感应加热表面淬火

1、感应加热表面淬火 胡洋137215842第一章 感应加热表面淬火概述第二章 相关文献阅读第三章 感应加热表面淬火技术展望第四章 参考文献目录目录3第一章 概述表面淬火：表面淬火火分类4表面淬火组织与性能特点图：表面加热淬火后组织和硬度的分布 硬化层 过渡层 心部淬硬层45钢T8钢5性能特点高硬度耐磨性好高的疲劳强度 特殊需求零件（齿轮，轴承等）6表面淬火后的残余应力热应力：淬火冷却时体积收缩，表面热应力为拉应力。组织应力：形成马氏体时体积膨胀，在表面形成压应力。7感应加热表面淬火原理8基本原理：自感电抗电流透入深度9感应加热分类频率范围频率范围淬硬层深度淬硬层深度应应 用用 举举 例例高频感应

2、加热高频感应加热中频感应加热中频感应加热工频感应加热工频感应加热200300kHz110kHz50Hz0.52mm28mm1015mm摩擦条件下工作的摩擦条件下工作的零件小齿轮、小轴零件小齿轮、小轴承受扭矩、压力载荷承受扭矩、压力载荷的零件，曲轴、大齿的零件，曲轴、大齿轮、轮、承受扭矩、压力载荷的承受扭矩、压力载荷的大型零件大型零件 ，如冷轧辊等，如冷轧辊等10感应加热淬火技术特点优点局限性11 感应加热淬火工艺：工件材料，表面硬度，淬硬层深度，硬化区分布，形变量，表面裂纹，和金相组织等。材质及预先热处理设备（频率和功率）加热速度温度和方式感应器设计确定冷却方式和冷却介质确定回火工艺中碳，高碳

3、，合金钢，调质预处理。硬化层深度，零件尺寸等。硬化层深度为电流透入深度一半左右时，频率最佳。与钢成分原始组织有关；同时加热；连续加热。（结构和电参数）形状与被加热零件外形相适应。根据钢材，零件形状与尺寸，加热方法等综合考虑决定。水，聚乙烯醇水溶液，油，乳化液等。低温回火，降低残余应力和脆性。12第二章 文献阅读超快速感应加热淬火钢的疲劳强度和断裂机制研究超快速感应加热淬火钢的疲劳强度和断裂机制研究 主要研究的是浅硬化层的疲劳强度以及其疲劳断裂机制。13A：0.13s 0.7mm B：0.30s 1.2mm C： 0.37s 1.5mm D：0.67s 1.8mm E：1.5s 硬化层受加热时间

4、的影响，同时硬化层也影响着残余压应力的分布。14图：旋转弯曲疲劳测试结果表面压应力一般能提高材料的抗疲劳性能，A，B样品的的残余压应力在1000Mpa左右，他们的抗疲劳性能相对于原样品却没有提高多少！ 疲劳强度随着硬化层的深度增加而增加。15图：样品D（硬化层2.2mm）断裂表面的特征。图：样品B（硬化层1.2mm）断裂表面的特征。16图：随着硬化深度的增加，断裂模式转变示意图17实验结论硬化层的深度可以通过调整加热时间来进行控制。尽管一些样品具有高的表面压应力，但是对于极浅的硬化层却表现出不太高的疲劳强度，主要是由于裂纹产生于硬化层下方的非硬化层区域。随着硬化层厚度的增加，材料断裂模式从内断

5、裂模式变为了硬化层断裂模式。对于浅硬化层样品，断裂裂纹从材料内部产生，对相对厚的样品，疲劳裂纹从样品硬化层夹杂处产生。18第三章 感应加热淬火展望 表面感应加热是一种最经济也最节能的热处理工艺。感应加热技术在零件表面改性方面取得了广泛的应用，而且其在理论与应用方面的发展也很迅速。当前在基础研究方面最活跃的领域是应用计算机模拟感应加热温度场，磁场的变化。今后，如果能够将感应加热的热效应和温度场，磁场等随时间变化，并结合表面加热相变，冷却相变，残余应力分布，零件变形与性能预测等用软件结合起来，必然会推动感应表面技术向一个新的层次发展。19参考文献1 Komotori J, Shimizu M, M

6、isaka Y, et al. Fatigue strength and fracture mechanism of steel modified by super-rapid induction heating and quenchingJ. International journal of fatigue, 2001, 23: 225-230.2 Kristoffersen H, Vomacka P. Influence of process parameters for induction hardening on residual stressesJ. Materials & Design, 2001, 22(8): 637-644.3 Coupard D, Palin-luc T, Bristiel P, et al. Residual stresses in surface induction hardening of steels: Comparison between experiment and simulationJ. Materials Science and Engineering: A, 2008, 487(1): 328- 339.4 刘尚超. 感应深度加热表面淬火工艺与低淬透性钢的应用J. 汽 车工艺与材料, 1998 (8): 17-21.5 潘