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感应淬火的优点和局限性分析

时间:2021-10-18 10:46:26 来源:青岛海越 点击:

什么是感应淬火
感应淬火是一种快速、选择性地硬化金属零件表面的方法。承载大量交流电的铜线圈放置在(不接触)部件附近。涡流和磁滞损耗在表面处和表面附近产生热量。淬火,通常是水基的,添加聚合物等,直接作用于零件或浸没。这将结构转变为马氏体,这比先前的结构硬得多。
 
今天小编将为大家分析一下感应淬火的优点和局限性。

感应淬火的优点
1.增加耐磨性
硬度和耐磨性之间存在直接相关性。假设材料的初始状态经过退火或处理到较软的条件,零件的耐磨性会随着感应淬火显着增加。
 
2.由于软芯和表面残余压应力,增加了强度和疲劳寿命
压缩应力(通常被认为是一个积极的属性)是由于靠近表面的硬化结构比核心和先前结构占据的体积略多。
 
3.零件可以在感应淬火后回火以根据需要调整硬度水平
与任何产生马氏体结构的过程一样,回火会降低硬度,同时降低脆性。
 
4.硬核的深表壳
典型的表面深度为 0.030” - .120”,平均比在亚临界温度下进行的渗碳、碳氮共渗和各种形式的渗氮等工艺更深。对于某些项目,例如轴或即使在大量材料磨损后仍然有用的零件,外壳深度可能高达 ½ 英寸或更大。
 
5.无需遮蔽的选择性硬化工艺
焊接后或机加工后的区域保持柔软——很少有其他热处理工艺能够实现这一点。
 
6.相对最小的失真
示例:一个 1” Ø x 40” 长的轴,它有两个均匀分布的轴颈,每个轴颈长 2 英寸,需要支撑负载和耐磨性。感应淬火仅在这些表面上进行,总共 4 英寸长。使用传统方法(或者如果我们为此对整个长度进行感应淬火),翘曲会明显增加。
 
7.允许使用低成本钢,例如 1045
用于感应淬火零件的最常用钢是 1045。它易于加工、成本低,并且由于标称碳含量为 0.45%,因此可以感应淬火到 58 HRC +。它在处理过程中开裂的风险也相对较低。用于此过程的其他流行材料是 1141/1144、4140、4340、ETD150 和各种铸铁。
 感应淬火的优点和局限性分析
感应淬火的局限性
1.需要与零件几何形状相关的感应线圈和工具
由于零件到线圈的耦合距离对加热效率至关重要,因此必须仔细选择线圈的尺寸和轮廓。虽然大多数处理器都有基本线圈库来加热圆形,如轴、销、辊等,但某些项目可能需要定制线圈,有时要花费数千美元。在中到大批量项目中,降低每个零件的处理成本的好处很容易抵消线圈成本。在其他情况下,该过程的工程收益可能超过成本问题。否则,对于小批量项目,如果必须建造新线圈,线圈和工具成本通常会使该过程不切实际。在治疗过程中,零件还必须以某种方式得到支撑。在中心之间运行是轴类零件的流行方法,但在许多其他情况下必须使用定制工具。
 
2.与大多数热处理工艺相比,开裂的可能性更大
这是由于快速加热和淬火,以及在特征/边缘处产生热点的趋势,例如:键槽、凹槽、交叉孔、螺纹。(如果您有任何疑虑,请与 AHT 代表联系。)
 
3.感应淬火变形
由于快速加热/淬火和由此产生的马氏体转变,畸变水平确实往往比离子或气体渗氮等工艺更大。话虽如此,感应淬火可能比传统热处理产生更少的变形,特别是当它仅应用于选定区域时。
 
4.感应淬火的材料限制
由于感应淬火过程通常不涉及碳或其他元素的扩散,因此材料必须包含足够的碳和其他元素,以提供支持马氏体转变到所需硬度水平的淬透性。这通常意味着碳含量在 0.40%+ 范围内,产生 56 – 65 HRC 的硬度。可以使用低碳材料(例如 8620),从而降低可实现的硬度(在这种情况下为 40-45 HRC)。由于可实现的硬度增加有限,因此通常不使用 1008、1010、12L14、1117 等钢。

以上是感应淬火的优点和局限性分析。更多关于感应加热的相关技术知识,请关注青岛海越机电--中频高频电磁感应加热设备制造商。