金属表面淬火技术
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金属表面淬火技术 高频炉，感应加热设备，超音频感应加热设备，中频感应加热设备，高频感应加热设备 |
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表面淬火是热处理的一种工艺，仅对零件的表面进行处理，以达到改善零件表面的性能，而保持心部的性能不变。
表面淬火是利用金属固态相变，通过快速加热方法对零件表面进行淬火。
表面淬火是提高零件承受一定冲击负荷、抵抗磨损和抵抗疲劳的有效方法。
一、感应加热表面淬火
1、什麽叫感应加热表面淬火
感应加热表面淬火是利用电磁感应的原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电集肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，尔后急冷的淬火方法。
2、感应加热表面淬火使用的频率
可分为：
超高频（27MHZ）、高频（200—250KHZ）、超音频（20-100KHZ）、中频（2500—8000HZ）和工频（50HZ）；
由于电流频率不同，其加热感应电流透入深度亦不同。
使用超高频时，感应电流透入深度极小，主要用于锯齿、刀刃、薄件的表面淬火；
使用高频时，感应电流透入深度很小（约0.5㎜），主要用于小模数齿轮和小轴类零件的表面淬火；
使用超音频时，感应电流透入深度适中（约1-3㎜），主要用于中、小模数齿轮、凸轮轴、小轴类零件的表面淬火；
使用中频时，感应电流透入深度（约5--10㎜），主要用于中、小模数齿轮、凸轮轴、曲轴的表面淬火；
使用工频时，感应电流透入深度极大（超过10㎜），主要用于冷轧辊表面淬火。
3、感应加热表面淬火的分类方法
表面淬火的方法很多，可有不同的分类方法：
A、根据加热时所具有的供热方法
可分为：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、盐（铅）浴加热表面淬火、电解液加热表面淬火、电接触加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
B、根据能量密度
可分为：较低能量密度加热和高能量密度加热。
较低能量密度加热包括感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、盐（铅）浴加热表面淬火、电解液加热表面淬火；
高能量密度加热包括电接触加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
C、根据能量来源
可分为：内热源加热和外热源加热。
内热源加热包括感应加热表面淬火、脉冲电流感应加热表面淬火；
外热源加热包括火焰加热表面淬火、盐（铅）浴加热表面淬火、电解液加热表面淬火、电接触加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
二、感应加热基本原理
感应加热是将零件置于感应器内（感应线圈内），当有一定的电流频率的交流电通过感应器（感应线圈）时，在零件表面就有感应电流产生，此电流分布在表面，并以涡流的形式出现，迅速加热表面使其达到淬火温度，然后切断电源，并将零件急速冷却，实现感应加热表面淬火。
三、感应加热表面淬火的优点
感应加热表面淬火是表面淬火方法中比较好的一种方法，与传统热处理相比，有以下优点：
1、感应加热属于内热源直接加热，热损失小，因此加热速度快，热效率高。
2、加热过程中，由于加热时间短，零件表面氧化脱碳少，与其它热处理相比，零件废品率极低。
3、感应加热淬火后零件表面的硬度高，心部保持较好的塑性和韧性，呈现低的缺口敏感性，故冲击韧性、疲劳强度和耐磨性等有很大的提高。
4、感应加热设备紧凑，占地面积小，使用简便（即操作方便）。
5、生产过程清洁，无高温，劳动条件好。
6、能选择性加热。
7、感应加热表面淬火的机械零件脆性小，同时还能提高零件的力学性能（如屈服点、抗拉强度、疲劳强度），同样经过感应加热表面淬火的钢质零件的淬火硬度，也高于普通加热炉的淬火硬度。
8、感应加热设备可放置在加工生产线上，通过电气参数对过程进行精确的工艺控制。
9、利用感应加热淬火，可用普通碳素结构钢代替合金结构钢制作零件而不降低零件质量。所以，在某些条件下可以代替工艺复杂的化学热处理。
10、感应加热不仅应用于零件的表面淬火，还可以用于零件的内孔淬火，这是传统热处理所不能达到的。
感应加热表面淬火也有其本身的不足：
1、 设备与淬火工艺匹配比较麻烦，因电参数常发生变化。
2、 需淬火的零件要有一定的感应器与其相对应。
3、 设备维修比较复杂。
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