求达到一定的标准。
首先,表面应该均匀、平整,不能存在凹凸不平或划痕等缺陷。
这是因为在感应淬火过程中,材料表面的缺陷会对加热和冷却过程产生影响,导致淬火效果不理想。
其次,表面应具有一定的光洁度,不应出现氧化物、杂质或油污等。
这些污染物会影响加热的均匀性和淬火后材料的性能。
为了满足感应淬火的表面要求,需要采取一系列的措施和工艺。
首先,对于材料表面的凹凸不平和划痕等缺陷,可以通过打磨、抛光等方法进行修复。
其次,对于表面的氧化物、杂质和油污等污染物,可以采用酸洗、脱脂等清洁工艺进行处理。
此外,在感应淬火过程中,还可以通过合理的温度控制和冷却介质选择等方式,控制材料表面的加热和冷却速率,以实现理想的淬火效果。
感应淬火的表面要求对材料的性能和使用寿命有着重要的影响。
首先,通过感应淬火处理的材料表面具有较高的硬度和耐磨性,可以有效抵抗外界的摩擦和磨损,延长材料的使用寿命。
其次,感应淬火处理可以改善材料的组织结构,提高其力学性能,如强度、韧性和抗拉伸性能等。
此外,感应淬火还可以提高材料的耐腐蚀性能,减少材料的氧化和腐蚀现象。
感应淬火是一种重要的表面处理方法,可以通过电磁感应加热的方式,提高材料的硬度、耐磨性和力学性能。
在淬火过程中,对材料表面的处理要求达到一定的标准,包括表面的均匀性、平整度和光洁度等。
通过合理的工艺和措施,可以满足感应淬火的表面要求,获得理想的淬火效果,提高材料的性能和使用寿命。
平面感应淬火

平面感应淬火平面感应淬火是一种常用的金属淬火方法,它利用感应加热的原理对金属进行加热处理,以获得理想的淬火效果。
本文将详细介绍平面感应淬火的原理、方法以及应用。
一、平面感应淬火的原理平面感应淬火是利用感应加热原理对金属进行加热处理的一种方法。
感应加热是通过感应线圈产生交变电流,产生变化的磁场,使金属工件中产生涡流,从而使工件发热。
感应加热时,电流通过感应线圈产生的磁场穿透金属工件,使工件表面和内部同时受热,使工件达到所需的温度,然后进行淬火。
平面感应淬火的方法主要包括感应加热、保温和淬火三个步骤。
1. 感应加热:首先将金属工件放置在感应线圈中,通过通电使线圈产生交变电流,从而产生变化的磁场。
磁场穿透金属工件,使工件产生涡流,从而使工件表面和内部产生热量。
2. 保温:当金属工件达到所需温度时,需要保持一定时间,使温度均匀分布在整个工件上。
保温时间的长短根据工件的材质和尺寸来确定。
3. 淬火:在保温结束后,将金属工件迅速放入淬火介质中进行淬火。
淬火介质的选择根据工件的材质和要求来确定,常见的淬火介质有水、油和盐等。
淬火的目的是使工件迅速冷却,使材料的组织发生相变,从而获得理想的硬度和组织结构。
三、平面感应淬火的应用平面感应淬火广泛应用于金属加热处理领域。
其具有以下几个优点:1. 加热速度快:平面感应淬火利用感应加热原理,加热速度快,能够在短时间内使金属工件达到所需温度,提高生产效率。
2. 加热均匀:感应加热时,金属工件表面和内部同时受热,温度均匀分布,避免了传统加热方法中存在的温度不均匀问题。
3. 控制精度高:平面感应淬火通过调节感应加热参数,可实现对金属工件温度的精确控制,提高产品质量。
4. 适应性强:平面感应淬火适用于各种材质的金属工件,可以针对不同的工件材质和要求进行调整。
平面感应淬火在机械、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。
例如,在汽车制造中,平面感应淬火可以用于发动机曲轴、减振器等零部件的热处理,提高零部件的使用寿命和性能。
感应热处理的优点及其局限性

感应热处理的优点及其局限性1.表面淬火表面淬火使工件有硬的外壳,韧的心部因此,他可替代一部分渗碳、调质和氧化工艺,节省材料的合金元素。
由于加热时间段,氧化皮很少,变形亦小。
2.可进行工件局部淬火:它能精确地将工件需进行淬火的局部进行加热,特别是在采用导磁体和使用高功率密度的情况下。
3.节能热处理:其能耗与渗碳、氧化、调质相比具有极大的优势,当工件淬火部位质量与整体质量之差越大时,它的优势也越显著。
感应热处理常具有高的附加值。
4.快速热处理:感应淬火的加热时间以秒计,一般在2~10s之内,生产周期亦短,特别是在采用自回火或随机感应回火情况下,此工序与机加工工序相似。
为此,现代化的感应淬火装备已经安排在生产线或自动线上。
5.清洁热处理:感应淬火所用淬火液一般为水或具有添加剂的水溶液,淬火时,几乎没有油烟,劳动环境好。
6.便于机械化及自动化:大批量生产的感应淬火件,一般均配有步进送料、机械手取工件及机器人操纵感应器等减少体力劳动的装置。
感应热处理的局限性1.感应热处理不适合于复杂形状的工件,例如:某些传动齿轮,它要求极高的耐磨性与韧性的心部,目前仍采用氮化工艺等。
2.需要专用工装即感应器热处理炉一炉可装多种工件进行加热、渗碳、氮化,而感应淬火则要求一个部位一种感应器,甚至要求一种专用定位夹具等,因此工具费用高。
它只适用于大批量生产一种或一种族的工件。
3.成套装置费用高和一般热处理设备比,感应淬火成套装置包括:变频电源、淬火机床、感应器以及附属的冷却水、淬火液循环装置等,投资费用相对比较高维护技术及费用亦比一般热处理设备高。
感应热处理的应用范围很广,包括汽车制造业、拖拉机及工程机械、重型机械、铁路运输、石油钻机、冶金机械、纺织机械、建筑材料等。
感应淬火深度计算公式

感应淬火深度计算公式一、感应淬火深度的理论基础。
1. 感应加热原理。
- 感应加热是利用电磁感应现象,当交变电流通过感应器时,会在工件表面产生感应电动势,从而形成感应电流。
根据焦耳定律Q = I^2Rt(其中Q为热量,I为电流,R为电阻,t为时间),工件表面由于电阻的存在而被加热。
由于集肤效应,电流主要集中在工件表面,使得表面迅速被加热到淬火温度,而心部仍保持较低温度。
2. 影响淬火深度的因素。
- 频率:感应加热的频率对淬火深度有显著影响。
一般来说,频率越高,电流透入深度越浅,淬火深度也就越浅。
根据电流透入深度公式δ=(503)/(√(ρμ f))(其中δ为电流透入深度(mm),ρ为工件材料的电阻率(Ω· mm^2/m),μ为工件材料的相对磁导率,f为感应加热频率(Hz)),可以定性地分析频率与淬火深度的关系。
例如,对于中碳钢,当频率较高时,电流主要集中在表面很薄的一层,淬火深度就较浅;而当频率较低时,电流透入深度较大,淬火深度相对较深。
- 加热功率和时间:加热功率越大,在相同时间内工件表面获得的热量越多,升温速度越快。
适当延长加热时间也会增加淬火深度,但如果加热时间过长,可能会导致表面过热、氧化甚至熔化等缺陷。
- 工件材料特性:工件材料的电阻率ρ和相对磁导率μ直接影响电流透入深度。
不同的材料,其ρ和μ值不同。
例如,碳钢和合金钢的电阻率和磁导率有差异,这会导致在相同感应加热条件下淬火深度有所不同。
而且材料的原始组织也会对淬火深度产生影响,例如,原始组织为球状珠光体的工件比片状珠光体的工件淬火深度可能会浅一些,因为球状珠光体的导热性相对较差。
二、感应淬火深度的计算公式。
1. 半经验公式。
- 对于圆柱形工件的感应淬火深度h,有一个半经验公式h = K√(frac{t){f}}(其中K为与材料有关的系数,t为加热时间(s),f为感应加热频率(Hz))。
这个公式是在大量实验和工程实践基础上总结出来的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
感应加热表面淬火
感应加热表面淬火是利用电磁感应加热原理,使零件在交变磁场中切割力线,在表面产生感应电流,又根据交流电集肤效应,以涡流形式将零件表面快速加热,而后急冷的淬火方法。
它在热处理领域中占有重要地位,这一技术已经在我国被广泛应用。
感应加热表面淬火的使用频率不同,可以分为超高频(27MHz)、高频(200~250KHz)、中频(2500~8000HZ)和工频(50HZ)。
由于电流频率不同,加热时感应电流透入深度不同。
使用高频时,感应电流透入深度很小(约0.5mm),主要用于小模数齿轮和小轴类零件的表面淬火;使用中频时,感应电流透入深度(约5~10mm),主要用于中、小模数的齿轮、凸轮轴、曲轴的表面淬火;使用超高频时,感应电源透入深度极小,主要用于锯齿、刀刃、薄件的表面淬火;使用工频时,电流透入深度较大(超过10mm),主要用于冷轧辊表面淬火。
感应加热表面淬火是表淬火方法中比较好的一种,因此,受到普遍的重视和广泛应用。
与传统热处理相比,它有以下的优点。
(1)感应加热属于内热源直接加热,热损失小,因此加热速度快,热效率高。
(2)加热过程中,由于加热时间短,零件表面氧化脱碳少,与其他的热处理相比,零件废品率根低。
(3)感应加热淬火后零件表面的硬度高,心部保持较好的塑性和韧性,呈现低的缺口敏感性,故冲击韧性、疲劳强度和耐磨性等有很大的提
高。
(4)感应加热设备紧凑,占地面积小,使用简便(即操作方便)。
(5)生产过程清洁,无高温,劳动条件好。
(6)能进行选择性加热。
(7)感应加热表面淬火的机械零件脆性小,同时还能提高零件的力学性能(如屈服点、抗拉强度、疲劳强度),同样经过感应加热表面淬火
的钢制零件的淬火硬度也高于普通加热炉的淬火硬度。
(8)感应加热设备可放置在加工生产线上,通过电气参数对过程进行精确的工艺控制。
(9)利用感应加热淬火,可用普通碳素结构钢代替合金结构钢制作进行精确的工艺复杂的化学热处理。
(10)感应加热不仅应用于零件的表面淬火,还可以用于零件的内孔淬火,这是传统热处理所不能达到的。
然而,感应加热表面淬火也又其本身的不足。
1、设备与淬火工艺匹配比较麻烦,因为电参数常发生变化。
2、需要淬火的零件要有一定的感应器与其相对应。
3、要求使用专业化强的淬火机床。
4、设备维修比较复杂。