表面淬火是一種局部淬火的方法，在工件的表面獲得一定深度的硬化層，而心部仍保持未淬火狀態(tài)。表面淬火時(shí)快速加熱工件表面，很快達(dá)到淬火溫度，熱量還來不及傳到工件心部就已經(jīng)冷卻，實(shí)現(xiàn)局部淬火的效果。工件表面應(yīng)仔細(xì)清理，去除毛刺、鐵屑和油污等，表面狀態(tài)會(huì)明顯影響淬火效果。
常用的表面淬火
(1)感應(yīng)淬火
在一個(gè)感應(yīng)線圈內(nèi)通一定頻率的交變電流(分高頻、中頻和工頻三種)，使感應(yīng)線圈周圍產(chǎn)生相同頻率的交變磁場(chǎng)，置于磁場(chǎng)內(nèi)的工件就產(chǎn)生與感應(yīng)線圈頻率相同，方向相反的感應(yīng)電流，稱為渦流。由于集膚效應(yīng)，渦流主要集中在工件的表層。由渦流產(chǎn)生的電阻熱迅速加熱工件表層到淬火溫度，隨即向零件噴水，使工件表層淬硬，淬硬層的厚度隨頻率升高而變薄。這就是感應(yīng)加熱表面淬火。加熱速度極快，僅在渦流經(jīng)過的表層幾秒鐘內(nèi)就能把工件表層溫度升到800～1000℃，而心部來不及升溫。所以感應(yīng)淬火的原理是由電磁感應(yīng)在工件表面產(chǎn)生渦流加熱工件表層，隨即快冷，使表層強(qiáng)化的表面淬火技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用的電流頻率從50Hz～500KHz。其中，50Hz～10KHz為中頻，以可控硅(晶閘管)為主，用于淬硬層深度較深的，如軋輥等；10KHz～50KHz為超音頻，以IGBT(絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件)為主，應(yīng)用范圍最為廣泛；50KHz以上稱為高頻，應(yīng)用于精細(xì)工件加工，以電子管為主，有用MOS管的。
(2)火焰淬火
用火焰加熱一定范圍的工件表面，使其奧氏體化并淬火的工藝。火焰供給表面的熱量必須大于自表面?zhèn)鹘o心部和散失的熱量才能實(shí)現(xiàn)表面淬火。產(chǎn)生火焰用的氣體有氧-乙炔混合氣，產(chǎn)生的氧炔焰溫度最高，可達(dá)3100℃；還有煤氣-氧氣混合氣；天然氣-氧氣混合氣；丙烷-氧氣混合氣，其中丙烷-氧氣混合氣產(chǎn)生的火焰溫度最低，2650℃。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，不受工件大小限制，淬火后表面無氧化和脫碳現(xiàn)象，變形小。缺點(diǎn)是容易過熱，受表面形狀限制，加熱氣體有爆炸隱患。
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