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高周波感應(yīng)淬火的方法及原理解析
這個方法的實質(zhì)是:把被淬火物件放入螺旋狀感應(yīng)圈中或放在導(dǎo)體(一般為銅的)的下面,在感應(yīng)圈或?qū)w中通以高周波交流電流。這樣在物件中感應(yīng)交流電,這感應(yīng)電流集中于物體的表面(由于所謂表面效應(yīng)),而沿金屬深度的方向急劇的下降。但是,在電流密度最大的地方將會很快地使金屬加熱,因此,當(dāng)內(nèi)部還沒有來得及加熱時,表面已經(jīng)加熱到足夠淬火的溫度。至于淬火的深度仍須決定于許多因素,而首先是電流周波數(shù)(每秒周波數(shù))、輸入功率及加熱時間。
如用感應(yīng)法加熱時,金屬中數(shù)量達(dá)到的深度P決定于周波數(shù)F、金屬的比電阻P和透磁率U,如下面的公式:
P=C(P/U*F)
式中C為比例系數(shù)。
因為U和P或多或少地是不變的,故從式中得知,熱量達(dá)到的深度完全決定于電流周波數(shù),F(xiàn)加大,則P減小。
但是這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)出:這個公式是說明熱量進(jìn)入的深度的。
至于加熱的深度,也同樣應(yīng)決定于功率及通電流的時間之長短。
事實上,供給感應(yīng)圈的功率愈高,則在感應(yīng)體下的物體表面的熱量應(yīng)也愈大。另一方面,感應(yīng)的時間愈長,熱量導(dǎo)入金屬就愈深(因為金屬是可以導(dǎo)熱的)。
因此,控制周波、功率及時間,就可以使物件加熱到任意的深度,由幾分之一毫米直到幾十毫米。
然后把表面已經(jīng)加熱了的物件冷卻,就可以得到呈淬火狀態(tài)的硬的表層,而中心仍保持原來的組織。當(dāng)物件含碳高于0.3-0.4%時,這種方法可以很有效地提高其淬火表面的硬度。如果大型物件,也可以借其內(nèi)部來冷卻已經(jīng)加熱的表面,但是也可以通過感應(yīng)圈向物件噴水(或其他液體)以進(jìn)行冷卻。