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北华航天工业学院毕业论文摘要本文研究了感应加热表面淬火对于45钢组织性能的影响，采用感应加热表面淬火技术对45钢进行表面强化，通过调整加热时间及感应电流等工艺参数，对所获得试件的淬硬层进行显微硬度测试，利用金相显微镜对试件淬硬层的组织、厚度进行研究分析。同时与正火并调质件进行硬度、金相组织等方面的比较。结果表明经过高频感应加热淬火后45钢的表面性能明显改善，表面为淬火马氏体，而心部仍为正火组织，使得试件既耐磨又有很强的韧性，所得的工艺参数将被作为生产实践的参考依据。关键词：45钢高频感应淬火硬度北华航天工业学院毕业论文AbstractTheeffectonthe45steelperformanceaftertheInductionQuenchingisstudied.weusetheInductionQuenchingtechnologytomakesurfacehardeningon45steel.WeadjustProcessParameterssuchasheatingtimeandinducedcurrentandmaketheHardenedlayerhardnesstesttothespecimenthatweget.Thenwedothemicro-hardnesstest,lateronembedspecimenandmakethesampleofthespecimen.AfterthatweanalysisthethicknessofHardenedlayeronthemicro-structuralMicroscope.Fortheothergroupofspecimen,Inordertoobtainsimilardatawiththefirstgroup,wedoquenchingtestofthespecimenformeasuringmicrostructure.Theresultsshowedthatthe45steelisimprovedafterInductionQuenching.Andtheprocessparameterswegotwillbeasareferenceforproductionpracticeinthefuture.Keywords：45steelHighfrequencyinductionquenchinghardness北华航天工业学院毕业论文目录摘要....................................................................IABSTRACT.................................................................................................................................II第1章绪论.........................................................-1-1.1感应加热淬火工艺概述..............................................-1-1.2感应加热淬火技术的优点与不足......................................-1-1.3感应加热淬火技术的应用............................................-2-1.4感应加热淬火技术的发展方向........................................-3-1.4.1感应加热淬火技术的发展.......................................-3-1.4.2新型感应加热淬火技术.........................................-3-1.5感应加热淬火技术常见质量问题及产生原因............................-5-1.645钢感应加热淬火技术的应用与研究.................................-6-第2章工艺方案制定与实验过程.........................................-8-2.1总体实验步骤......................................................-8-2.2实验材料与设备的选取..............................................-8-2.2.1实验材料的选取...............................................-8-2.2.2实验设备的选取...............................................-8-2.3实验参数与方案的确定.............................................-10-2.3.1正火预处理参数与方案的确定..................................-11-2.3.2高频感应加热淬火处理参数与方案的确定........................-11-2.3.3调质处理参数与方案的确定....................................-11-2.4实验操作过程.....................................................-12-2.4.1试件的正火预处理............................................-12-2.4.2试件的高频感应加热淬火处理..................................-12-2.4.3试件的调质处理..............................................-12-第3章实验结果分析..................................................-13-3.1试件经高频感应加热淬火后硬度的分析比较分析......................-13-3.1.1相同感应电流下淬火硬度的比较分析............................-13-3.1.2相同加热时间下淬火硬度的比较分析............................-15-3.1.3试件回火后和回火前硬度的比较分析............................-16-3.2试件高频感应淬火回火与调质硬度的比较分析.........................-17-3.3金相组织的比较分析...............................................-18-3.3.1试件感应加热实验前、后表面特征.............................-18-3.3.2试件感应加热实验前、后金相组织.............................-19-结论..............................................................-21-致谢..............................................................-21-参考文献..............................................................-22-北华航天工业学院毕业论文-1-第1章绪论20世纪50年代，感应热处理开始在国内应用，当时此工艺被称做“高周波淬火”。这门热处理新工艺利用线圈电磁感应加热钢铁件是很新奇与吸引人的，它具有加热快、局部淬火、节能、在线生产、便于自动化等特点，很快为热处理工作者所接受。当时感应淬火主要的目标是，提高工件的耐磨性，代替渗碳与氰化，缩短时间周期与降低生产成本[1]。绪论中旨在介绍感应加热表面淬火技术的基本原理和优缺点、应用与研究现状及发展趋势。1.1感应加热淬火工艺概述感应加热：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(300-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。感应加热频率的选择：根据热处理及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm,一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径Ø300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。在感应加热表面淬火时产生交变磁场，使得工件中产生出同频率的感应电流。这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到基体接近于0。利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800～1000℃，而基体温度升高很小。由于感应加热工艺是瞬间的高温、冷却过程，金属表面不仅会因迅速淬火而形成马氏体，而且在经过狭窄的淬硬区后还会得到感应淬火前的预处理基体组织。1.2感应加热淬火技术的优点与不足感应加热表面淬火技术不仅有效地改善金属的表面性能（如硬度、耐磨性、抗腐蚀性、导热、导电性能等)，与其他常用的表面处理工艺(如渗碳、调质、表面渗氮等)相比，还具有以下优点：（1）加热速度极快，可扩大A体转变温度范围，缩短转变时间。（2）淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC）。脆性较低及较高疲劳强度。北华航天工业学院毕业论文-2-（3）经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。（4）淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。（5）可进行工件局部淬火该技术能精确地将工件需要进行淬火的局部进行进行加热，特别是在采用导磁体和使用高功率密度的情况下。（3）节能热处理其能耗与渗碳、氮化、调质相比具有极大的优势，当工件淬火部位质量与整体质量之差越大时，它的优势也越显著。感应热处理常具有高的附加值。（4）快速热处理感应淬火的加热时间以妙计，一般在2～14s之内，生产周期亦短，特别是在采用自回火或随机感应回火情况下，此工序与机加工工序相似。为此，现代化的感应加热淬火装备已经安排在生产线或自动线上。（5）清洁热处理感应淬火所用淬火液一般为水或具有添加剂的水溶液，淬火时，几乎没有油烟，劳动环境好。（6）便于机械化及自动化大批量生产的感应淬火，一般均配有进步梁送料、机械手取工件及机器人操纵感应器等减少体力劳动的装置。然而，感应加热表面淬火也有其本身的不足：（7）工具费用高需要专用工装即感应器热处理炉一炉可装多种工件加热、渗碳、氮化，而感应淬火则要求一个部位一种感应器，甚至要求一种专用定位夹具等，因此工具费用高。它只适用于大批量生产一种或一种族的工件。（8）成套装置投资费用高和一般热处理设备相比，感应加热成套装置包括变频电源、淬火机床、感应器，以及附属的冷却水、淬水液循环装置等，其投资费用相对较高，维护技术及费用亦比一般热处理设备高[2]。1.3感应加热淬火技术的应用高频感应加热表面淬火是表面淬火方法中比较好的一种，主要应用于承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，要求表面层承受比基体更高的应力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%的钢材。目前被运用于重型机械、轴承工业、石油钻井、冶金机械、纺