【淬火】工艺解析及高频设备
本帖最后由 杰呈三维科技 于 2018-7-27 21:01 编辑淬火是什么意思
金属热处理工艺之一。把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。
淬火怎么读
[ cuì huǒ ]
淬火的目的
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
感应淬火
基本原理：把工件放在感应器中，当一定频率的交流电通过感应器时，由于电磁感应，在工件表面层产生了与感应器中交变频率相同，但电流方向相反的感应电流。这感应电流沿零件表面形成封闭回路，称为涡流，在涡流及零件本身电阻的作用下，根据焦耳-楞次定律，电能即在零件表面层转化为热能，将工件表层加热，涡流之所以能实现表面加热，这是由交变电流在导体中的分布特点所决定的。
当导体中通过直流电时，导体截面上各处的电流密度是相同的，然而通过交流电时，其电流在截面上的分布是不均匀的，总是在导体表面的电流密度最大，中心的电流密度最小，而且，交变电流的频率愈高，表层的电流密度愈大。这种现象称交变电流的集肤效应。感应加热淬火就是利用这一特性为基础的。
感应电流自工件表面向心部呈指数规律衰减，电流频率越高，电流透入深度越浅，集肤效应越显著。不同频率的电流在钢中的透入深度不同。频率越高，透入深度越浅；频率越低，透入深度越深。但是，电流透入深度并不是淬火层深度。热处理原理告诉我们，采用所谓深层加热，使淬火层深度小于电流透入深度，可获得较细的淬火马氏体组织、过渡层较薄、表面硬度高以及残余应力大，因此淬火质量高，并且加热时间短，有利于提高生产率。所以在选择频率时，一般力求采用较低频率，以实现深层加热。但频率也不能太低，随着频率的降低，电流透入深度过大，因而能量损耗大。同时因频率低，通过感应器的电流密度大，感应圈的冷却要求高，否则易软化。
高频淬火和中频淬火的区别
高频感应加热装置其电流频率为100～500kHz,常用频率为200～300kHz。适用于加热深度小于3mm的工件的感应加热，多用于钢铁零件的表面淬火。
中频感应加热装置其电流频率为500～20000Hz，常用频率2500Hz和8000Hz两种。适用于加热深度大于3mm直径为20～500mm工件的感应加热，多用于钢铁零件的表面淬火，也可用于回火、正火及熔炼金属等。在汽车、拖拉机等制造业中，曲轴和凸轮轴等零件的表面淬火多采用中频感应加热装置。中频装置的频率有1000、 2500、4000、8000Hz等，其中2500Hz和18000Hz两种应用最多，功率从数十千瓦至数百千瓦。
中高频淬火的原理没有区别，唯一的区别只是频率的不同，以及由于频率不同而导致的淬火加热层的深浅不同而已。
淬火设备
指进行材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺的设备。主要分为中频淬火炉，高频淬火炉，工频淬火炉，数控淬火机床，一体化淬火机床。
淬火设备主要由淬火机床、中高频电源、冷却装置三大部分组成；其中淬火机床由床身、上下料机构、夹紧、旋转机构、淬火变压器及谐振槽路、冷却系统、淬火液循环系统、电气控制系统等组成，淬火机床一般都是单工位；淬火机床从结构上有立式和卧式两大类，用户可根据淬火工艺选择淬火机床，对于特殊零件或特殊工艺，可根据加热工艺要求设计制造专用淬火机床。
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