感应淬火（感应淬火原理）

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感应淬火公式

感应加热频率的选择:根据热处理的技术要求和加热深度的要求选择频率。频率越高，加热深度越浅。

高频(10KHZ以上)加热深度为0.5-2.5mm，一般用于加热中小型零件，如小模数齿轮、中小型轴类零件等。

中频(1~10KHZ)加热深度2-10mm，一般用于加热直径较大的轴和大中模数的齿轮。

工频(50HZ)加热硬化层深度为10-20mm，一般用于大尺寸零件透热，大直径零件表面淬火(直径& oslash:300mm以上，如滚轮)。

感应加热硬化层的深度取决于交流电的频率。一般来说，当频率较高且加热深度较浅时，硬化层的深度较浅。频率f与加热深度δ的关系有以下经验公式:δ= 20/√f(20℃)；δ= 500/√f(800°C)。

其中:f是频率，单位为赫兹；δ为加热深度，单位为毫米(mm)。

感应加热表面淬火具有表面质量好、脆性低、淬火表面不易氧化脱碳、变形小等优点，因此感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛的应用。

感应加热设备是产生特定频率的感应电流，进行感应加热和表面淬火处理的设备。

感应加热淬火与普通淬火相比有哪些优缺点？

其优点是速度快、节能、成本低。

它具有高抗拉强度、屈服强度和高塑性；可以充分挖掘钢材的潜力，提高产品的使用寿命。

缺点是不适合所有形状的工件，保温延时难以控制，温控精度差。

高频感应淬火的作用是什么？

1.升温速率极快，可以扩大A体的转变温度范围，缩短转变时间。

2.淬火后，工件表面可获得硬度略高(2 ~ 3 HR ℃)的细小隐晶马氏体。低脆性和高疲劳强度。

3.经过这种工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可以直接组装使用。

4.硬化层深，易于控制和操作，易于实现机械化和自动化。

金属表面感应淬火裂纹的特征

在淬火过程中，当淬火产生的巨大应力大于材料本身的强度，超过塑性变形极限时，就会产生裂纹。淬火裂纹常发生在马氏体相变开始后不久，裂纹分布无规律，但一般容易在工件的尖角和截面突变处形成。显微镜下观察到的淬火开裂可能是沿晶开裂或穿晶开裂。有些是放射状的，有些是单线或网状的。马氏体相变区快速冷却产生的淬火裂纹常为穿晶裂纹，裂纹平直，周围无细小分支裂纹。淬火加热温度高引起的淬火裂纹沿晶粒分布，裂纹端部呈锥形并呈现过热特征:结构钢中可观察到粗大针状马氏体；在工具钢中可以观察到共晶或角状碳化物。表面脱碳的高碳钢工件淬火后容易形成网状裂纹。这是因为淬火冷却时表面脱碳层的体积膨胀小于未脱碳的心部，表面材料被心部的膨胀拉成网状。

渗碳淬火与高频感应加热淬火的区别

共同点:表面硬化技术，提高表面硬度和耐磨性的区别:根本区别在于渗碳改变了零件硬化区域的化学成分，即通过化学反应扩散增加表面的碳含量，而高频只是通过表面加热改变表面结构，达到表面硬化的目的。

另一方面，两种工艺的生产周期完全不同，渗碳时间长(一般几十分钟到十几个小时不等)，高频加热几秒钟就能完成，两种工艺使用的设备也完全不同。渗碳必须在有保护介质的渗碳气氛中完成，在相应的机床上使用高频加热线圈。

如何提高感应淬火层的深度

直径8mm的感应淬火可以保证1 mm的硬化层，感应淬火的难点在于深度。直径1mm的淬硬层对感应淬火来说不够高，完全可以实现，但很难要求更高的淬火深度。总之，工件直径对感应淬火深度没有太大的限制，8mm直径的淬硬层就能保证。感应淬火是通过电磁感应在工件内产生涡流来加热工件。感应淬火的种类分为工频、低频、中频、超音频、高频、超高频，根据淬火深度选择合适的频率。硬化层越深，所需频率越低，反之亦然。感应淬火的优点是热源在工件表面，加热速度快，热效率高；由于工件不是整体加热，变形小；工件加热时间短，表面氧化脱碳量小；工件表面硬度高，缺口敏感性低，冲击韧性、疲劳强度和耐磨性大大提高。

有利于发挥材料潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命；设备紧凑，使用方便，工作条件好；便于机械化和自动化；它不仅可用于表面淬火，也可用于渗透加热和化学热处理。

铝表面可以感应淬火吗？

铝表面不能感应淬火，只能感应淬火铁质材料。只有铁质材料才能形成电磁涡流加热！可用于感应淬火。铝合金可以进行固溶淬火处理。将热处理强化的铝合金材料加热至较高温度并保持一定时间，使材料中的第二相或其他可溶性成分充分溶解在铝基体中，形成过饱和固溶体，然后通过快速冷却将过饱和固溶体保持至室温。它是一种不稳定的状态，溶质原子因为处于高能状态，随时可能沉淀。但此时材料的塑性较高，可以进行冷加工或矫直。

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