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    感应淬火的金属学问题


    1)快速加热临界点升高

    感应加热的升温速度从每秒几十度到几百度,脉冲淬火更达到每秒数千度(20003000/s),由于加热速度快,持续时间短,因此淬火温度比一般盐浴淬火温度要高,才能使组织转变为奥氏体并均匀化,表1T10钢与GCr15钢快速加热时Ac1点随加热速度的加快而升高的有关数据。 

    1 感应加热速度与临界点Ac1的关系

    钢号

    加热速度/(℃/s

    原始状态

    10

    50

    100

    150

    200

    300

    T10

    退火

    745

    760

    765

    760

    765

    765

    淬火

    735

    745

    755

    755

    760

    765

    GCr15

    退火

    770

    810

    825

    830

    835

    830

    淬火

    740

    750

    785

    800

    815

    810

    从实践中我们了解到,感应加热的淬火温度比常规淬火提高80150℃,表2为常用钢高频淬火推荐的加热温度。

    常用钢高频淬火加热温度

    钢号

    加热温度/

     

    钢号

    加热温度/

    45

    860920

    T10T10A

    850960

    50

    860900

    GCr15

    9201020

    40Cr

    940980

    GCr9

    9001000

    T7T7A

    880960

    CrWMn

    850960

    T8T8A

    860960

    9SiCr

    8801000

    感应加热的比功率远比炉内加热大,因此加热速度快,从而促使珠光体向奥氏体转变开始和完成的温度升高所需的时间短。


    钢的原始组织对快速加热时奥氏体的形核、长大及均匀化过程都有很大影响,因而也显著影响感应淬火的温度及淬火的组织与性能。图1为各种原始组织的T8钢临界点与加热速度的关系[1]。片状珠光体较球状珠光体易于完成加热时的组织转变过程,因此同一钢号不同原始组织感应淬火温度t必然是:t(退火态)>t(正火态)>t[调质(退火+高温回火)]。图中αo的物理意义:对珠光体,它表示相邻两个渗碳体间距离的一半;对自由铁素体,它表示位错网节点距离的一半。

    (2)快速加热能使钢获得细的晶粒或超细晶粒

    在加热速度较低的范围内,随着加热速度的增大,刚完成奥氏体化所形成的奥氏体起始晶粒显著减小,但在加热速度很高时,奥氏体起始晶粒几乎不再随加热速度的增加而减小。实践证明,在感应加热的实际条件下,加热速度极高,所得的起始晶粒极为细小,并且与加热速度无关。但是,已形成的奥氏体晶粒的长大却与加热速度有关。当继续加热到某一温度时,加热速度越小,所形成的实际奥氏体晶粒越大,如图3所示[2],所以只要加热温度与加热时间控制得当,感应加热是不会产生过热的。


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