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高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火的区别
1、高频淬火 淬火深度(1.0~2mm)、硬度高、工件不易氧化、变形小、淬火质量好、生产效率高,适用于摩擦条件下工作的零件,如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr);
2、中频淬火淬硬层较深(3~5mm),适用于承受扭曲、压力负荷的零件,如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨铸铁)。
      感应加热表面淬火,是利用电磁感应、集肤效应、涡流和电阻热等电磁原理,使工件表层快速加热,并快速冷却的热处理工艺。感应加热表面淬火时,将工件放在铜管制成的感应器内,当一定频率的交流电通过感应器时,处于交变磁场中的工件产生感应电流,由于集肤效应和涡流的作用,工件表层的高密度交流电产生的电阻热,迅速加热工件表层,很快达到淬火温度,随即喷水冷却,工件表层被淬硬。感应加热时,工件截面上感应电流的分布状态与电流频率有关。电流频率愈高,集肤效应愈强,感应电流集中的表层就愈薄,这样加热层深度与淬硬层深度也就愈薄。因此,可通过调节电流频率来获得不同的淬硬层深度。
      常用感应加热种类及应用见表5-3。感应加热速度极快,只需几秒或十几秒。淬火层马氏体组织细小,机械性能好。工件表面不易氧化脱碳,变形也小,而且淬硬层深度易控制,质量稳定,操作简单,特别适合大批量生产。常用于中碳钢或中碳低合金钢工件,例如45、40Cr、40MnB等。也可用于高碳工具钢或铸铁件,一般零件淬硬层深度约为半径的1/10时,即可得到强度、耐疲劳性和韧性的良好配合。感应加热表面淬火不宜用于形状复杂的工件,因感应器制作困难。
表5-3 感应加热种类及应用范围
感应加热类型     常用频率    一般淬硬层深度/m m    应用范围
高频感应加热    80~1000kHz    0.5~2.5     中小模数齿轮及中小尺寸的轴类零件
中频感应加热    2500~8000Hz    2~10    较大尺寸的轴和大中模数齿轮
工频感应加热火    50Hz    10~20    较大直径零件穿透加热,大直径
 
零件如轧辊、火车车轮的表面淬火:
超音频感应加热  30~36kHz  淬硬层能沿工件轮廓分  中小模数齿轮表面热处理是通过改变零件表层组织,以获得硬度很高的马氏体,而保留心部韧性和塑性(即表面淬火),或同时改变表层的化学成分,以获得耐蚀、耐酸、耐碱性,及表面硬度比前者更高(即化学热处理)的方法。
火焰表面淬火:
用乙炔-氧或煤气-氧的混合气体燃烧的火焰,喷射到零件表面上,快速加热,当达到淬火温度后,立即喷水或用乳化液进行冷却
淬透层深度一般为2-6mm,过深往往引起零件表面严重过热,易产生淬火裂纹。
表面硬度:钢可达HRC65,灰铸为HRC40-48,合金铸铁为HRC43-52。这种方法简便,无需特殊设备,但易过热,淬火效果不稳定,因而限制了它的应用。适用于单件或小批生产的大型零件和需要局部淬火的工具或零件,如大型轴类、大模数齿轮等感应加热表面淬火;将工件放入感应器中,使工件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度后,立即喷水冷却,使工件表层淬火,从而获得非常细小的针状马氏体组织。
根据电流频率,感应加热表面淬火,可以分为:
高频淬火;30-100kHz. 中频淬火;1-10kHz. 工频淬火;50Hz
1表层硬度比普通淬火高2-3HRC,并具有较低的脆性:
2疲劳强度,冲击韧性都有所提高,一般工件可提高20-30%:
3变形小:
4淬火层深度易于控制:
5淬火时不易氧化和脱碳:
6可采用较便宜的低淬透性钢:
7操作易于实现机械化和自动化,生产率高
8电流频率愈高,淬透层愈薄。
高频淬火一般1-2mm,   中频淬火一般3-5mm,   工频淬火能到>=10-15mm
高频感应加热:电流频率在100~500 kHz(千赫),有效淬硬深度为0.5~2 mm(毫米),主要用于要求淬硬层较薄的中、小型零件,如小模数齿轮、中小型轴等。
中频感应加热:电流频率在500~10000 Hz(赫),有效淬硬深度为2~10 mm(毫米),主要用于要求淬硬层要求较深的零件,如中等模数的齿轮、大模数齿轮、直径较大的轴等。
表面淬火零件的中间热处理是调质
表面淬火缺点:处理复杂零件比渗碳困难
常用钢材为中碳钢,如35、45及中碳合金结构钢(合金元素<3%),如40Cr,65Mn等,还可用于灰铸铁、合金铸铁件。
碳含量过低,淬火后硬度低,而碳和合金元素过高,则易碎裂,因此,以含碳量右0.35-0.5%之间的碳素钢最适宜。
常用中碳钢(0.4-0.5%C)和中碳合金结构钢,也可用高碳工具钢和低合金结构钢,以及铸铁。
一般零件淬透层深度为半径的1/10左右时,可得到强度、耐疲劳性和韧性的最好配合。
对于小直径10-20mm的零件,建议用较深的淬透层深度,即可达半径的1/5;
对于截面较大的零件可取较浅的淬透层深度,即小于半径1/10以下。
1,工作于摩擦条件下的零件,如一般小齿轮、轴
45、40Cr、42MnVB;高频淬火,淬深1.5-2mm
2,承受扭曲、压力负荷的零件,如曲轴、大齿轮、磨床主轴等
45、40Cr、65Mn、9Mn2V、球墨铸铁;中频淬火,淬深3-5mm
3承受扭曲、压力负荷的大型零件,如冷轧辊等
9Cr2Mo、9Cr2W;工频淬火,淬深>=10-15mm