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什么叫表面淬火?

表面淬火是一種局部淬火的方法,在工件的表面獲得一定深度的硬化層,而心部仍保持未淬火狀態(tài)。表面淬火時(shí)快速加熱工件表面,很快達(dá)到淬火溫度,熱量還來(lái)不及傳到工件心部就已經(jīng)冷卻,實(shí)現(xiàn)局部淬火的效果。工件表面應(yīng)仔細(xì)清理,去除毛刺、鐵屑和油污等,表面狀態(tài)會(huì)明顯影響淬火效果。

常用的表面淬火

(1)感應(yīng)淬火

在一個(gè)感應(yīng)線圈內(nèi)通一定頻率的交變電流(分高頻、中頻和工頻三種),使感應(yīng)線圈周圍產(chǎn)生相同頻率的交變磁場(chǎng),置于磁場(chǎng)內(nèi)的工件就產(chǎn)生與感應(yīng)線圈頻率相同,方向相反的感應(yīng)電流,稱為渦流。由于集膚效應(yīng),渦流主要集中在工件的表層。由渦流產(chǎn)生的電阻熱迅速加熱工件表層到淬火溫度,隨即向零件噴水,使工件表層淬硬,淬硬層的厚度隨頻率升高而變薄。這就是感應(yīng)加熱表面淬火。加熱速度極快,僅在渦流經(jīng)過(guò)的表層幾秒鐘內(nèi)就能把工件表層溫度升到800~1000℃,而心部來(lái)不及升溫。所以感應(yīng)淬火的原理是由電磁感應(yīng)在工件表面產(chǎn)生渦流加熱工件表層,隨即快冷,使表層強(qiáng)化的表面淬火技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用的電流頻率從50Hz~500KHz。其中,50Hz~10KHz為中頻,以可控硅(晶閘管)為主,用于淬硬層深度較深的,如軋輥等;10KHz~50KHz為超音頻,以IGBT(絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件)為主,應(yīng)用范圍最為廣泛;50KHz以上稱為高頻,應(yīng)用于精細(xì)工件加工,以電子管為主,有用MOS管的。

(2)火焰淬火

用火焰加熱一定范圍的工件表面,使其奧氏體化并淬火的工藝?;鹧婀┙o表面的熱量必須大于自表面?zhèn)鹘o心部和散失的熱量才能實(shí)現(xiàn)表面淬火。產(chǎn)生火焰用的氣體有氧-乙炔混合氣,產(chǎn)生的氧炔焰溫度最高,可達(dá)3100℃;還有煤氣-氧氣混合氣;天然氣-氧氣混合氣;丙烷-氧氣混合氣,其中丙烷-氧氣混合氣產(chǎn)生的火焰溫度最低,2650℃。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,成本低廉,不受工件大小限制,淬火后表面無(wú)氧化和脫碳現(xiàn)象,變形小。缺點(diǎn)是容易過(guò)熱,受表面形狀限制,加熱氣體有爆炸隱患。


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