表面淬火方法及应用场景

表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而中心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法。它是通过快速加热使钢件表面层很快达到淬火温度，在热量来不及传到中心时就立即迅速冷却，实现局部淬火。

表面淬火的目的在于获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布，以提高工件的耐磨性或疲劳强度。

表面淬火可采用的快速加热方法颇多，有电感应、火焰、电接触、浴炉、电解液、脉冲能量等加热方法。我国目前应用较多的是感应加热表面淬火法和火焰加热表面淬火法。

1.感应加热表面淬火法

感应加热表面淬火法就是在一个感应圈中通过一定频率的交流电（有高频、中频、工频三种），在感应圈周围产生一个频率相同的交变磁场。将工件置于磁场之中，它就会产生与感应圈频率相同、方向相反的封闭的感应电流，这个电流称为涡流。涡流主要集中在工件表面，而且频率越高电流集中的表面层越薄。由于电能变成热能，工件表面很薄的一层被迅速加热到淬火温度，如立即喷水冷却，即可达到表面淬火的目的。

（1）高频感应加热表面淬火法应用最广。目前我国仍以电子管式高频发生装置最为常见，频率为200～300 kHz，加热极快，通常只有几秒到几十秒，主要用于要求淬硬层较薄的中、小型零件，如齿轮、轴类等。淬硬层厚度一般为0.5～2.5 mm。(www.xing528.com)

（2）中频感应加热表面淬火法通常用于要求具有较深的淬硬层的工件，如尺寸较大的凸轮轴、曲轴等。中频发生装置一般为发电机式或可控硅变频器，频率范围为1～10 kHz，淬硬层可达2～8 mm。

（3）工频感应加热表面淬火法是以工频（50 Hz）电流进行感应加热的，不需变频设备。它适于淬透层深度要求在8～20 mm的工件或用作穿透加热。

2.火焰加热表面淬火法

火焰加热表面淬火法是将氧—乙炔火焰喷向工件表面，使它迅速加热到淬火温度（升温速度>1000℃/min），然后进行喷冷或浸冷，即达到表面淬火的目的。

火焰加热表面淬火法易于处理异形、大型或特大型工件，淬透层深度一般为3～6 mm；所需设备比较简单、成本低；但是容易过热，淬火效果不稳定，生产率低。它适用于单件或小批量生产的大型或需要局部淬火的零件，如大型轴类、大模数齿轮、轧辊、齿条、钢轨面等。