高频感应加热表面淬火法是将工件放在由空心铜管绕制的感应器中,然后向感应器通入一定频率的交流电,以产生交变磁场,使工件内产生频率相同的感应电流,使工件表面加热到淬火温度,而心部温度仍接近于室温,随后喷冷却介质或把加热后的工件放入冷却介质中快速冷却,就能达到工件表面加热淬火的目的。
高频感应加热表面淬火是我国机械行业中较普遍应用的表面淬火方法。高频感应加热表面淬火对工件的原始组织有一定要求,应预正火或调质处理,以使工件基体有较好的综合力学性能。高频感应表面加 热淬火后的工件需进行低温回火,以降低淬火产生的内应力。
高频感应加热表面淬火是一种先进的热处理方法,它的特点是加热速度快、淬火组织细、硬度比普通淬火高2~3HRC,耐磨性提高,表面氧化,脱碳极微。
以极大密度的能量(>103W/c㎡)瞬时供给被处理工件的表面,使其发生相变硬化,熔化快速凝固和表面合金化效果的热处理称高密度能(也称高能密度)加热热处理,也称冲击热处理法,冲击热处理也可以靠高频感应加热法来实现。高频脉冲感应加热时,发生器容量越大,脉冲加热时间越短,电频越高,淬硬层越浅。冲击感应加热时的电频率高达27.12MHz,此时的淬硬层深度可达0.1mm。当发生器功率为10kW时,可发出1MW功率的脉冲。金属表面停止加热后,靠其未加热部分的热传导来冷却,达到淬硬目的。感应器可用圆形或扁平截面的银丝或铜丝。当脉冲次数在4次/s以下时,无需对感应器通水冷却。
采用高频脉冲加热表面淬火后,零件加热的时间越短,淬硬层深度越浅,热处理后变形更小。
高频感应加热向着超高冲击淬火和大功率脉冲感应加热淬火的方向发展。表3-43是普通高频感应表面加热淬火、超高频冲击表面感应加热淬火、大功率脉冲表面感应加热淬火的技术特点比较。