感應(yīng)加熱頻率的選擇：根據(jù)熱處理技術(shù)要求及加熱深度的要求選擇頻率，頻率越高加熱的深度越淺。 　　高頻(10KHZ以上)加熱的深度為0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加熱，如小模數(shù)齒輪及中小軸類零件等。 　　中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用于直徑大的軸類和大中模數(shù)的齒輪加熱。 　　工頻(50HZ)加熱淬硬層深度為10-20mm，一般用于較大尺寸零件的透熱，大直徑零件（直徑Ø300mm以上，如軋輥等）的表面淬火。 　　感應(yīng)加熱淬火表層淬硬層的深度，取決于交流電的頻率，一般是頻率高加熱深度淺，淬硬層深度也就淺。頻率f與加熱深度δ的關(guān)系，有如下經(jīng)驗(yàn)公式：δ=20/√f(20°C)；δ=500/√f(800°C)。 　　式中：f為頻率，單位為Hz；δ為加熱深度，單位為毫米（mm）。 　　感應(yīng)加熱表面淬火具有表面質(zhì)量好，脆性小，淬火表面不易氧化脫碳，變形小等優(yōu)點(diǎn)，所以感應(yīng)加熱設(shè)備在金屬表面熱處理中得到了廣泛應(yīng)用。 　　感應(yīng)加熱設(shè)備是產(chǎn)生特定頻率感應(yīng)電流，進(jìn)行感應(yīng)加熱及表面淬火處理的設(shè)備。

感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用

一、應(yīng)用

　　承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等交變負(fù)荷作用的工件，要求表面層承受比心部更高的應(yīng)力或耐磨性，需對(duì)工件表面提出強(qiáng)化要求，適于含碳量We=0.40～0.50%鋼材。

二、工藝方法

　　快速加熱與立即淬火冷卻相結(jié)合。 　　通過(guò)快速加熱使待加工鋼件表面達(dá)到淬火溫度，不等熱量傳到中心即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，中心仍為未淬火的原來(lái)塑性、韌性較好的退火（或正火及調(diào)質(zhì)）組織。

三、主要方法

　　感應(yīng)加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻）,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。 　　表面淬火原理

(一）基本原理

　　將工件放在用空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應(yīng)電流，將零件表面或局部迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫800～1000℃，心部仍接近室溫）若干秒鐘后迅速立即噴(浸)水冷卻（或噴浸油冷卻)完成浸火工作，使工件表面或局部達(dá)到相應(yīng)的硬度要求。

(二）加熱頻率的選用

　　室溫時(shí)感應(yīng)電流流入工件表層的深度δ（mm）與電流頻率f（HZ）的關(guān)系為 　　頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。 　　常用的電流頻率有： 　　1、高頻加熱：100～500KHZ，常用200～300KHZ，為電子管式高頻加熱，淬硬層深為0.5～2.5mm，適于中小型零件。 　　2、中頻加熱：電流頻率為500～10000HZ，常用2500～8000HZ，電源設(shè)備為機(jī)械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發(fā)生器。淬硬層深度2～10 mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。 　　3、工頻加熱：電流頻率為50HZ。采用機(jī)械式工頻加熱電源設(shè)備，淬硬層深可達(dá)10～20mm，適于大直徑工件的表面淬火。

(三）感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用

　　與普通加熱淬火比較具有： 　　1、加熱速度極快，可擴(kuò)大A體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間。 　　2、淬火后工件表層可得到極細(xì)的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強(qiáng)度。 　　3、經(jīng)該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直接裝配使用。 　　4、淬硬層深，易于控制操作，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化。 　　五、火焰表面加熱淬火 　　適于中碳鋼35、45鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr及65Mn、灰口鑄鐵、合金鑄鐵的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤氣-氧混合氣燃燒的火焰噴射快速加熱工件。工件表面達(dá)到淬火溫度后，立即噴水冷卻。淬硬層深度為2～6mm，否則會(huì)引起工件表面嚴(yán)重過(guò)熱及變形開裂。 　　表1 初試工藝及結(jié)果 表1 初試工藝及結(jié)果

陽(yáng)壓/kV	陽(yáng)流/A	柵流/A	加熱時(shí)間/s	冷卻介質(zhì)	淬硬層深度/mm	硬度/HRC	脫碳層深度/mm
11	3	0.6	8	自來(lái)水浸淬	3.4-3.9	54	0.15

序號(hào)	工藝參數(shù)	檢測(cè)結(jié)果
陽(yáng)壓/kV	陽(yáng)流/A	柵流/A	加熱時(shí)間/s	冷卻介質(zhì)	淬硬層深度/mm	硬度/HRC	脫碳層深度/mm	裂紋
1	11.0	2.4	0.50	7.0	自來(lái)水浸淬	3.2-3.8	54	0.120	發(fā)現(xiàn)幾條細(xì)小裂紋
2	10.5	2.4	0.40	6.5	自來(lái)水浸淬	3.2-3.7	55	0.100
3	10.5	2.2	0.35	5.5	自來(lái)水浸淬	2.8-3.3	55	0.030
4	10.5	2.2	0.35	5.0	自來(lái)水浸淬	2.5-3.1	55	0.005