鋼感應加熱表面淬火工藝參數的選擇

桂德祥

（江西有色地質測試研究院，江西 南昌 330201）

1 淬火溫度和加熱速度的選擇

淬火溫度是指感應加熱時零件表面的加熱溫度。表1所列是不同鋼種表面淬火溫度。

表1 表面淬火加熱溫度

從表1中可以看出淬火溫度是與不同鋼種以及加熱速度等因素有關。

2 淬硬層深度的控制

淬硬層深度主要是根據對零件機械性能的要求來控制的。實踐證明，淬硬層深度一般為零件厚度的10%～20%時，可以得到良好的綜合機械性能;要求耐磨性一般零件的淬硬層按磨用余量和使用情況控制在1～7 mm之內。直徑小者取下限，直徑大者取上限。淬硬層的分布：粹硬層的合理分布，對提高零件的強度性能是十分重要的，為此應對淬硬層的分布有所規定：

對于軸類零件，一般光軸淬硬區，應沿截面圓周均勻分布，在軸端應保留2～8 mm的不淬硬區，以免體硬端部時產生尖角裂紋。在同一軸上若有兩個淬硬區，其間距不應小于表2所推薦的尺寸。花鍵軸淬火時，淬硬區應超出花健全長的10～15 mm，齒輪的淬硬層分布形式，主要根據齒輪的工作條件和模數的不同而作出不同規定。

表2 相鄰淬硬區之間的最小距離

3 淬火方法的選擇

在設備功率足夠時，對于大批量生產都應盡可能采用同時加熱法，如果設備功率小于同時加熱所需要的輸出功率，或零件細長不宜于一次同時完成加熱時，應該采用連續加熱法。

3.1 同時加熱淬火法

將零件需要淬硬表面的整個部位置于感應圈內，同時一次完成加熱然而迅速冷卻的方法稱作同時加熱淬火法，在加熱時，只有零件在感應圈內轉動。感應圈內不通水，這時要求感應圈的內壁厚些。這種方法適用于小型零件或件火面積較小而尺寸較的零件，如曲軸齒輪等：適宜于大批量生產，生產率高。

3.2 逐步行加熱淬火

連續加熱淬火法在連續加熱時，零件不僅有轉動，而且有沿軸向的移動，使需要淬火部位逐步地進行加熱淬火。它適用于以較小功率加熱面積較大的零件，如軸、機床導軌等。若設備功率還不足就可采用預熱法，即利用感應器對零件作由上向下的移動，然后再由下向上移動作加熱淬火。即利用感應器對零件作由上向下的移動，然后再由下向上移動作加熱淬火。

4 感應加熱熱備的參數

4.1 設備頻率的選擇

鋼工件的感應電流在截面上的分布規律。越靠近零件中心，其電流密度就越小。通常規定表面至電流密度為表面的1/7處的距離為電流透入深度，在該層內產生的熱量為全部電流發出熱量的86%。其厚度可根據下式D=5.08×p/fu（毫米）對于鋼鐵工件，在低溫時，其相對導磁率很大，而加熱至居里點（磁性轉變溫度）以上時，其u降低為1。由于u的顯著變化，使電流進入深度也相應改變。

4.2 設備功率的選擇

感應加熱時，設備功率基本上應包括：發電機輸出功率，零件加熱所需總功率，輸入到零件的單位表面功率等。單位表面功率的確定作比功率，以符號P。表示。它與淬硬層深度、零件大小加熱時間、電流頻率以及加熱方祛等因素有關。當比功率P。愈大時，加熱速度愈快，淬硬層深度就愈淺。

5 結語

綜上所述，要使鋼制零件達到優良的機械性能，熱處理工藝必不可少的，其中表面淬火工藝參數的選擇尤為重要，因此我們要不停地學習和探索。