高頻淬火設(shè)備快速加熱的原理是什么

好像現(xiàn)在隨便在車間抓一個人，十個里面有九個都知道高頻淬火設(shè)備，但是真正知道高頻設(shè)備加熱原理的，我相信在這十個人里面有2、3就不錯了。今天就來給大家講講這個高頻設(shè)備快速加熱的基本原理包括：快速加熱的物理原理和快速加熱時的金屬學(xué)原理兩部分。

感應(yīng)加熱是金屬快速加熱的方法之一。它能夠使用很高的能流密度，使工件迅速加熱到熱處理或者透熱鍛造溫度。這種加熱方法具有很高的熱能利用率，在工業(yè)身纏中得到比較廣泛地應(yīng)用。

高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的基本電路由交流電源G、電容器C、感應(yīng)線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成?？梢哉J(rèn)為，它是一個由電感和電容組成的振蕩電路，加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進(jìn)行補償。

淺析銼刀采用高頻淬火機進(jìn)行熱處理的具體工藝

銼刀是用于銼光工件的手工工具，主要用于對金屬、木料、皮革等表層做微量加工。在工作過程中，銼刀要承受巨大的摩擦力，為此，生產(chǎn)上要求銼刀具有高的硬度、高的耐磨性和高的使用壽命。為滿足工作的需要，采用高頻淬火機進(jìn)行淬火熱處理，效果良好。

一、技術(shù)要求

銼刀要求高的硬度和耐磨性。通常用T12鋼制造。熱處理的關(guān)鍵是防止齒部淬火脫碳和要求有熟練的矯直技術(shù)。

銼刀的技術(shù)要求如下:

硬度：刃部64-67HRC，柄部≤35HRC。

淬硬深度：齒尖以下>1mm。

金相組織：馬氏體<3級，齒部無脫碳層。

畸變：彎曲＜0.1mm/100mm。

二、熱處理工藝

銼刀的熱處理工藝路線為：加熱一冷卻一熱矯直一冷透一清洗一回火一清洗一檢查。

為防止銼刀淬火加熱時氧化、脫碳，可采用高頻淬火機進(jìn)行快速加熱。其中，淬火溫度750-790℃，冷卻介質(zhì)為低于30℃的鹽水或清水，回火溫度160-180℃。

三、工藝說明

（1）小銼刀采用較高的淬火溫度，在堿浴中冷卻。

（2）淬火熱矯直系指銼刀在水中冷卻到180-200℃，取出在水槽邊手工矯直的方法。要準(zhǔn)確掌握水中冷卻時間，出水過早，會因自熱回火降低表面硬度；出水過晚，則因銼刀完全淬硬，增加矯直困難，甚至造成裂紋或折斷。銼刀應(yīng)在短時間內(nèi)矯直好，然后完全浸入水中冷透。

齒輪淬火變形的分析和對策

7T火車后橋錐齒輪是汽車傳遞動力和改變速度的重要零件，工件材料為22CrMOH鋼。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，齒輪熱處理后部分工件出現(xiàn)貫穿性裂紋，另外一些齒輪發(fā)現(xiàn)起邊超差缺陷，造成不少齒輪失效報廢。

錐齒輪要求滲碳層深度為1.7-2.1mm，碳化物為1-5級，馬氏體和殘留奧氏體為1-5級，表面硬度為60-64HRC，芯部硬度為35-40HRC。檢驗發(fā)現(xiàn)齒輪花鍵根部應(yīng)力集中部位是裂紋源處，裂紋沿軸向擴展貫穿軸頸本體，部分主動齒輪裂紋嚴(yán)重貫穿齒根與齒頂處，開裂特征明顯。金相組織檢驗發(fā)現(xiàn)，主動齒輪帶狀組織中鐵素體帶處是裂紋，裂紋擴展并與帶狀組織平行。部分裂紋呈鋸齒狀形貌，同事出現(xiàn)嚴(yán)重的次生裂紋，部分裂紋呈碎裂狀形貌。

分析認(rèn)為，從動齒輪畸變超差失效是因工件組織均勻性差，帶狀組織嚴(yán)重引起的，工件在熱處理中各個部位膨脹系數(shù)以及相變比體積變化差異大，引起較大的組織應(yīng)力，造成工件畸變過大超差而失效。主動齒輪出現(xiàn)軸向裂紋系因帶狀組織嚴(yán)重超差造成的。由于帶狀組織嚴(yán)重，相鄰部位顯微組織不同，差異很大，在外力作用下，性能薄弱處和強弱帶間適應(yīng)力集中處，該處力學(xué)性能低而各向異性明顯，并且處于高應(yīng)力作用，其橫向強度比縱向斷裂強度明顯低下，在熱處理中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下，主動齒輪在應(yīng)力集中薄弱區(qū)域萌生裂紋并擴展快裂。

根據(jù)以上分析，提出工藝改進(jìn)措施如下：

（1）生產(chǎn)中從首工序嚴(yán)吧材料檢驗質(zhì)量關(guān)口，要求帶狀組織≤3級，其他各項技術(shù)參數(shù)，性能指標(biāo)合格，不允許不合格材料混入生產(chǎn)流程。

（2）齒輪鍛件毛坯件應(yīng)進(jìn)行金相檢驗，帶狀組織≤3級的合格坯件可進(jìn)入加工程序，花鍵軸淬火設(shè)備廠家，防止不合格鍛件進(jìn)入再加工工序。

（3）建議鋼廠個鍛造廠采用新技術(shù)工藝，提高鋼材和鍛件毛坯組織性能質(zhì)量，為減少和消除齒輪組織缺陷和畸變裂紋缺陷失效奠定基礎(chǔ)。

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