為什么齒輪感應淬火后的表面硬度會比普通淬火的高？

齒輪經(jīng)過感應淬火后的表面溫度會比普通的淬火處理高，這是感應淬火的特點，這也可以稱為超硬現(xiàn)象。其實為什么齒輪淬火后表面的硬度更高呢？為防止相鄰凸輪或軸頸受到磁場影響而回火，因此，需要在有效圈上跨上導磁體束，既提高感應器的效率，又防止磁力線散射。目前主要有兩種解釋。一是由于感應加熱的方式，縮短了加熱時間，在加熱的過程中缺乏奧氏體晶粒產(chǎn)生的條件，因此導致了齒輪表面硬度提高了。第二種解釋就是因為由于感應淬火時冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應力，從而提高了齒輪的表面硬度。

為了印證殘留應力對金屬工件的作用，我們特意將經(jīng)過高頻感應淬火設(shè)備淬火的工件切斷，然后再將其與切斷前的硬度做比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過切斷后的硬度平均降低了2HRC以上，因此可以證明殘留壓應力去除之后，金屬工件的硬度是會降低的。為什么齒輪殘留留壓應力會導致表面硬度的提高呢？淬火機床控制部分該控制系統(tǒng)由西門子S840D數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成,是該設(shè)備的核心部分，對淬火過程的凸輪軸運動、感應器移動、能量控制、冷卻水和淬火介質(zhì)的冷卻、供給等進行控制,并具有自動監(jiān)測和報警功能,能將故障編碼和主要內(nèi)容顯示在主菜單上。我們還可以從另一方面來解釋，這就是由于齒輪在經(jīng)過感應設(shè)備淬火的時候，在低溫回火過程中，齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。

現(xiàn)在，大家明白了為什么要使用高頻感應淬火設(shè)備了嗎？因為齒輪感應淬火后的表面硬度會比普通淬火的更高，使用感應淬火設(shè)備，可獲得高硬度高耐磨的金屬工件，何樂而不為呢？

汽車半軸坯料中頻感應加熱質(zhì)量的控制

為便于實現(xiàn)機械化和自動化，提高生產(chǎn)效率，中頻感應加熱金屬在國內(nèi)一些企業(yè)也逐漸得到廣泛運用。

感應加熱的基本原理是當施感導體（感應器）中通入交變電流以后，在它的周圍產(chǎn)生一個交變的磁場，把金屬毛坯置于交變的磁場內(nèi)，在其內(nèi)部便產(chǎn)生一個交變電勢，在電動勢作用下金屬內(nèi)部產(chǎn)生交變渦流。由于金屬毛坯電阻上的渦流發(fā)熱和磁性轉(zhuǎn)變點以下的磁滯損失發(fā)熱，把金屬毛坯加熱到所需要的溫度。由趨負效應可知，電流僅在被加熱的金屬表面層流過，表面層中的金屬主要靠電流流過而加熱，內(nèi)層（中心金屬）則靠外層熱量向內(nèi)層傳導而加熱。一般來說，當毛坯表面加熱到鍛造溫度時，表面和中心溫度差不得超過100℃。對于大直徑的毛坯，為了縮短內(nèi)層金屬的加熱時間、提高加熱速度，建議選用較低的電流頻率以增大電流透入深度，否則選用的頻率太高，電流透入深度將減少，不但延長了熱量由外層向內(nèi)層的傳遞時間，增加了熱量損失，熱效率低，甚至會造成表面過熱。表面淬火變形小，較整理淬火生產(chǎn)率更高，因而生產(chǎn)過程中沒有特殊要求的多進行表面淬火。小直徑毛坯感應加熱時，由于截面尺寸小，可以采用較高頻率，以提高電效率。

中頻感應加熱設(shè)備是目前主流的電磁感應加熱技術(shù)，有很多優(yōu)點：升溫快，氧化和脫碳少，勞動條件好，便于實現(xiàn)機械化和自動化。

汽車花鍵軸感應加熱淬火與回火

不少花鍵軸類零件采用感應加熱表面淬火，取代傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)熱處理，可以減少能源消耗。但是，現(xiàn)在大多數(shù)花鍵軸感應加熱后仍然采用在爐子中進行低溫回火的工藝。實際上,花鍵軸感應加熱中有熱量傳入其心部,利用這一部分熱量對表面淬火層進行自身回火,取消爐子低溫回火是完全可能的。將感應器傾斜一定角度，使感應器低端靠近錐齒輪大端，感應器靠近錐齒輪小端，調(diào)整好感應器傾斜角度及其與錐齒輪的間隙，使錐齒輪在感應器中旋轉(zhuǎn)，即可獲得均勻加熱。

淬火噴水冷卻過程停止后，零件表面經(jīng)過一定時間才達到溫度。我們一般所指的自身回火溫度就是指這個溫度。自身回火過程不是在恒定的溫度，而是在某一溫度范圍內(nèi)，可持續(xù)幾分鐘。多數(shù)花鍵軸要求硬度范圍在HRC48至58之間，傳統(tǒng)常采用爐中回火的工藝。

花鍵軸感應加熱淬火層的殘余應力分布與一般軸類零件不同。由于在花鍵部位 有拉伸殘余應力存在，特別是花鍵接近根部處達到值，往往造成花鍵開裂。 為了減少花鍵部有害的拉伸殘余應力，提高自身回火溫度是有好處的?？紤]到花鍵部要求耐磨，應該保持相當高的硬度，當回火溫度在250至300攝氏度之間時，由于馬氏體析出高度彌散的碳化物，馬氏體比容減少。因此，我們選定花鍵軸自身回火溫度為250至270攝氏度，花鍵部位的殘余應力接近于零，可 以有效地防止花鍵開裂。單齒一次加熱或掃描淬火單齒一次加熱淬火中頻8～10kHz常用于m=8mm以上的大模數(shù)齒輪?；ㄦI軸由爐中回火改為回火，質(zhì)量穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)過花鍵開裂的質(zhì)量問題，且減少了設(shè)備負荷，節(jié)省了電能。

依據(jù)汽車行業(yè)工件的特點，感應研制了針對汽車軸類、齒輪齒圈類、等速萬向節(jié)鐘型殼類、輪轂軸承類、等速萬向節(jié)三柱槽殼類零件的感應淬火及回火。點擊了解更多汽車行業(yè)零件熱處理的解決方案。