第六节 钢表面淬火

1、第六节第六节 钢的表面淬火钢的表面淬火（一）感应加热的基本原理（一）感应加热的基本原理 式中式中 f 交流电频率交流电频率Hz 电流透入深度电流透入深度mmf600500感应加热表面淬火示意图感应加热表面淬火示意图（二）感应加热淬火的分类和选用（二）感应加热淬火的分类和选用1. 高频高频 200-300KHz，淬硬深度，淬硬深度 0.5-2mm ，适于小工件。，适于小工件。2. 中频中频2500-8000Hz ，淬硬深度，淬硬深度2-10mm ，适于尺寸较，适于尺寸较大大 的工件。的工件。3. 工频工频 50Hz，淬硬深度，淬硬深度10-15mm ，适于大型工件。，适于大型工件。4. 超音频感

2、应加热淬火：淬硬层深度在超音频感应加热淬火：淬硬层深度在2mm以上，以上，适用于模数为适用于模数为36的齿轮、链轮、花键轴及凸轮等。的齿轮、链轮、花键轴及凸轮等。感应加热淬火机床感应加热淬火机床 1. 感应加热速度快。感应加热速度快。感应加热淬火后工件表面得到极细的隐晶马氏感应加热淬火后工件表面得到极细的隐晶马氏 体体 组织，使表面的硬度比普通淬火高，脆性组织，使表面的硬度比普通淬火高，脆性也也 较低，并具有较高的疲劳强度。较低，并具有较高的疲劳强度。3. 工件表面不容易氧化和脱碳，且变形也小。工件表面不容易氧化和脱碳，且变形也小。4. 淬硬层深度易于控制。淬硬层深度易于控制。淬火操作易于实现

3、机械化和自动化，劳动条件淬火操作易于实现机械化和自动化，劳动条件2. 好、生产率高。好、生产率高。中碳钢和中碳低合金钢（中碳钢和中碳低合金钢（40、45、40Cr等）、铸铁等）、铸铁 （四）感应加热淬火的工艺（四）感应加热淬火的工艺1. 感应加热淬火用钢感应加热淬火用钢2. 感应加热淬火件的技术要求感应加热淬火件的技术要求（1）表面硬度）表面硬度表面硬度要求在表面硬度要求在4558HRC范围内。范围内。 （3 ）预备热处理）预备热处理 正火或调质正火或调质齿轮：齿轮：m5，单齿同时加热淬火，单齿同时加热淬火，硬化层仿齿形分布。硬化层仿齿形分布。（2） 淬硬层深度淬硬层深度轴类件：小直径（轴类件

4、：小直径（1020mm），），1/5R大直径，大直径，1/10R。m5，同时加热淬火，齿根淬硬，同时加热淬火，齿根淬硬。淬火后要进行低温回火淬火后要进行低温回火（五）感应加热淬火零件的加工工艺路线五）感应加热淬火零件的加工工艺路线下料下料锻造锻造正火正火粗加工粗加工（调质调质）精加工精加工感应加热淬火低温回火感应加热淬火低温回火磨削磨削与感应加热相比，设备简单，可用于尺寸大的零件与感应加热相比，设备简单，可用于尺寸大的零件的局部表面淬火。但生产率低。的局部表面淬火。但生产率低。三、火焰加热表面淬火三、火焰加热表面淬火（26mm）激光加热表面淬火激光加热表面淬火激光加热表面淬火激光加热表面淬火是

5、利用高能密度是利用高能密度(功率密度大功率密度大于于103Wcm2)激光束对金属工件表层迅速加热激光束对金属工件表层迅速加热和随后激冷，使其表层发生固态相变而达到表和随后激冷，使其表层发生固态相变而达到表面强化的一种淬火工艺。面强化的一种淬火工艺。 优点优点：能量密度高能量密度高，加热速度极快，无氧化脱碳，加热速度极快，无氧化脱碳， 热变形极小；热变形极小；冷却速度也很快冷却速度也很快，可自淬火，可自淬火 而无需冷却介质；而无需冷却介质；表面光洁度高表面光洁度高，不需要，不需要 再进行表面精加工，可作为最后一道工序；再进行表面精加工，可作为最后一道工序； 表面硬度高，一般不需回火；适合对于形表面硬度高，一般不需回火；适合对于形 状复杂的工件（如带有盲孔、小孔、小槽、状复杂的工件（如带有盲孔、小孔、小槽、 薄壁工件）进行局部表面淬火。薄壁工件）进行局部表面淬火。激光淬火区激光淬火区未淬火区未淬火区热影响区热影响区随堂练习：随堂练习：为了降低钢的硬度便于机加工可采用为了降低钢的硬度便于机加工可采用 工艺；工艺；为使零件获得高的强度、硬度和耐磨性可采用为使零件获得高的强度、硬度和耐磨性可采用 工艺；为了提高零件局部的硬度和耐磨性可以采工艺；为了提高零件局部的硬度和耐磨性可以采用用 工艺；为了提高淬火零件的塑