什么是感应加热在表面淬火中的应用

感应加热在表面淬火中的应用

1.感应加热表面淬火的基本原理

感应加热表面淬火是一种利用电磁感应原理进行热处理的方法。具体来说，当交流电通过加热感应器时，会在导体表面感应出电流，这种电流在导体表面层密集，形成了所谓的集肤效应。集肤效应使得感应电流能够快速地使工件表面层加热到所需的温度，然后立即进行淬火冷却，从而在工件表面形成一个硬化层。

2.感应加热表面淬火的应用优势

感应加热表面淬火在热处理领域中占有重要地位，它具有许多优点。首先，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。其次，由于加热时间短，零件表面氧化脱碳少，与其他热处理相比，零件废品率极低。此外，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。感应加热设备紧凑，占地面积小，使用简单（即操作方便），生产过程清洁，无高温，劳动条件好。还能进行选择性加热。

3.感应加热表面淬火的频率选择

感应加热表面淬火的频率选择非常重要，因为它直接影响到淬硬层的深度。电流频率愈高，淬硬层愈浅。感应加热表面淬火可以分为超高频（27MHz）、高频（200~250kHz）、中频（2500~8000Hz）和工频（50Hz）。高频加热通常用于中小型零件，淬硬层深为0.5～2.5mm；中频加热适用于较大直径的轴类、中大齿轮等，淬硬层深度约为10mm；而工频加热则适用于大直径工件的表面淬火，淬硬层深可达10～20mm。

4.感应加热表面淬火的实际应用

感应加热表面淬火广泛应用于各种承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，特别是那些要求表面层承受比心部更高的应力或耐磨性的工件。例如，在机械设备中，有许多零件会同时承受冲击和摩擦两种载荷的作用，如汽车变速齿轮、传动齿轮轴等，这类零件需要具有较高的硬度和耐磨性，同时还应具有足够的塑性和韧性。感应加热表面淬火可以很好地满足这种特殊性能要求。

5.感应加热表面淬火的优缺点

感应加热表面淬火的主要优点包括：不必整体加热，工件变形小，电能消耗小；无公害；加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻；加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率；表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断能力较高。

然而，感应加热表面淬火也存在一些缺点。与火焰淬火相比，感应加热设备较复杂，而且适应性较差，对某些形状复杂的工件难以保证质量。