為什么齒輪感應淬火后的表面硬度會比普通淬火的高?
齒輪經過感應淬火后的表面溫度會比普通的淬火處理高,這是感應淬火的特點,這也可以稱為超硬現象。其實為什么齒輪淬火后表面的硬度更高呢?目前主要有兩種解釋。一是由于感應加熱的方式,縮短了加熱時間,在加熱的過程中缺乏奧氏體晶粒產生的條件,因此導致了齒輪表面硬度提高了。第二種解釋就是因為由于感應淬火時冷卻速度快,在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應力,從而提高了齒輪的表面硬度。
為了印證殘留應力對金屬工件的作用,我們特意將經過高頻感應淬火設備淬火的工件切斷,然后再將其與切斷前的硬度做比較,發現經過切斷后的硬度平均降低了2hrc以上,因此可以證明殘留壓應力去除之后,金屬工件的硬度是會降低的。為什么齒輪殘留留壓應力會導致表面硬度的提高呢?我們還可以從另一方面來解釋,這就是由于齒輪在經過感應設備淬火的時候,在低溫回火過程中,齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。
現在,大家明白了為什么要使用高頻感應淬火設備了嗎?因為齒輪感應淬火后的表面硬度會比普通淬火的更高,使用感應淬火設備,可獲得高硬度高耐磨的金屬工件,何樂而不為呢?
汽車半軸感應加熱電源電流頻率及加熱時間的選擇
汽車半軸局部感應加熱時頻率的選擇基于以下兩個因素:
(1) 感應器的電效率,使其力求接近于-值,這就要求有足夠高的電流頻率,因為電效率隨頻率而提高。
(2) 加熱時間的情況下,-工藝需要的心表溫差,即要求適度降低電流頻率。高的電效率短的加熱時間,使局部加熱必然會產生的局部熱向毛坯非加熱部位的熱傳導會更少。因此,局部感應加熱的效率,基本上取決于電流頻率的正確選擇。電流頻率可依據半軸坯料的的直徑來選擇電流的頻率。
坯料以給定的心表溫度差由起始溫度(這里取600 ℃)加熱到鍛壓溫度所需要的時間,稱為加熱時間。在給定心表溫度差(如100 ℃溫差規范)的前提下,加熱時間只取決于電流的頻率(它決定電流透入-)、坯料的物理性質(導熱性)以及坯料的直徑(坯料的直徑減去電流透入-決定了平均熱傳導的距離)。
加熱時間的確定非常重要,坯料在感應器內實際的加熱時間小于確定的加熱時間, 從感應器內出來的坯料的心表溫差將大于100 ℃,而達不到鍛壓需要的溫度要求;如果大于確定的時間,將會造成能耗的增加,工作節拍延長,生產效率降低,齒輪表面淬火設備-,加熱段向非加熱段熱傳導增加,甚至造成加熱段過燒、坯料報廢的-后果。坯料直徑按直徑來進行加熱時間的計算。
齒輪高頻感應加熱淬火溫度
加熱溫度及加熱速度是感應加熱的基本的工藝參數, 它直接決定鋼的相變過程和淬火后的組織,是提高和穩定高頻表面淬火工藝的重要-。
高頻感應加熱是由交變電磁感應產生渦流和磁滯加熱零件。高頻感應加熱速度很快,在相變區內可達50-500攝氏度/秒,甚至更高。
高頻感應快速加熱中,在其他因素相同的條件下,完成相變的條件取決于相變 區內的加熱速度,加熱速度越快,完成相變的溫度就越高。
獲得淬火硬度的溫度,就是完成相變的理想淬火溫度,淬火組織為隱針狀 或細針狀馬氏體。若低于該淬火溫度下淬火,則淬火組織中出現屈氏體和少量鐵素體;若高于該溫度淬火,則得針狀或粗針狀馬氏體。
淬火溫度的選擇,主要決定于零件的服役條件,如以提高表面耐磨性為主,不 受沖擊的零件,可選擇獲得硬度的淬火溫度。