為什么齒輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會(huì)比普通淬火的高？

齒輪經(jīng)過感應(yīng)淬火后的表面溫度會(huì)比普通的淬火處理高，這是感應(yīng)淬火的特點(diǎn)，這也可以稱為超硬現(xiàn)象。其實(shí)為什么齒輪淬火后表面的硬度更高呢？目前主要有兩種解釋。一是由于感應(yīng)加熱的方式，縮短了加熱時(shí)間，在加熱的過程中缺乏奧氏體晶粒產(chǎn)生的條件，因此導(dǎo)致了齒輪表面硬度提高了。齒輪經(jīng)過感應(yīng)淬火后的表面溫度會(huì)比普通的淬火處理高，這是感應(yīng)淬火的特點(diǎn)，這也可以稱為超硬現(xiàn)象。第二種解釋就是因?yàn)橛捎诟袘?yīng)淬火時(shí)冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應(yīng)力，從而提高了齒輪的表面硬度。

為了印證殘留應(yīng)力對金屬工件的作用，我們特意將經(jīng)過高頻感應(yīng)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(yīng)力去除之后，金屬工件的硬度是會(huì)降低的。為什么齒輪殘留留壓應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致表面硬度的提高呢？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(yīng)設(shè)備淬火的時(shí)候，在低溫回火過程中，齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。常規(guī)(單頻)齒輪感應(yīng)淬火機(jī)床傳動(dòng)齒輪使用感應(yīng)淬火早,但受當(dāng)時(shí)感應(yīng)淬火電源頻率的限制,大部分仍采用高頻200kHz或中頻25～8kHz電應(yīng)淬火。

現(xiàn)在，大家明白了為什么要使用高頻感應(yīng)淬火設(shè)備了嗎？因?yàn)辇X輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會(huì)比普通淬火的更高，使用感應(yīng)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？

低淬鋼齒輪感應(yīng)加熱淬火

利用鋼材的低淬透性 ,將感應(yīng)加熱透的齒輪用激烈的冷卻水進(jìn)行淬火 ,得到沿齒輪廓的淬硬層及略提高硬度的齒心部。低淬透性鋼齒輪感應(yīng)淬火樣品這種工藝有如下優(yōu)點(diǎn) :( 1 )對感應(yīng)加熱電源要求不高 (常用 8kHz、1 0 0kW) ,即不需要特殊的頻率及高的功率密度 ,設(shè)備投資費(fèi)用少。( 2 )低淬透性鋼成本低 ,其價(jià)格與中碳結(jié)構(gòu)鋼相似。齒輪淬火齒輪淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。( 3)輪齒表面有很高的殘余壓應(yīng)力 ,齒心部由于熱透 ,硬度略有提高 ,因此輪齒的抗彎性強(qiáng)度得到提高 ,綜合力學(xué)性能好。

齒輪雙頻淬火

齒輪雙頻淬火機(jī)理齒輪雙頻淬火的機(jī)理是先用較低頻率進(jìn)行齒輪預(yù)熱 。早期的齒輪雙頻淬火是在兩個(gè)感應(yīng)器中進(jìn)行的 ,即先在中頻感應(yīng)器進(jìn)行預(yù)熱 ,然后在高頻感應(yīng)器中進(jìn)行終加熱?，F(xiàn)代化的雙頻齒輪感應(yīng)淬火現(xiàn)代化的雙頻齒輪加熱已經(jīng)改進(jìn)在一個(gè)感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。

感應(yīng)加熱表面淬火在齒輪傳動(dòng)件上的應(yīng)用

機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步向從事感應(yīng)淬火工藝和設(shè)備工作的技術(shù)人員提出了愈來愈多的難題。為解決這些難題，必須研制新的技術(shù)裝備和采用新的工藝方法。

齒輪傳動(dòng)件工作時(shí)承受各種類型的載荷，為提高零件在各種服役條件下的強(qiáng)度和壽命， 對熱處理提出了許多具體的要求。比如：只要在淺淬硬層的表面獲得高硬度就可以提高表面耐磨性。對于重載齒輪， 應(yīng)增大輪齒高接觸載荷區(qū)即接近節(jié)圓直徑的淬硬層。沿齒廓即齒部和齒根淬火會(huì)提高在交變載荷下工作的齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。齒輪淬火目的齒輪淬火原理：將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí)，周圍即產(chǎn)生交變磁場。淬硬層在齒根處斷開或齒根部淬硬層太淺，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是很危險(xiǎn)的。需解決的主要問題是選擇工作頻率和淬火方法，淬火方法對淬火感應(yīng)器的研制提出了很高的要求。特殊設(shè)計(jì)感應(yīng)器能夠仿齒溝形狀的淬硬層，這與工件中感應(yīng)渦流的路徑有關(guān)。

在齒輪感應(yīng)淬火領(lǐng)域，可為客戶提供：齒輪單齒淬火、齒輪整體淬火、大型齒輪淬火解決方案。整套淬火設(shè)備包括：晶體管感應(yīng)加熱電源、淬火機(jī)床、設(shè)備冷卻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)齒輪淬火過程全部自動(dòng)化。