關(guān)于高頻感應(yīng)加熱表面淬火第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月零件使用性能要求：高的表面硬度（HRC50～58）、強度和疲勞強度，較好的心部塑性和韌性。采用熱處理工藝：表面淬火

加熱感應(yīng)圈進(jìn)水出水淬火噴水套進(jìn)水進(jìn)水電流密度加熱淬火層軋輥鋼的表面淬火第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月快速靈活的感應(yīng)加熱表面淬火第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月高頻淬火第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月火焰加熱表面淬火第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月激光加熱表面淬火第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月感應(yīng)加熱表面淬火第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實驗原理1、感應(yīng)加熱基本原理感應(yīng)線圈通交流電→交變磁場→表面感應(yīng)電勢瞬時：感生渦流強度：Z：渦流回路電抗，R：電阻，XL：感抗∵Z很小，∴（渦流）能達(dá)到很大。渦流熱效應(yīng)

Q總=Q+Q′，將零件表層加熱，（Q′磁滯熱效應(yīng)，比渦流熱效應(yīng)小的多）進(jìn)水出水淬火噴水套進(jìn)水電流密度第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月渦流強度隨高頻電磁場強度由零件表面向內(nèi)層逐漸減小而相應(yīng)減小的規(guī)律，稱為表面效應(yīng)。交流電頻率越高，渦流層越淺—集膚效應(yīng)。離表面x處的渦流強度：

式中，I0-表面最大的渦流強度；x-到工件表面的距離；Δ-與工件材料物理性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)x=0時，Ix=I0當(dāng)x＞0時，Ix＜I0當(dāng)x=Δ時，工程規(guī)定，當(dāng)渦流強度從表面向內(nèi)層降低到表面最大渦流強度的36.8%(即)時，由該處到表面的距離Δ稱為電流透入深度。2、表面效應(yīng)（集膚效應(yīng)）第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月在感應(yīng)加熱實踐中，鋼中電流透入深度的計算常常使用下列簡化公式：在：C鋼：感應(yīng)加熱透入深度（近似公式）：

80020℃時

f為電源頻率（Hz）第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.淬硬層深度工件經(jīng)感應(yīng)加熱淬火后的金相組織與加熱溫度沿截面分布有關(guān)，一般可分為淬硬層、過渡層及心部組織三部分。與鋼的化學(xué)成分、淬火規(guī)范、工件尺寸等因素有關(guān)；如果加熱層較深，在淬硬層中存在馬氏體+貝氏體或馬氏體+貝氏體+屈氏體+少量鐵素體混合組織。奧氏體化不均勻，淬火后還可以觀察到高碳馬氏體和低碳馬氏體混合組織。工件經(jīng)感應(yīng)淬火后可以用金相法、硬度法或酸蝕發(fā)測定或標(biāo)定硬化層深度。金相法測定硬化層深度——由表面測至50%馬氏體區(qū)的深度。硬度法測定硬化層深度——按半馬氏體區(qū)硬度為準(zhǔn)。第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月●感應(yīng)加熱的頻率選擇及應(yīng)用第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月特點：(1)加熱速度快、時間短，表面淬火可得極細(xì)的馬氏體。(2)工件表面存在殘余壓應(yīng)力，可提高疲勞強度疲勞強度顯著↑→使用壽命↑如：40Cr鋼，φ20mm光滑試樣，σ-1值：調(diào)質(zhì)：450-480，調(diào)質(zhì)+表淬：630Mpa，40MnB鋼制造汽車半軸，調(diào)質(zhì)改調(diào)質(zhì)+表淬，壽命↑20倍σ-1Nσ(3)工件不易氧化、脫碳，變形小。(4)易于自動化，生產(chǎn)率高。(5)設(shè)備昂貴(6)不適合形狀復(fù)雜的工件。第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月操作:高溫火焰加熱工件表面，隨后水冷淬火。特點:（1）方法簡單、不需貴重設(shè)備。（2）工件大小不受限制（3）加熱溫度不易控制，淬火質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

火焰加熱表面淬火示意圖工件噴水管燒嘴淬硬層噴水管、燒嘴移動方向火焰加熱表面淬火第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月三、實驗材料實驗設(shè)備高頻感應(yīng)加熱設(shè)備10KW一臺；淬火機床一臺；硬度計2臺；金相顯微鏡5臺；ф8×100mm,45號鋼，T12鋼各5根。第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月四、實驗內(nèi)容1、高頻感應(yīng)加熱淬火測定45號鋼和T12鋼工件表面硬度；2、測定45號鋼和T12鋼的硬化層深度。第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月五、實驗步驟全班分成10組，每組一個試樣，通過加熱時改變各種參數(shù)來改變硬化層深度以及加熱溫度高低對淬硬層組織的影響，經(jīng)淬火后測表面硬度及硬化組織，并做出硬度分布曲線接通高頻感應(yīng)加熱設(shè)備電源，接通冷卻水，按規(guī)定進(jìn)行不同的參數(shù)選擇；將工件放入不同的感應(yīng)器中加熱(加熱溫度由加熱時間進(jìn)行控制)，加熱完畢后噴水冷卻；將高頻感應(yīng)加熱淬火后的工件用砂紙打磨光亮，測定工件不同參數(shù)條件下的表面硬度值和距表面不同深度ΔL(六等份)對應(yīng)的硬度值填入表中；用金相顯微鏡觀察不同淬火條件下的金相組織并測定工件不同參數(shù)條件下的硬化層深度；做出45號鋼和T12鋼工件的硬度分布曲線。第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月鋼種冷卻方式加熱時間(溫度)(秒)(秒)(秒)表面硬度(HRC)(ΔL)硬度(HRC)硬化層深度(mm)表面硬度(HRC)(ΔL)硬度(HRC)硬化層深度(mm)表面硬度(HRC)(ΔL)硬度(HRC)硬化層深度(mm)45鋼水冷ΔL=1硬度法金相法ΔL=6ΔL=1硬度法金相法ΔL=1硬度法金相法ΔL=2ΔL=2ΔL=2ΔL=3ΔL=3ΔL=3ΔL=4ΔL=4ΔL=4ΔL=5ΔL=5ΔL=6ΔL=6T12鋼水冷ΔL=1ΔL=1ΔL=1ΔL=2ΔL=2ΔL=2ΔL=3ΔL=3ΔL=3ΔL=4ΔL=4ΔL=4ΔL=5ΔL=5ΔL=5ΔL=6ΔL=6ΔL=6第18頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月六、實驗注意事項取放試件時注意不要碰傷感應(yīng)器；控制加熱時間(溫度)不能