感应淬火常见问题及解决措施

中频炉感应淬火件常见淬火缺陷，主要有硬度不够、软块、变形超差与淬火裂纹，还有局部烧熔等。

1、表面淬火后硬度不够：

表面淬火后硬度不够是罪常见的问题，其原因亦是多方面的。

1）材料因素

①火花鉴别法：这是最简单的方法，检查工件在砂轮上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有变化，含碳量越高，火花越多。

②直读光谱仪鉴别钢材的成分，现代化的直读光谱仪能在极短的时间内，将工件材料的各种元素及其含量进行检验并打印出来，可确定钢材是否符合图样要求。

③排除工件表面贫碳或脱碳因素，较常见的冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，使用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，再测定硬度，如果发现该处硬度比外面为高，并达到要求，这表面工件表面有贫碳或脱碳层。为进一步验证此问题，可用金相显微镜观察，表面贫碳层得组织与次层得显微组织明显不同，表面只有少量托氏体及大量铁素体，而次层则为马氏体，如果将此样品在保护气体下正火后在检验，表层只有少量珠光体，而次层则有该钢号应有的珠光体面积，如45钢，珠光体面积接近50%。

2）淬火加热温度不够或预冷时间长

淬火加热温度不够或预冷时间太长，致使淬火时温度太低。以中碳钢为例，前者淬火组织中含有大量未溶铁素体，后者其组织为托氏体或索氏体。

3）冷却不足

①特别在扫描淬火时，由于喷液区域太短，工件淬火后，经过喷液区后，心

部热量又使表面自回火（阶梯轴大台阶在上位时最易产生），此时表面自回火温度过高，常能从表面颜色及温度感测到。

②一次加热法时，冷却时间太短，自回火温度过高，或由于喷液孔因水垢减

少了喷液孔截面积，导致自回火温度过高（带喷液孔的齿轮淬火感应器，最易产生次弊病）。

③淬火液温度过高，流量减少，浓度变化，淬火液中混有油污等。

④喷液孔局部堵塞，其特点是局部硬度不足，软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。

感应加热设备之表面热处理表面淬火常见缺陷及对策

信息编辑：郑州高氏发布时间：2012-06-21

用交流电流流向被卷曲成环状的导体（通常为铜管），由此产生磁束，将金属放置其中，磁束就会贯通金属体，在与磁束自缴的方向产生窝电流（旋转电流）这感应电流在窝电流的影响下产生发热用这样的加热方式就是感应加热。由此，对金属等被加热物体，在非接触的状态下就能加热。这时窝电流的特性是在线圈接近的物体上集中感应加热在物体的表面上较强里边较弱的特点，用这样的原理来在被加热体的必要的地方集中加热达到瞬间加热效果由此相对生产量，工作量都提高。

硬度不足产生原因：

1.单位表面功率低，加热时间短，加热表面与感应器间隙过大，使感应加热温度降低，淬火组织中有较多的未溶铁素体

2. 加热结束至冷却开始的时间间隙太长，喷液时间短，喷液供应量不足或喷液压力低，淬火介质冷却速度慢，使组织中出现托氏体等非马氏体组织

对策：

1.提高比功率，延长加热时间，减小感应器与工件表面距离

2.加大喷液供应量，减少加热结束至冷却开始的时间，提高冷却速度

软点三产生原因：喷水孔堵塞或喷水孔太稀，使表面局部区域冷却速度降低

对策：检查喷水孔

软带产生原因：轴类工件连续加热淬火时，表面出现黑白相间的螺旋带或沿工件运动方向的某一区域出现直线黑带。黑色区域存在有未溶铁素体、托氏体等非马氏体组织。

产生的原因是

1．喷水角度小，加热区返水

2．工件旋转速度与移动速度不协调，工件旋转一周感应器相对移动距离较大

3．喷水孔角度不一致，工件在感应器内偏心旋转

对策

1．加大喷水角度

2．协调工件旋转速度与感应器移动速度

3．保证工件在感应器内同心旋转

淬火裂纹c产生原因：

1．过热（如轴端裂纹，齿面弧形裂纹)

2．冷却过于激烈

3．钢材含碳量较高，开裂倾向急剧增加

4．工件表面沟槽、油孔使感应电流集中

5．未及时回火

对策

1．降低比功率，减少加热时间，增大感应器与表面距离，同时加热时降低感应器高度

2．采用冷速较缓慢的淬火介质，降低喷液供给量和喷液压力

3．精选碳含量，使45钢中的碳控制在下限，采用冷却速度缓慢的淬火介质

4．用铁屑堵塞

5．及时回火或采用自行回火

畸变产生原因：感应淬火时，多数表面为热应力型畸变。为了控制畸变量，应减少热量向心部传递

对策：采用透入式加热，提高比功率，缩短加热时间。轴类工件采用旋转加热，能减少弯曲畸变。为防止齿轮轴内径收缩，内孔加防冷盖，使之与淬火介质隔绝。薄壁齿轮淬火时，对内孔喷水加速冷却，可控制内径胀大

硬化区分布不合理产生原因：淬硬区与非淬硬区位于工件应力集中处，由于该处存在残余拉应力峰，容易发生断裂

对策：使硬化区离开应力集中的危险断面6~8mm，或对截面过渡的圆角也进行淬火强化或滚压强化

硬化层过厚产生原因：对于小模数齿轮同时加热淬火后，齿部几乎全部淬透，使用过程中易断齿

对策：在工艺上选用频率高的设备，提高单位面积上的功率，缩小感应器与工件的间隙，减少加热时间，可减少硬化层厚度

表面灼伤产生原因：由于感应器与工件短路，使工件表面出现烧伤痕迹和蚀坑

对策：保证感应器与工件之间合适的距离

感应加热4大效应：

1、集肤效应：交变电流通过导体时其截面上电流密度做不均匀分布，最大值在导体的表面层，且以指数函数规律向心部衰减．

2、邻近效应：两个载流导体的电流方向相同时，电流从两导体的外侧流过，即导体相邻表面的电流密度最小；反之，如果电流方向相反时，电流从两导体的内侧流过，即导体相邻表面的电流密度最大。这种现象成为高频电流的邻近效应。频率越高，两导体靠的越近，邻近效应越显著。

3、环状效应（又叫圆环效应或环流效应）：高频电流通过圆柱形状、圆环状或螺旋圆柱管状件时，最大的电流密度分布集中在圆柱状（圆环状或螺旋圆柱管状）零件的内侧，即圆环内侧的电流密度最大，这种现象称为圆环效应。

4、尖角效应：将尖角（棱角）或形状不规则的零件放在圆环形的感应器中，如果零件的高度小于感应器高度，感应加热时，在零件中的尖角部位或棱角部分由于涡流强度大，加热激烈，在极短时间内升高温度，并造成过热，这种现象称为尖角效应.

感应加热淬火常见缺陷及防止方法