高頻退火設備的表面淬火原理是根據電磁感應原理,將工件置于通有一定頻率交流電的感應線圈中,在交變磁場作用下,使工件表層形成大的感應電流,從而將工件表面迅速加熱奧氏體化,然后快速冷卻的表面淬火工藝操作。
使用高頻退火設備淬火的方法的基本原理:
1.電磁感應和肌膚效應,不工件放入由空心銅管繞城的感應器線圈中,感應器中通入一定頻率的交流電以產生交變磁場,由于電磁感應在工件內就會產生頻率相同,方向相反的感應電流。感生電流會產生渦流和磁滯損耗而使工件發熱,而且是不均勻分布,主要幾種在表面層。電流強度從表面向心部呈指數規律衰減。這種現象成為肌膚效應。
2.鄰近效應 當電流通過兩個相鄰導體時,由于他們所產生的交變磁場的相互作用,導致電流分布發生變化。當兩個相鄰導體電流方向相反時,電流從兩導體的內側流過,當兩相鄰導體的電流方向相同時,則電流從兩導體相鄰的外側通過,這種現象成為鄰近效應。
3.通過感應圈的電流集中在工件內側表示在工件表面的現象稱為環狀效應。
4.尖角效應 把外形帶有尖角,棱邊及曲率半徑嬌小的突出部分工作置于感應器中加熱時,工件的尖角或突起出感應電流密度太大,加熱速度調快的現象成為尖角效應。
高頻退火設備淬火尖角效應的避免方法有:設計是講感應器與工件尖角或突起部分的間隙適當增大,以減少該處磁力線的幾種,講工件尖角處的感應器做成圓弧狀,在工件突起處適當增大曲率半徑,以保持整個加熱表面溫度的均勻性。
齒輪高頻退火設備淬火硬化層的深度 高頻淬火硬化層的分布和是呢度對齒輪壽命有很大的影響。淬硬層沿齒廓分布是較為理想的,整齒淬透會嚴重影響齒輪的疲勞強度和損傷材料的韌性。受設備功率的制約,大模數的齒輪很難做到淬硬層的合理分布。采用單齒淬火并合理的設計感應器,可使淬硬層的分布得到很大的改善。淬硬層過淺,容易被壓穿和剝落;淬硬層過深,容易引起變形和開裂。所以根據模數選擇合適的淬火硬度層是達到齒輪淬火的較佳效果。