高频原理
将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流——涡流。而感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工件表层电流密度很高,向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。电流频率越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却,即可实现表面淬火。
高频的优缺点:
①不必整体加热,工件变形小,电能消耗小。②无公害。③加热速度快,工件表面氧化脱碳较轻。④表面淬硬层可根据需要进行调整,易于控制。⑤加热设备可以安装在机械加工生产线上,易于实现机械化和自动化,便于管理,且可减少运输,节约人力,提高生产效率。
缺点
与火焰淬火相比,感应加热设备较复杂,而且适应性较差,对某些形状复杂的工件难以保证质量。感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火,目的是提高这些工件的耐磨性和抗i疲劳破断的能力。汽车后半轴采用感应加热表面淬火,设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处理约提高10倍。
感应淬火零件的回火
1.自行回火
圆柱形零件或其他形状简单的零件,在同时加热淬火后可采用自行回火。所谓自行回火是利用淬火冷却后,在零件的内部仍然保存的一部分热量,当这部分热量重新返回淬水层,使其升温并达到回火的效果,这种方式的回火称为自行回火。
2.感应加热回火
感应加热回火也称为电回火。某些长轴或其他大型零件在感应加热连续淬火以后已经冷透,不能进行自行回火,如采用炉中回火,或是炉膛容纳不下,或是装炉数量太少,又因工艺时间太长,一般难以采用,这时多采用感应加热回火。欧美日等国近年生产的感应动线,为提高生产率,使回火与淬火同节拍进行回火。