高频淬火与渗碳淬火的区别_百度知道
高频淬火与渗碳淬火的区别
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渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。高频淬火是指利用高频电流(30K-1000KHZ)使工件表面局部进行加热、冷却，获得表面硬化层的热处理方法。这种方法只是对工件一定深度的表面强化，而心部基本上保持处理前的组织和性能，因而可获得高强度，高耐磨性和高韧性的综合。又因是局部加热，所以能显著减少淬火变形，降减能耗。正是因为高频淬火拥有上述这些特点，因而在机械加工行业中广泛被采用。
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高频淬火感应加热频率的选择：根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。 高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加热，如小模数
及中小轴类零件等。&中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。&工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径?300mm以上，如轧辊等）的
。&表层淬硬层的深度，取决于交流电的频率，一般是频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。频率f与加热深度δ的关系，有如下
：δ=20/√f(20°C)；δ=500/√f(800°C)。&式中：f为频率，单位为Hz；δ为加热深度，单位为毫米（mm）。&感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属
中得到了广泛应用。&感应加热设备是产生特定频率感应电流，进行感应加热及表面淬火处理的设备。
表面淬火/高频淬火
应用CH-40KW高频承受扭转、弯曲等交变负荷作用的
，要求表面层承受比心部更高的应力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%。工艺方法快速加热与立即淬火冷却相结合。&通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来
、韧性较好的退火（或
及调质）组织。主要方法感应加热表面淬火（、中频、工频）,火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。&
原理/高频淬火
将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面或局部迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000℃，心部仍接近室温）若干秒钟后迅速立即喷(浸)水冷却（或喷浸油冷却)完成浸火工作，使工件表面或局部达到相应的硬度要求。
选用/高频淬火
高频淬火室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm）与电流频率f（HZ）的关系为&频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。
常用的电流频率有：
1、加热：100～500KHZ，常用200～300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～2.5mm，适于中小型零件。
2、加热：电流频率为500～10000HZ，常用HZ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2～10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。&3、工频加热：电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的表面淬火。
比较/高频淬火
与普通加热淬火比较具有：&1、加热速度极快，可扩大A体转变温度范围，缩短转变时间。&2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，
稍高（2～3HRC）。脆性较低及较高疲劳强度。
3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。
4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。
5、火焰表面加热淬火
安全/高频淬火
35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰口铸铁、合金铸铁的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件。工件表面达到淬火温度后，立即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，否则会引起工件表面严重过热及变形开裂。
表1 初试工艺及结果
阳压/kV阳流/A栅流/A加热时间/s冷却介质淬硬层深度/mm硬度/HRC脱碳层深度/mm1130.68自来水浸淬3.4-3.9540.15序号工艺参数检测结果阳压/kV阳流/A栅流/A加热时间/s冷却介质淬硬层深度/mm硬度/HRC脱碳层深度/mm裂纹111.02.40.507.0自来水浸淬3.2-3.8540.120发现几条细小裂纹210.52.40.406.5自来水浸淬3.2-3.7550.100存在310.52.20.355.5自来水浸淬2.8-3.3550.030存在410.52.20.355.0自来水浸淬2.5-3.1550.005存在
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高频淬火和中频淬火的区别
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高频淬火和中频淬火的区别 1、高频淬火淬硬层浅（1.5~2mm）、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和球墨高频的淬火，可以短时间的表层淬硬！晶体组织很细！结构变形小中频表面应力比高频的要小50HZ叫工频，加热深度5-10HZ叫中频10000HZ以上叫高频“高频淬火”与“中频淬火”在原理上是一样的。利用高频率（或中频率、工频）的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。其原理是：当在一个导体线圈中通过一定频率的交流电时，线圈内外将会产生一个频率相同的交流磁场，如果把工件放在线圈内，工件就会感应出交变电流，并使工件加热。感应电流在工件中的分布是不均匀的，电流密度在表面最大，这种现象成为“表面效应”。感应电流透入工件表面的深度主要取决于电流频率（周/秒），频率愈高，电流透入深度愈浅，则淬硬层愈薄，所以，可选用不同的频率来达到不同深度的淬硬层。根据所用电流频率不同，感应加热可分为：高频感应加热（0周/秒）、中频感应加热（周/秒）和工频感应加热（50周/秒）。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
表感应加热种类及应用范围 感应加热类型
一般淬硬层深度／m m
应 用 范 围
高频感应加热
200～1000kHz
主要用于要求淬硬层较薄的中、小模数齿轮和中、小尺寸轴类零件。
中频感应加热
较大尺寸的轴和大中模数齿轮
工频感应加热
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
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
高频淬火和中频淬火在感应器的制作上也有区别，一般地，高频感应器在加热通水冷却下，可选用壁厚0.5~1.5mm的紫铜管，而中频感应器可采用1~3mm的紫铜管。现在红套时，会采用工频加热器，采用50HZ的 交流电源
采纳率：45%
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透入越深；频率越高。而对于淬火深度要求很浅，则透入越浅根据感应加热的原理，频率越低，一般在2毫米以内的表面淬火，则采用高频电源为好。这也是我们在加热大直径工料时为什么必须采用中频加热的原因。因此，当淬火深度要求大于几个毫米时，宜采用中频淬火，如汽车般轴等
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透入深度越深。但是，通过感应器的电流密度大。中频装置的频率有1000、 ，在涡流及零件本身电阻的作用下，根据焦耳-楞次定律，电能即在零件表面层转化为热能，随着频率的降低，使淬火层深度小于电流透入深度，可获得较细的淬火马氏体组织、过渡层较薄、表面硬度高以及残余应力大，多用于钢铁零件的表面淬火，中频感应加热装置其电流频率为500～20000Hz，常用频率2500Hz和8000Hz两种。适用于加热深度大于3mm直径为20～500mm工件的感应加热，唯一的区别只是频率的不同，以及由于频率不同而导致的淬火加热层的深浅不同而已，涡流之所以能实现表面加热，这是由交变电流在导体中的分布特点所决定的，并且加热时间短，将工件表层加热、正火及熔炼金属等。在汽车、拖拉机等制造业中。感应加热淬火就是利用这一特性为基础的。感应电流自工件表面向心部呈指数规律衰减，电流频率越高，多用于钢铁零件的表面淬火，也可用于回火，电流透入深度过大，因而能量损耗大。同时因频率低。当导体中通过直流电时，导体截面上各处的电流密度是相同的，在工件表面层产生了与感应器中交变频率相同，但电流方向相反的感应电流。高频感应加热装置其电流频率为100～500kHz,常用频率为200～300kHz。适用于加热深度小于3mm的工件的感应加热，而且，交变电流的频率愈高，表层的电流密度愈大。这种现象称交变电流的集肤效应，中心的电流密度最小，其中2500Hz和18000Hz两种应用最多，功率从数十千瓦至数百千瓦。从以上的分析可以看出，中高频淬火的原理没有区别说到中高频表面淬火，不得不说感应加热淬火的基本原理：把工件放在感应器中，当一定频率的交流电通过感应器时，由于电磁感应、8000Hz等。这感应电流沿零件表面形成封闭回路，称为涡流，因此淬火质量高，一般力求采用较低频率，以实现深层加热。但频率也不能太低，有利于提高生产率。所以在选择频率时，电流透入深度越浅，集肤效应越显著。不同频率的电流在钢中的透入深度不同。频率越高，电流透入深度并不是淬火层深度。热处理原理告诉我们，采用所谓深层加热，曲轴和凸轮轴等零件的表面淬火多采用中频感应加热装置，然而通过交流电时，其电流在截面上的分布是不均匀的，总是在导体表面的电流密度最大，感应圈的冷却要求高，否则易软化，透入深度越浅；频率越低
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高频表面淬火能淬多深
在单位和师傅们一起探讨高频淬火的工作原理和淬火深度时对能淬多深有了歧义，个人认为高频淬火能加热的深度和频率关系比较大，与加热速度关系不大，不知道我说的对不对。我们单位用200KHz的炉子
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这就是降低加热功率减慢加热速度200KHZ高频淬火正常使用淬硬层不会太深，如果有意识使淬硬层加深也是可以做到的，让表面热能有机会向内传导实现深层加热淬火硬化层就变深了。在加热速度大于材料传热速度时，电源频率能够主导淬火硬化层深度，如果加热速度慢就不是这样了，有意放慢加热速度甚至可以做到材料穿透加热
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