齿轮的高频淬火处理
行星齿轮的热处理工艺
行星齿轮的热处理工艺行星齿轮传动装置的重量，一般情况下正比于齿轮的重量，而齿轮的重量与其材料和热处理硬度有很大关系。
例如在相同功率下，渗碳淬火齿轮的重量将是调质齿轮重量的1/3左右。
所以针对行星齿轮减速机的结构特点和齿轮的载荷性质，应该广泛采用硬齿面齿轮。
获得硬齿面齿轮的热处理方法很多，如表面淬火，整体淬火、渗碳淬火、渗氮等，应根据行星齿轮减速机的特点考虑选定。
1、表面淬火常见的表面淬火方法有高频淬火（对小尺寸齿轮）和火焰淬火（对大尺寸齿轮）两种。
表面淬火的淬硬层包括齿根底部时，其效果最好。
表面淬火常用材料为碳的质量分数约0.35%~0.5%的钢材，齿面硬度可达45~55HRC。
2、渗碳淬火渗碳淬火齿轮具有相对最大的承载能力，但必须采用精加工工序（磨齿）来消除热处理变形，以保证精度。
渗碳淬火齿轮常用渗碳前碳的质量分数为0.2%~0.3%的合金钢，其齿面硬度常在58%~62%HRC的范围内。
若低于57HRC时，齿面强度显著下降，高于62HRC时则脆性增加。
轮齿心部硬度一般以310~330HBW为宜。
渗碳淬火齿轮的硬度，从轮齿表面至深层应逐渐降低，而有效渗碳深度规定为表面至深层应逐渐降低，而有效渗碳深度规定为表面至硬度52.5HRC处的深度。
渗碳淬火在轮齿弯曲疲劳强度方面的作用除使心部硬度有所提高外，还在于有表面的残余压应力，它可使轮齿最大拉应力区的应力减小。
因此磨齿时不能磨齿根部分，滚齿时要用留磨量滚刀。
3、渗氮采用渗氮可保证轮齿在变形最小的条件下达到很高的齿面硬度和耐磨性，热处理后可不再进行最后的精加工，提高了承载能力。
这对于不易磨齿的内齿轮来说，具有特殊意义。
4、想啮合齿轮的硬度组合当大、小齿轮均为软齿面时，小齿轮的齿面硬度应高于大齿轮。
而当两轮均为硬齿面且硬度较高时，则取两轮硬度相同。
选择好的行星齿轮减速机材料，有利于提高齿轮减速机的承载力及使用寿命对于行星齿轮,用20CrMnTi渗碳淬火比用42CrMo淡化好，一般内齿轮用42CrMo淡化.。
高频淬火频率范围
高频淬火频率范围
（实用版）
目录
1.高频淬火技术的背景和意义
2.高频淬火频率范围的定义和影响因素
3.高频淬火频率范围的具体应用
4.高频淬火技术的发展趋势
正文
一、高频淬火技术的背景和意义
随着现代工业的发展，对于金属材料的性能要求越来越高。
高频淬火技术作为一种提高金属材料性能的有效方法，得到了广泛的应用。
高频淬火是一种通过高频电流产生的磁场来实现金属材料表面硬化的技术，其主要优点在于能够在短时间内显著提高金属表面的硬度和耐磨性，同时保持内部的韧性和塑性。
二、高频淬火频率范围的定义和影响因素
高频淬火频率范围通常指的是在高频电流作用下，金属材料表面硬度和耐磨性显著提高的频率区间。
高频淬火频率范围主要受以下几个因素的影响：
1.金属材料的性质：不同的金属材料在高频电流作用下的响应是不同的，因此其高频淬火频率范围也会有所不同。
2.高频电流的参数：高频电流的大小、形状和频率都会影响高频淬火频率范围。
3.淬火介质：淬火介质的性质和状态也会影响高频淬火频率范围。
三、高频淬火频率范围的具体应用
高频淬火频率范围在许多工业领域都有广泛的应用，例如：
1.轴承行业：高频淬火技术可以提高轴承的耐磨性和寿命。
2.齿轮行业：高频淬火技术可以提高齿轮的硬度和耐磨性。
3.刀具行业：高频淬火技术可以提高刀具的硬度和耐磨性，从而提高其使用寿命。
四、高频淬火技术的发展趋势
随着科技的进步和工业的发展，高频淬火技术也在不断地发展和完善。
高频淬火与中频淬火
高频淬火与中频淬火
高频淬火的频率高，淬火层浅。
如齿轮的轮齿表面淬火。
中频淬火频率低一些，淬火层要厚一些。
主要适用于轴类零件。
基本原理：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。
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。
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根据交变电流的频率高低，可将感应加热热处理分为超高频、高频、超音频、中频、工频5类。
①超高频感应加热热处理所用的电流频率高达27兆赫，加热层极薄，仅约0.15毫米，可用于圆盘锯等形状复杂工件的薄层表面淬火。
②高频感应加热热处理所用的电流频率通常为200～300千赫,加热层深度为0.5～2毫米,可用于齿轮、汽缸套、凸轮、轴等零件的表面淬火。
③超音频感应加热热处理所用的电流频率一般为20～30千赫，用超音频感应电流对小模数齿轮加热，加热层大致沿齿廓分布，粹火后使用性能较好。
④中频感应加热热处理所用的电流频率一般为2.5～10千赫,加热层深度为2～8毫米，多用于大模数齿轮、直径较大的轴类和冷轧辊等工件的表面淬火。
⑤工频感应加热热处理所用的电流频率为50～60赫，加热层深度为10～15毫米，可用于大型工件的表面淬火。
45钢高频淬火
45钢高频淬火性能研究学号：姓名：45钢高频淬火性能研究45钢经过调质处理后，有良好的综合性能，广泛应用于各种重要零件，如连杆，齿轮，轴类，不同的热处理工艺得到不同的工艺性能。
本文研究了感应加热表面淬火对于45钢组织性能的影响，采用感应加热表面淬火技术对45钢进行表面强化，对所获得试件的淬硬层进行显微硬度测试。
利用金相显微镜对试件淬硬层的组织、厚度进行研究分析。
同时与正火并调质件进行硬度、金相组织等方面的比较。
结果表明经过高频感应加热淬火后45钢的表面性能明显改善，表面为淬火马氏体，而心部仍为正火组织，使得试件既耐磨又有很强的韧性，所得的工艺参数将被作为生产实践的参考依据。
关键词： 45钢高频感应淬火金相硬度目录第一章前言.............................................. 错误！未定义书签。
（一）感应加热淬火工艺概述.. (1)（二）感应加热淬火技术特点 (2)（三）高频感应淬火技术的应用.......................... -错误！未定义书签。
（四）感应加热淬火技术的发展............................ 错误！未定义书签。
（五）感应淬火常见问题及原因............................ 错误！未定义书签。
（六）45钢齿轮热处理................................... 错误！未定义书签。
第2章工艺方案制定与实验过程............................ 错误！未定义书签。
（一）工艺设定.......................................... 错误！未定义书签。
（二）实验过程.......................................... 错误！未定义书签。
（1）实验目的......................................... 错误！未定义书签。
齿轮高频淬火工作原理
齿轮高频淬火设备采用感应加热，其感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管，感应加热的原理是：将齿轮等工件放到感应器内，产生的交变磁场，又在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件内的分布是不均匀的，利用这个集肤效应，可使齿轮等工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小，从而满足我们的要求。
高频淬火，是指利用高频电流(30K-1000KHZ)使工件表面局部进行加热、冷却，获得表面硬化层的热处理方法，是对齿轮等工件进行一定深度的表面强化，而心部基本上保持不变，因而具有高强度、高耐磨性和高韧性的天热点，又因是局部加热，所以能显著减少淬火变形，降减能源消耗。
齿轮高频淬火设备的用途：
一、热处理行业：各种电动工具齿轮轴的高频淬火热处理；各种齿轮、各种拔叉、各种花键轴、传动半轴、各种小轴曲柄销、各种摇臂、摇臂轴等高频淬火热处理；五金工具高频淬火热处理，如老虎钳、锤、大力钳、扳手。
二、锻压行业：标准件，紧固件的透热成型；五金工具透热，如钳子，扳手等加热透热成型；钢管透热成型，如弯管等；钢板加热，折弯成型。
三、钎焊：黄铜、紫铜的应用；硬质合金刀具的焊接，如车刀、铣刀、绞刀；探矿用的钻头焊接、如一字钻头，羊角钻头的焊接；金刚石刀头的焊接，如金刚石锯片、磨具、锯齿焊接。
高频淬火工艺守则（新）
高频淬火工艺守则高频设备是主要用于表面淬火的热处理设备，但是现阶段一般中小型工厂因产品数量少，品种多，又使用万能淬火机床并且还缺乏测温装置和能量控制机构，所以仍是手工操作。
这就要求操作者有熟练的技术水平来掌握。
一、高频加热的基本原理在置于高频电流感应器中的钢铁工件内，产生频率相等、方向相反的感应电流(即所谓涡流)，同时反复被磁化的钢铁的磁滞损失，使电磁能转变为热能，将工件加热到淬火温度。
在高频加热过程中将有以下两个效应特别的显示出来。
1、邻近效应：高频电流与其感生电流相互邻近的现象。
2、集肤效应(或叫趋肤效应)感生电流集中于被加热工件表面的特性。
二、特性1、设备应具备以下条件方可使用：(1) 设备必须按说明书规定调试合格后方可交付生产者使用。
(2) 水压指数正常，水压继电器及阀门开关灵敏可靠，且内部循环水管无漏水现象。
(3) 设备所有指示灯指示正常，仪表指示准确。
(4) 自动空气开关及过流继电器动作灵敏可靠。
(5) 电源电压在±10％范围内。
(6) 反馈及耦合线圈的手轮旋转灵活，指示准确。
(7) 高频室内温度在15－35℃之间使用设备室温<15或＞35℃要经研究后方可使用，其它事项要按使用说明书使用。
2、设备的启用：（1）闸流管及空气二极管的灯丝分三步送电，除新设备外，正常使用的设备可分两步送电。
第一步预热加全压的2/3，为3.5-4V，待20-30分钟后，加全压5±0.25。
振荡管送电也分两步，预热电压为22-23V，工作到位33V。
预热时间与闸流管相同。
（2）把移相变阻器手轮置于最左边位置，合上整流高压开关，阳极电压应指6.75KV左右，逐渐转动移相器至右端，电压应平稳升至13.5KV左右，正常使用时应在11-13KV。
除螺纹退火，小零件加热处，低于10KV的电压，一般不采用。
（3）感应器中置入工件，接通加热电源，仔细观察阳极电流表、栅极电流表所示的数值。
以便决定反馈耦合手轮是否需进一步调节，工作时应使其在最佳工作状态，阳极电流与栅极电流应约为5：1，最大阳极电流不得超过12A，栅极电流不得超过2.5A。
20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺
20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理工艺一、学习目标知识目标：·熟悉感应加热表面淬火原理、特点及应用；·了解火焰表面淬火原理、特点及应用；·了解化学热处理过程；·掌握渗碳、渗氮和碳氮共渗原理、特点、常用方法及应用。
能力目标：·能根据零件的化学成分、性能要求和技术条件，合理选择表面淬火和化学热处理方法。
二、任务引入变速箱齿轮位于汽车传动部分，用于传递扭矩与动力、调整速度。
由于传递扭矩，齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力；由于变速箱齿轮转速变化范围广，齿轮表面承受较大的接触应力，并在高速下承受强烈的磨擦力；由于工作时不断换档，轮齿之间经常要承受换档造成的冲击与碰撞。
这就要求齿轮表面有高硬度和高耐磨性；齿面有高的接触疲劳强度；心部有较高的强度和高韧性。
图2-25所示20CrMnTi汽车变速箱齿轮的热处理技术要求如下：1.渗碳层表面含碳量为0.80~1.05％；2.渗碳层深度为0.80~1.3mm；3.淬火回火后齿面硬度为58~62HRC，心部硬度为33~48HRC。
图2-25 汽车变速箱齿轮简图三、相关知识在机械设备中，有许多零件（如齿轮、曲轴、活塞销等）是在冲击载荷及表面摩擦条件下工作的，这类零件表面需具有高硬度和高耐磨性，而心部需要足够的塑性和韧性。
为满足这类零件的性能要求，须进行表面热处理。
常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理两种。
（一）钢的表面淬火表面淬火是通过快速加热，使钢件表层奥氏体化，然后迅速冷却，使表层形成一定深度的淬硬组织——马氏体，而心部仍保持原来塑性、韧度较好的组织的热处理工艺。
在钢的表面淬火法中，感应加热淬火应用最广。
1.感应加热表面淬火感应加热表面淬火时，将工件放在铜管制成的感应器内，即图2-26所示装置中，感应器中通入一定频率的交流电，以产生交变磁场，于是工件内部就会产生频率相同、方向相反的感应电流（涡流）。
由于涡流的趋肤效应，使涡流在工件截面上的分布是不均匀的，表面电流密度大，心部电流密度小。
齿轮齿面高频淬火工艺
齿轮齿面高频淬火工艺齿轮作为机械传动系统中重要的零部件，其质量和性能直接关系到整个机械设备的运行效果。
为了提升齿轮的硬度和耐磨性，高频淬火工艺应运而生。
本文将介绍齿轮齿面高频淬火工艺的原理、过程和应用。
一、原理齿轮齿面高频淬火工艺是利用高频电磁感应加热的原理，在齿轮齿面上形成高温区域，然后迅速冷却，使齿面达到所需的硬度。
其主要原理如下：1. 高频电磁感应加热：通过高频电源产生高频电流，经过感应线圈产生高频磁场，齿轮齿面在高频磁场中感应出涡流，从而产生热量。
2. 热传导：齿面所产生的热量会迅速传导到整个齿轮，使齿轮表面温度升高。
3. 快速冷却：通过喷水、喷气等方式进行快速冷却，使齿轮齿面迅速冷却至所需的温度，形成高硬度。
二、过程齿轮齿面高频淬火工艺的过程一般包括以下几个步骤：1. 准备工作：选择适合的高频电源和感应线圈，根据齿轮的材质和尺寸确定加热参数。
2. 加热：将齿轮放置在感应线圈中，开启高频电源，使齿面产生高温区域，加热时间一般为几秒至几十秒。
3. 冷却：加热后立即进行快速冷却，可以通过喷水、喷气等方式进行，冷却时间一般为几秒至几十秒。
4. 温度控制：通过控制加热时间和冷却时间，控制齿轮齿面的温度，以达到所需的硬度。
三、应用齿轮齿面高频淬火工艺在机械制造领域中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 提升齿轮硬度：高频淬火可以使齿轮表面的硬度显著提高，提高齿轮的耐磨性和承载能力，延长齿轮的使用寿命。
2. 改善齿轮的表面质量：高频淬火可以消除齿轮表面的毛刺和氧化层，提高齿面的光洁度和平整度，减小齿轮的摩擦和噪音。
3. 提高生产效率：高频淬火具有加热速度快、冷却均匀等优点，可以大幅度提高齿轮的生产效率，缩短生产周期。
4. 适用于各种材质和尺寸的齿轮：高频淬火适用于各种材质的齿轮，包括低碳钢、高碳钢、合金钢等，也适用于各种尺寸的齿轮，从小型齿轮到大型齿轮都可以进行高频淬火处理。
齿轮齿面高频淬火工艺通过高频电磁感应加热和快速冷却的方式，可以提升齿轮的硬度和耐磨性，改善齿轮的表面质量，提高生产效率，适用于各种材质和尺寸的齿轮。