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表面淬火的种类和特点
| 类别 | 工艺过程 | 特点 | 应用范围 |
|---|---|---|---|
| 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 根据电流频率不同，感应加热表面淬火，可以分为： 1．高频淬火：100～1000kHz 2．中频淬火：1～10kHz 3．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、冲击韧度都有所提高，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。例如高频淬火一般1～2mm，中频淬火一般3～5mm，工频淬火能到≥10～15mm 缺点：处理复杂零件比渗碳困难 |
常用中碳钢(ωC0.4％～0.5％)和中碳合金结构钢，也可用高碳工具钢和低合金工具钢，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 |
| 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65HRC，灰铸铁为40～48HRC，合金铸铁为43～52HRC。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 常用钢材为中碳钢，如35、45钢及中碳合金钢(合金元素＜3％)，如40Cr、65Mn等，还可用于灰铸铁件、合金铸铁件。含碳量过低，淬火后硬度低，而碳和合金元素含量过高，则易碎裂，因此，以含碳量(质量分数)在0.35％～0.5％之间的碳素钢最适宜 |
| 电 接 触 表 面 淬 火 | 采用两电极(铜滚轮或碳棒)向工件表面通低电压大电流，在电极与工件表面接触处产生接触电阻，产生的热使工件表面温度达到临界点以上，电极移去后冷却淬火 |
1．设备简单，操作方便 2．工件变形极小，不需回火 3．淬硬层薄，仅为0.15～0.35mm 4．工件淬硬层金相组织，硬度不均匀 |
适用于机床铸铁导轨表面淬火与维修，气缸套、曲轴、工具等也可应用 |
| 脉 冲 淬 火 | 用脉冲能量加热可使工件表面以极快速度(1/1000s)加热到临界点以上，然后冷却淬火 |
1．由于加热冷却迅速，工件组织极细，晶粒极小 2．淬火后不需回火 3．淬火层硬度高(950～1250HV) 4．工件无淬火变形，无氧化膜 |
适于热导率高的钢种，高合金钢难于进行这种淬火。用于小型零件、金属切削工具、照相机、钟表等机器易磨损件 |
