中频表面淬火工艺技术报告

关于中频表面淬火工艺的技术报告
热处理是机械制造中热加工工艺的一种。

它对保证机械产品的质量，延长使用寿命，有着重大的作用。

钢的热处理就是利用钢在加热、保温和冷却作用下，其内部发生组织状态（晶体结构、组织形态）、物理状态（比容、残余内应力等）和化学成分分布的变化，而使工件具有预期的工艺性能、机械性能、物理性能和化学性能，以达到便于冷热加工，提高使用寿命，充分发挥材料潜力的目的。

钢的热处理基本工艺包括退火、正火、淬火、回火和化学热处理等。

根据在车间实习和工作情况，我将主要负责车间中频表面淬火工序的工艺编制。

所以将重点放在中频表面淬火工序上。

一、感应加热原理及分类
中频加热是感应表面加热的一种。

感应表面加热是利用导体（零件）在高频磁场作用下产生的感应电流（涡流损耗）以及导体内磁场的作用（磁滞损耗）引起导体自身发热而进行加热的。

根据设备的频率不同分为：①高频加热，频率为100~500千赫。

淬硬层深度为0.3~3㎜，加工工件最小直径为Φ28㎜；②中频加热，一般采用8000赫兹和2500赫兹二种，淬硬层深度：8000赫兹 1.3-5.5㎜，加工工件最小直径为Φ16㎜；2500赫兹 2.4-10㎜，加工工件最小直径为Φ28㎜；③工频加热，频率为50赫兹，淬硬层深度为17-70㎜，加工工件最小直径为Φ200㎜。

目前，我车间使用的设备是中频立式淬火机床，频率为8000赫兹。

而多年不用的高频淬火机床在车间搬、拆迁过程中已经拆除了。

二、感应加热表面淬火工艺及选择
感应加热工艺参数包括着热处理参数和电参数。

热处理参数包括加热温度、加热时间、加热速度以及淬火层深度。

电参数包括设备的频率、零件单位面积功率等。

感应加热淬火工艺中几个主要问题：
1、确定零件的技术要求
表面淬火零件的技术要求包括：表面硬度、淬火层深度及淬硬区分布、淬火层组织等。

⑴.表面硬度：感应淬火后零件的表面硬度要求与材料的化学成分和使用的条件有关。

⑵.淬火层深度：淬火层深度主要是根据零件的机械性能确定的。

⑶.淬硬区分布：按零件的几何形状与工作条件的不同，各种表面淬火零件的硬化区部分和尺寸有不同的要求。

⑷.金相组织：按零件的材料及工作条件，规定各格的等级范围。

按评级标准进行金相评级。

2、加热温度的选择
感应加热速度快，与一般加热相比，必须选用较高的加热速度，适宜的加热温度是与钢材的化学成分、原始组织状态及加热速度等因素有关。

我车间由于设备的限制，只能采取目测加热温度的方法。

3、设备频率的选择
频率的选择主要是根据淬火层深度和零件的尺寸大小来确定。

当设备给定或选定以后，设备的频率就是一个不可调的参数。

我车间的设备只有立式淬火机床一台，故工艺选择中不再考虑设备频率。

4、感应加热方法及工艺操作
感应加热方法基本分为两种：
⑴.同时加热法，这种加热法是被加热的表面同时共热升温，零件需要加热的整个部分都被感应器包围着。

在大批量生产时，为充分发挥设备潜力，提高生产效率，只要设备输出功率足够的条件下，尽可能采用同时加热。

⑵.连续加热法，零件表面的加热和冷却时连续不断进行的。

连续加热生产率较低，但加热面积减小，设备的功率可以降低，因而扩大了设备的应用范围。

5、感应加热后的冷却方式
冷却方法有喷射冷却、浸液冷却、埋油淬火等。

⑴.喷射冷却，是常用的方法。

我车间采用的是将冷却液通过感应器上的许多小孔，喷射到加热面上，进行冷却。

⑵.浸液冷却，主要是用于同时加热。

零件表面同时加热完毕后，立即将淬火部分浸入淬火槽中，进行冷却。

如3B151-2-381锤头，要求Φ60×110处表淬。

加热后直接进入水中冷却。

⑶.埋油淬火，当采用连续加热法时，为避免喷油时产生油烟，可将感应器降至油面以下，进行油面以下的连续加热和冷却。

我车间就有我厂自行制造的埋油淬火机床。

6、感应淬火后的回火
感应加热淬火后，应力分布不均，组织不稳定。

为了降低拉应力，稳定组织，达到所要求的机械性能，有必要进行回火。

回火方法有：炉内回火，自回火和感应加热回火。

⑴.炉内回火：
在电炉内回火，回火时间一般为1~2小时，回火温度按图纸技术要求选择。

⑵.自回火
对于形状简单，大量生产的零件可采用自回火。

⑶.感应加热回火
感应加热回火时，为了达到回火要求，回火时的加热层深必须大于淬火层深，且必须采用相当慢的加热速度，故生产效率较低。

如我车间承制的天车轨道，原来就采用感应加热回火，但效率太低，影响进度，所以自行设计、制作了专用轨道回火炉，生产效率大大提高了。

感应加热淬火，加热速度快，生产效率高，产品质量好，但是技术含量也相对较高。

所以只有将理论知识与生产实践知识良好的结合起来才能够很好的进行以后的工作。