由于零件淬火部位空間小，感應(yīng)器制作難度大
磁力線密度小，逸散---，導(dǎo)致端面加熱速度慢、加熱溫度低，當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到淬火加熱溫度時(shí)，淬硬層深超差，不能滿足技術(shù)要求，同時(shí)，平面感應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)外圓感應(yīng)加熱淬火;由于零件淬火部位空間小，制作的感應(yīng)器有效截面小，同時(shí)滿足感應(yīng)器有效冷卻和實(shí)現(xiàn)淬火自噴冷卻難度較大。為解決以上難題，達(dá)到在同一感應(yīng)器上互為直角的外圓和端面同時(shí)感應(yīng)加熱淬火的目的，在感應(yīng)器設(shè)計(jì)及制作中采取了如下措施。在鄰近效應(yīng)影響下，圓柱面吸收的磁力線密度大于下端面，感應(yīng)電流集中于相鄰零件圓柱表面，在加熱過(guò)程中，圓柱面易被加熱，而下端面磁力線密度小，不易被加熱。鑒于此情況，將感應(yīng)器的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為內(nèi)錐面，以求通過(guò)擴(kuò)大感應(yīng)器與零件外圓的間隙，減少磁力線在外圓截面上的分布;與外圓間隙相比，下端面間隙小，考慮到零件的直角結(jié)構(gòu)會(huì)使磁力線的密度集中于直角的尖角處，形成尖角效應(yīng)，使尖角處加熱溫度高，故將感應(yīng)器下端面設(shè)計(jì)成直角兩端面。感應(yīng)加熱過(guò)程中，淬火液采用外噴供給方式。
試驗(yàn)得出的淬火的幾個(gè)關(guān)鍵原因
采用同一中頻感應(yīng)淬火參數(shù)，磨床導(dǎo)軌淬火設(shè)備視頻，對(duì)于熱處理項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn):
(1)正火工件的感應(yīng)淬火組織，馬氏體較粗大。
(2)正火處理的工件感應(yīng)淬火后硬化層相對(duì)于調(diào)質(zhì)硬化層要淺一些。
(3)表面硬度也比調(diào)質(zhì)的低1~3hrc(但是一旦增加感應(yīng)淬火時(shí)間，正火工件和調(diào)質(zhì)工件的表面硬度和硬化層沒(méi)有太大的區(qū)別，但是組織相比較更粗)。
(4)正火工件的變形規(guī)律性不強(qiáng)。調(diào)質(zhì)工件變形很小，甚至沒(méi)有變化(因此對(duì)于以后大批量采用正火作為預(yù)備熱處理的工件，需要熱后加工(主要是長(zhǎng)度尺寸)，-尺寸合格，并且不同鋼材爐號(hào)的材料也要做變形試驗(yàn)，-加工余量。調(diào)質(zhì)工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)工件首先要正火，就是說(shuō)多了一道淬火+高溫回火工藝;調(diào)質(zhì)工件粘度高，刀具消耗多，冷加工成本也高(正火增加熱后尺寸修正的成本相對(duì)于調(diào)質(zhì)還是低很多)。
(5)調(diào)質(zhì)狀態(tài)的工件硬化層分布較正火狀態(tài)的明顯，正火狀態(tài)的過(guò)渡區(qū)較大。用酒精腐蝕觀察正火狀態(tài)的模糊。仔細(xì)觀察正火和調(diào)質(zhì)工件的過(guò)渡區(qū)，在調(diào)質(zhì)工件的過(guò)渡區(qū)，可以發(fā)現(xiàn)馬氏體組織，而在正火工件的過(guò)渡區(qū)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，間接地證明了對(duì)于感應(yīng)加熱，由于加熱時(shí)間短，基體組織越均勻，產(chǎn)生完全奧氏體的可能性越大，冷卻時(shí)產(chǎn)生完全馬氏體的幾率也大。
感應(yīng)加熱是一種快速加熱方式，奧氏體化程度和均勻化程度不僅與原始組織有關(guān)，而且與加熱速度有關(guān)。原始組織越均勻，加熱速度緩慢，完成奧氏體化并均勻化所需的時(shí)間就短，反之則相反。
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