4.1.8 感应淬火后的回火

工件经感应淬火后应及时回火，以降低淬火过渡区的残余应力，稳定组织，达到所要求的力学性能。工件感应淬火后的硬度比普通淬火的高，但它在回火时硬度也容易下降。通常采用的回火方法有炉中回火、自热回火和感应加热回火。

1.炉中回火

这种回火方法最为常用，适用于各种中、小工件，一般在带有风扇的井式炉中回火。回火温度应根据工件的材质、淬火后的硬度和要求的硬度来确定。通常，合金钢的回火温度比碳钢高；淬火后的硬度较低时，回火温度也应适当降低。回火时间一般为1～2h。常用钢高频感应淬火后炉中回火规范如表4-31所示。

表4-31 常用钢高频感应淬火后炉中回火规范

2.自热回火

自热回火就是控制感应淬火的冷却时间，使工件表面淬火但不冷透，利用淬火区内部的余热迅速传导到工件的淬火表面，并达到一定的温度，使表面淬火层回火。由于自热回火的时间很短，所以要达到同样的硬度，自热回火的温度要比炉中回火要高得多，如表4-32所示。

表4-32 自热回火温度与炉中回火温度的比较

自热回火温度的控制比较困难，容易出现硬度不匀的现象。回火温度的测定方法，有观察回火色法和测温笔测定法。对于大批量生产的工件，可按工件大小、淬火冷却时间与自热回火温度进行试验，以确定工艺参数。

由于自热回火的工件淬火时不冷透，可有效防止工件淬火变形和开裂，且节约能源，生产效率高。

自热回火适用于同时加热淬火，以及形状简单的工件。

3.感应加热回火

长轴、套筒类工件经感应淬火后，有时采用感应加热回火。

感应加热回火通常与感应淬火配套，成为感应加热的热处理流水线，工件在通过淬火感应器加热和喷水圈冷却后，继续通过回火感应器加热进行回火。为了消除过渡层的残留拉应力，感应加热回火的加热层要比淬硬层深，可采用比淬火加热频率低的频率进行感应加热回火；也可以采用较小的比功率，延长加热时间，利用热传导使加热层增厚。表4-33列出了采用不同频率感应加热回火时的功率密度。加热速度一般为15～25℃/s。

表4-33 不同频率感应加热回火时的功率密度

注：表中数据适用于截面12～50mm的工件。尺寸较小的工件采用较高的功率密度，尺寸较大的工件可以适当降低功率密度。

回火温度通过电参数来控制，回火时间由感应器的长度和工件移动速度来控制。

由于感应加热回火的时间短，要达到与炉中回火相同的硬度，感应加热回火的温度比炉中回火温度要高，如表4-34所示。

表4-34 45钢感应加热回火和炉中回火温度比较

此外，感应加热回火时，回火温度、加热频率与工件尺寸也有一定的关系，如表4-35所示。

表4-35 感应加热回火温度、频率与工件尺寸的关系