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关于金属热处理中的过热现象

我们知道热处理过程中加热过热易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。

1.一般过热

加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向牙条淬火调质生产线。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）淬火生产线。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传

有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出，受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传

有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时牙条淬火调质生产线，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。

冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺

汽车变速器驻车系统冠形扇齿是采用感应淬火的方法对精密冲压后的零件齿部表面进行强化处理。传统的感应淬火方式是单件同时淬火丝杆淬火生产线,存在效率低,零件变形量大,废品率高,个别齿端硬度不均等问题。

嵌入式单件感应淬火工艺冠形扇齿的基体材料为45钢,加工工艺为:45钢卷料精密冲压成形,然后齿面高频感应淬火,再低温回火后激光焊接而成。嵌入式单件感应淬火的工艺为:人工单件装卸工件,感应器不动,工件深入感应器内,齿片上下两侧面感应加热;工艺参数为直流电压170V,直流电流160A,加热时间为3s,喷射水冷却,冷却时间3s。冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺精冲零件无论外形轮廓还是中心孔,尺寸精度非常高,结合轴的连续感应淬火工艺考虑,设想使用夹具将单个工件叠加起来并两端锁紧,使之成为一个类似“异形轴”装夹在淬火机床工位,工位在机床控制下上下移动,感应器固定不动,对工件淬火面进行扫描淬火,这样将会大大减少机内装卸、冷却时间。

矿用截齿套的中频感应淬火处理

截齿套是用来装夹煤炭行业中截割煤层的采煤机、掘进机刀具—截齿的矿用零件,由于工矿条件复杂,截齿不断地冲击和磨损截齿套,导致截齿套折断及过度磨损失效,且截齿套更换困难、增大成本、消耗时间、耽误。长期以来,截齿套一直都在努力提高截齿套的质量,从而提高截齿套的寿命,重点就是提高冲击韧性及增加耐磨性。利用传统的整体调质处理,采用合适的淬火和回火温度,可以提高截齿套的韧性,明显改善截齿套的抗冲击能力,但由于工艺的局限,随着截齿套韧性的提高,不可避免地使截齿套的硬度降低,这样一来,截齿套的内孔耐磨性就会下降,这就从另一个方面降低了截齿套的使用寿命。

经过中频感应淬火的截齿套的基体硬度也能保证在HRC38~42这个范围之内,其原因是当截齿套端面和内孔同时进行高频淬火加热时,内孔壁距离感应器近,此处的温度高,达到淬火温度,由于强烈的热传递,使得外层也被加热到一定的温度,从而使这部分受到热影响的区域产生组织转变,且基体硬度处于要求范围之内,故在不影响冲击韧性的前提下提高了内孔及端面的硬度。

感应淬火后的截齿套的硬度、冲击韧性及金相组织都非常理想,截齿套的端面和内孔都有一定深度的高硬层,可以提高截齿套的耐磨性,而基体的韧性相对于普通调质处理的截齿套有明显提高,保证截齿套能承受更大的冲击力而不会断裂,这样就保证了截齿套有良好的使用性能,且寿命也会提高,其经济效益是显而易见的。

高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火都属于表面热处理技术的一种，都是利用高频率(或中频率、工频)的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。

高频淬火和中频淬火的工作原理一样，都是感应加热原理：即工件放到感应器内，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。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

不过加热过程中，感应电流在工件中的分布是不均匀的，不同的电流频率产生的加热效果也是不同的：

1、高频淬火

电流频率在100～500 kHz

淬硬层浅(1.5~2mm)

硬度高

工件不易氧化

变形小

淬火质量好

适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr)

2、中频淬火

电流频率在500～10000 Hz

淬硬层较深(3~5mm)

适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨

简而言之，高频淬火和中频淬火的区别就是加热厚度的不同，高频淬火可以短时间的表层淬硬，晶体组织很细，结构变形小，而中频表面应力比高频的要小。 感应加热设备广泛用于金刚石圆盘锯，硬质合金刀具，刀具的钎焊，小型工件的热处理淬火，退火，调质，热变形，小量有色金属的热处理淬火，退火，热变形，熔炼。

感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势

中频感应加热的基本原理是当导体在磁场中运动或处在变化的磁场中时，会产出感应电动势，导体内部形成涡流，引起较大的涡流损耗。中频感应加热便是依托这些涡流的能量达到加热目的。感应加热具有加热，速度快、可控性好及易于完成机械化和自动化的长处。看不见摸不着的电磁场一旦变身的“热场”，可比传统加热方法节电30%左右，其加热达90%。故感应加热技术在锻件棒料加热方面更有优势。

目前传统的锻件加热炉有加热炉，燃煤炉等，他们的热氧化损耗率较高，加热的氧化烧损率为2%，燃煤炉氧化烧损率达到3%，如此高的烧损率势必造成原材料的糟蹋。

跟着社会的开展和人们认识的进步，炉等传统加热设备逐渐露出出了各方面的缺点与缺乏：首先在开始加热锻件之前，须先对炉子进行预加热因而要耗费底子不需要的能源，增加了锻件本钱，另外大规模锻件必然会选用容量较大的加热炉，设备占地面积大，维护本钱高，使用一段时间后要停炉检修。砌筑；并且传统加炉燃烧的温度动摇较大，不利于炉温的准确操控，严重影响锻件产品的各项性能指标。

要解决以上传统加热设备带来的种种缺乏，就须赶快找到一种或多种新型的加热方法，并应用到铸造中。电磁感应加热炉便是其中一种理想的加热设备。

钢棒调质设备淬火冷却方法以及各自的特点

钢棒调质炉淬火就是将金属物体加热到一定温度，然后冷却，增加它的硬度，淬火的冷却方法方式有很多种，今天就给大家讲讲淬火的冷却方法以及它们各自的特点；

一、钢棒调质线淬火冷却方法有：

1、水冷淬火，水冷淬火的特点是以水为冷却介质的淬火冷却，适用于低、中碳钢及低碳、低合金钢工件的运用；

2、油冷淬火，油冷淬火的特点是以油为冷却介质的淬火冷却，大多数用于合金结构钢及合金工具钢工件；

3、空冷淬火，空冷淬火的特点是以空气作为冷却介质的淬火冷却，适用于高速钢、马氏体不锈钢工件；

4、风冷淬火，风冷淬火的特点是以强迫流动的空气或压缩空气作为冷却介质的淬火冷却，适用于中碳合金钢大型工件；

5、气冷淬火，气冷淬火的特点是以N2、H2、He等气体为介质在负压、常压和高压下的淬火冷却，适用于在真空炉内的淬火冷却；

6、盐水淬火，盐水淬火的特点是以盐类水溶液作为冷却介质的淬火冷却，适用于碳钢机低合金工具钢；

7、有机聚合物水溶液淬火，有机物聚合物水溶液淬火是以聚合物水溶液作为冷却介质的冷却淬火，可用于冷速介于水、油之间或代替油冷；