立即喷水冷却。淬硬层深度为 2 6mm 否则会引起工件外表严重过热及变形开裂。 适于中碳钢 35 45 钢和中碳合金结构钢 40Cr 及 65Mn 灰口铸铁、合金铸铁的火焰外表淬火。用乙炔 - 氧或煤气 - 氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件。工件表面达到淬火温度后。
一、应用:
要求外表层承受比心部更高的应力或耐磨性,接受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件。需对工件表面提出强化要求,适于含碳量 We=0.40 0.50% 钢材。
二、工艺方法
快速加热与立即淬火冷却相结合。
不等热量传到中心即迅速冷却,通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度。仅使表层淬硬为马氏体,中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火(或正火及调质)组织。
三、主要方法:
电接触加热表面淬火,电解液加热表面淬火,激光加热外表淬火,电子束加热表面淬火。 感应加热外表淬火(高频、中频、工频) , 火焰加热外表淬火。
四、感应加热外表淬火
一)基本原理:
通入中频或高频交流电后,将工件放在用空心铜管绕成的感应器内。工件表面形成同频率的感应电流,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。如下面动画所示 )
二)加热频率的选用
室温时感应电流流入工件表层的深度 δ ( mm 与电流频率 f HZ 关系为
电流透入深度降低,频率升高。淬透层降低。
常用的电流频率有:
淬硬层深为 0.5 2.5mm 适于中小型零件。 1 高频加热: 100 500KHZ 常用 200 300KHZ 为电子管式高频加热。
2 中频加热:电流频率为 500 10000HZ 常用 2500 8000HZ 电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度~ 10 mm 适于较大直径的轴类、中大齿轮等。
淬硬层深可达 10 20mm 适于大直径工件的外表淬火。 3 工频加热:电流频率为 50HZ 采用机械式工频加热电源设备。
三)感应加热外表淬火的应用:
与普通加热淬火比较具有:
可扩大 A 体转变温度范围, 1 加热速度极快。缩短转变时间。
硬度稍高( 2 3HRC 脆性较低及较高疲劳强度。 2 淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体。
甚至有些工件处理后可直接装配使用。 3 经该工艺处理的工件不易氧化脱碳。
易于控制操作, 4 淬硬层深。易于实现机械化,自动化。