中频淬火炉实现表面同时加热途径

中频淬火炉实现表面同时加热途径

中频淬火炉加热方式有两种：是同时加热淬火，即将工件需要淬火的表面同时加热，随后进行急剧的冷却；第二种是循序连续加热淬火，即用感应加热工件的一小部分表面，同时工件由上向下移动，使表面循序连续加热和冷却。

进行多品种、小批量零件的生产时，不同材料可能需要使用不同的淬火介质，故大多采用同时加热的淬火方式。若淬火表面积较大的零件，受设备功率等因素的限制，则考虑采用连续加热的方式进行淬火。

1.马氏体不锈钢工件内孔中频淬火炉

（1）加工难点

马氏体不锈钢工件内孔高频表面淬火采用同时加热的方式，其加工难点在于不锈钢材质和内孔表面淬火。

中频淬火炉加热过程中，温度超过材料失磁点（钢铁材料失磁点温度一般在700～800℃）时，材料电磁感应能力降低，加热速度下降数倍，进一步加热困难。而不锈钢热处理温度高，均在1000℃以上，加热到材料的淬火温度难度更大。另一方面，由于其热处理温度高，接近材料的熔点，虽然失磁点以上加热速度降低，但较常规热处理加热速度仍很快，又难以控制，存在发生零件表面过热熔融的风险。

中频淬火炉环状效应是感应加热的三大效应之一，也是造成内孔加热困难的原因所在。即使用感应圈对工件进行加热时，通过感应圈的电流集中在感应圈的内侧表面。加热工件外圆表面时，感应圈内侧表面与工件外侧表面相对应，有利于工件的加热，而加热工件内孔表面时，方向则正好相反，会使感应器的电效率显著降低，不利于工件的加热。而且，进行内孔感应淬火时，加热面在工件内部，操作者从外部不易直接观测，一定程度上增加了操作困难。

某产品球面轴承（见图1）要求sf28mm球面淬火，材料为马氏体不锈钢20Cr13，淬火硬度要求35～45HRC。该工件除上述加热难点外，其加热面为球面，而不是直通内孔，必然造成感应器与工件加热面的间隙增大，进一步降低了电效率。通常进行内孔中频淬火，为克服环状效应对工件加热的不利影响，采用在感应器上设置导磁体，以改变磁场的分布，迫使电流向接近于工件所需加热的表面分布，从而改善加热效果。但该工件内孔较小，去掉感应器与工件之间的间隙距离以及感应器自身尺寸，感应器内径在13mm以下，无法加装导磁体。对该工件的感应淬火只能通过优化工艺参数、改进加热过程以Z大限度发挥设备能力的方法。