4.1.2 感应淬火工艺

感应淬火的工艺参数较为复杂，不但有热参数，如感应加热温度、加热时间和加热速度等，还有电参数，如阳极电压、阳极电流、槽路电压和栅极电流等。此外，影响工艺参数的还有设备的性能，如设备频率、设备功率以及感应器的质量、工件的形状与材料、冷却方式、淬火介质等。在诸多工艺参数中，应该把加热温度和加热速度作为最基本的工艺参数。

1.加热温度的选择

感应淬火温度与钢的化学成分、原始组织和相变区间的加热速度有关。亚共析钢的淬火温度一般为Ac₃+（80～150）℃。

表4-1列出了不同材料推荐的感应淬火温度及表面硬度，表4-2列出了常用钢种表面淬火时推荐的加热温度。

表4-1 不同材料推荐的感应淬火温度及表面硬度

注：表中所列金属是成功应用于感应淬火的典型材料，不包括所有的材料。

① 淬火介质的选择取决于所用钢的淬透性、加热区的直径或截面、淬硬层深度及要求的硬度、最小畸变以及淬冷裂纹的倾向。

② 相同碳含量的易切削钢和合金钢可以进行感应淬火。含有碳化物形成元素（Cr、Mo、V）的合金钢的加热温度比表中数值高55～110℃。

③ 钢中化合碳量至少为0.4%～0.5%w（C），硬度随化合碳含量的改变而改变。

④ 其他马氏体不锈钢，如410、416及440也可以进行感应淬火。

表4-2 常用钢种表面淬火时推荐的加热温度（喷水冷却）

（续）

2.加热时间的选择

感应加热的时间主要与比功率有关，也与加热温度、加热速度、硬化层深度和原始组织等因素有一定关系。加热时间t可按如下经验公式计算：

t≈4.9/P₀ （4-5）

式中 P₀——比功率（kW/cm²）；

t——加热时间（s）。

3.感应淬火方法及冷却方法

感应淬火方法主要有两种：同时加热淬火法和连续加热淬火法。淬火方法的选择主要与工件的形状、尺寸、设备功率及生产方式等有关，如表4-3所示。图4-10示出了感应淬火的几种典型加热和冷却方式。

表4-3 感应淬火方法

图4-8 同时加热淬火法

a）感应器喷液冷却 b）喷液圈中喷射冷却

图4-9 连续加热淬火法

a）感应器喷液连续冷却淬火 b）喷液圈喷液连续冷却淬火

4.淬火介质的选择

淬火介质应根据工件材料、形状和大小、淬硬层深度以及采用的加热方式等因素综合考虑确定。

常用的冷却方法和淬火介质如图4-11所示。常用淬火介质的性能如表4-4所示。

图4-10 感应淬火的几种典型加热和冷却方式

图4-11 常用的冷却方法和冷却介质

表4-4 常用淬火介质的冷却性能