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感應(yīng)淬火工藝的材料選擇

時間:2021-10-29 13:31:17 來源:青島海越 點擊:

感應(yīng)淬火是各種應(yīng)用能量加工中最常見的技術(shù)。它使用交流電在工件中感應(yīng)出磁場,使工件加熱到表面以下的一定深度。然后對工件進行淬火,這會導(dǎo)致加熱區(qū)域內(nèi)的硬度增加。該過程通常在相對較短的時間內(nèi)完成。最終所需的工件性能特征由硬度分布和誘導(dǎo)應(yīng)力決定,這些應(yīng)力受鋼種(化學成分)和原材料的先前微觀結(jié)構(gòu)影響。
 
感應(yīng)加熱產(chǎn)生的表面硬度圖案 (%%0415_MU_1%%) 是感應(yīng)器類型和形狀以及加熱方法的函數(shù)。工件的淬火或快速冷卻通過噴射和浸沒淬火來完成,通常使用水或水基聚合物。淬火嚴重程度由聚合物濃度控制。冷卻速度通常介于純水和油獲得的冷卻速度之間。在某些特殊情況下,使用壓縮空氣對工件進行淬火。某些應(yīng)用需要在整個工件都經(jīng)過淬火和回火的情況下進行徹底淬火。
 
感應(yīng)淬火工藝的材料選擇
根據(jù) AISI 系統(tǒng),普通碳鋼分為四個不同的系列:
 
1000系列是含錳不超過 1.00% 的普通碳鋼
1100系列為可加工性再硫化(添加硫)碳鋼
1200系列經(jīng)過再硫和再磷處理,可加工性
1500系列的錳含量介于 1.00 和 1.65% 之間
碳是鋼硬化的關(guān)鍵。鋼的碳含量決定了可獲得的最大硬度(%%0415_MU_2%%)。碳含量越低,可達到的最大淬火硬度越低。
感應(yīng)淬火工藝的材料選擇
通常感應(yīng)淬火的鋼種包括 1045、1050、1144、4140、4150、4350、5150 和 8650。其中一些鋼種采用非常高的壓下率進行冷拔,從而產(chǎn)生高抗拉強度和屈服強度。合金鋼需要經(jīng)過淬火和回火的預(yù)先微觀結(jié)構(gòu),以優(yōu)化硬度并減少表面轉(zhuǎn)變區(qū)。較高的碳含量使加工更加困難。因此,1141 和 1144 牌號用于需要淬透性和易加工性的場合。這些鋼經(jīng)過再硫化,其中硫化物夾雜物的形成顯著提高了可加工性。
 
鋼種選擇的經(jīng)驗法則是選擇碳含量能夠產(chǎn)生應(yīng)用所需硬度和機械性能的等級。例如,如果需要 40 HRC 的硬度,則碳含量可以低于0.30%。但如果要求硬度為60+HRC,則要求含碳量大于0.50%。低碳的使用增加了延展性并減少了淬裂的機會。
 
感應(yīng)淬火的普通碳鋼具有較淺的表面深度,合金鋼可以在更大的表面深度下硬化到更高的硬度。在低碳鋼和中碳鋼中加入少量硼(0.001%)可提高淬透性(%%0415_MU_3%%)。

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