感应加热炉淬火件的回火有哪几种方法？

感应加热炉淬火工件回火的主要目的是降低淬火应力，避免产生淬火裂纹；有时，回 火是为了降低硬度以达到工件技术要求。

工件感应加热炉淬火后的回火，大致有以下三种方式：

(1)自回火工件淬火时，冷却不进行到底而提前中断，使邻近淬硬层的心部 的残留热量传到淬硬层，从而使淬硬层再次加热，达到一定的回火温度，使淬硬层 得到所要求的组织与性能。这种方法，早期被用于工具凿子、钢轨等的淬火。

前苏联早在20世纪50年代，就开始应用于感应加热炉淬火工件，如曲轴轴颈、齿 轮、销子等许多汽车零件，其过程可以用图3-21来表示。

在有些自回火工艺中，4〜5段是用再次喷水冷却，而大部分自回火，4~5段 是让工件在空气中自然冷却。

自回火工艺的优点是省掉了一套回火设备。以曲轴轴颈淬火为例，在汽车制造 厂由于采用此工艺，使生产线上节省了一台功率100kW的回火炉与30m²的生产面 积。此外，还节省了电能及维修等费用。但是，自回火工艺也存在不足之处，因此，其应用受到了限制。

1）自回火工艺只适用于加热后工件心部有足够残留热量的工件，并且此残留 热传到淬硬层各点应该是均匀的；否则，工件自回火后，淬火表面各区硬度不一 致，甚至个别区域没有进行自回火。例如，汽车飞轮齿圈一次加热淬火后，要求 48 -56HRC,采用自回火取得很好的效果，齿圈各部自回火温度是均匀的。但对曲 轴轴颈淬火时，对中间主轴颈及靠法兰侧的主轴颈出现了所谓边缘效应，即轴颈中 间段自回火温度高；而两侧过渡区靠近曲柄，该部分因邻近未加热金属而散热快, 自回火温度低。因此，整个区段的中段硬度相对低，而两侧过渡区段硬度相对高， 而此段又正是拉应力区，是最易产生淬火裂纹的区段。

边缘效应可用图3-22来说明，试样中间段自回火效果好，两侧效果差，产生 硬度差别约5HRC。试验证明，自回火适用于加热工件直径大、热容量大的加热方 式，即d>m,热效率高的方式，不适于热传导加热方式及直径小、心部热量过小 的工件。

2）自回火工艺的另外一大优点是它的及时性。众所周知，感应加热炉淬火工件，一 般要求及时回火，以防止在回火前产生裂纹。自回火在生产实践中，证明由于及时 回火，对凸轮轴的凸轮崩裂及其他一些在回火前易产生裂纹的工件，有较好的防止 开裂的效果。

（2）感应加热炉回火

在现代感应加热炉加热装置中，感应加热炉回火应用日趋扩大，其理由是可以在线生产，缩 短生产周期，并且弥补了自回火未能解决的一些困难点。

感应加热炉回火因简便，可以在线生产，并且解决了自回火存在边缘效应等缺点而为 现代生产所釆用。感应加热炉回火一般有两种方式：

1）利用原来淬火加热用电源，在原感应加热炉器装备下，用降低功率的办法来进行 感应加热炉回火。这种方法的优点是一次装卸完成了淬火与回火工序，但因为占用了淬火 工位，所以降低了生产率。

这种工艺应用于摩托车曲柄等这些小零件上。半轴扫描淬火后，也曾使用同感 应器用淬火工艺中频电压的1/5〜1/6进行扫描感应加热炉回火。其缺点是在回火低温条 件采用原来淬火加热的电源，其电流频率必然是高于正常频率，因此，淬硬层的回 火完全靠热传导，其热效率较低。

2）采用合适的较低频率的另一套电源与感应器进行回火，现在广泛釆用这种 方法。因为感应加热炉淬火件的回火温度都低于居里点，而绝大部分低于300℃,此时, 在低温下的电流透入深度常是800℃下电流透入深度的1/10〜1/4。因此，回火工 件选用的电流频率要比淬火加热时的电流频率要低许多，习惯上采用1000〜 4000Hz,有些直接采用工频，如气缸套与飞轮齿圈等。

回火感应器一般采用多匝，有效圈与工件的间隙加大，而且回火部分的面积常 比淬火区域为大。轮毂回火感应器，如图3.23所示。

半轴釆用扫描淬火工艺时，其回火亦采用感应加热炉回火，此时，釆用另一种较低频 率的电源，用多匝感应器，进行一次加热回火。

3）感应加热炉回火的优点：

1. 加热时间短，生产率高，感应加热炉低温回火升温速度为4~2（H：/s,中高温回火 升温速度为5~30Y/s,气缸套用工频回火，一次3件，220℃回火时间在30〜40s。

2. 能得到稳定与较好的力学性能。