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

感应加热是一种利用电磁感应原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，通过交流电的集肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。这种方法在热处理领域中占有重要地位，已经被广泛应用。

感应加热表面淬火的优点

感应加热表面淬火与传统热处理相比，有以下优点：

1.加热速度快，热效率高：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。

2.零件表面氧化脱碳少：加热过程中，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。

3.淬火后零件表面的硬度高，心部保持较好的塑性和韧性：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：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：生产过程清洁，无高温，劳动条件好。

6.能进行选择性加热：感应加热能进行选择性加热。

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：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制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：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.可以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：和用感应加热淬火，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.感应加热不仅可以应用于零件的表面淬火，还可以用于零件的内孔淬火：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。

感应加热表面淬火的应用频率

感应加热表面淬火的使用频率不同，可以分为超高频(27MHz)、高频(200250kHz)、中频(2500～8000Hz)和工频(50Hz)。由于电流频率不同，加热时感应电流透入深度不同。使用高频时，感应电流透入深度很小(约0.5mm)，主要用于小模数齿轮和小轴类零件的表面淬火；使用中频时，感应电流透入深度(约5～10mm)，主要用于中、小模数的齿轮、凸轮轴、曲轴的表面淬火；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；使用工频时，电流透入深度较大(超过10mm)，主要用于冷轧辊表面淬火。

感应加热表面淬火的应用实例

感应加热表面淬火广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火，目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。例如，汽车后半轴采用感应加热表面淬火，设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处理约提高10倍。