鑄鋼件的表面熱處理

    1．感應加熱淬火  感應加熱淬火是利用感應電流通過工件所產生的熱效應，使工件表面、局部或整體加熱，并進行快速冷卻的淬火工藝。感應加熱的主要依據是電磁感應、集膚效應和熱傳導三項基本原理。
    感應加熱屬于快速加熱，其相變溫度、相變動力學和形成的組織與普通加熱有很大的區別。感應加熱淬火的特點：表面硬度比普通淬火高2～3HRC，馬氏體細小、碳化物彌散分布；耐磨性比普通淬火高；由于表面是細小隱晶狀馬氏體，且存在壓應力，疲勞強度大大提高；缺口敏感性下降；質量穩定，工件表面氧化、脫碳小，工件變形小；系內熱源加熱，加熱速度快，熱效率高，節約能源；生產率高，易實現機械化與自動化。
    (1)感應加熱淬火對所用鋼的要求：鋼中碳的質量分數一般為0．3％～0．5％；鋼應具備奧氏體晶粒不易長大的傾向；鋼的晶粒度一般為5～8級。
    (2)感應加熱淬火的電流頻率和功率密度的選擇原則。
    1)電流頻率的選擇：對處理鑄件的硬化層要求越高應選用越低的頻率；對于軸類鑄件其直徑較大、硬化層要求較深則應選擇較低的頻率。具體可以見表ll—2選取。
    ④在250kHz時，由于熱傳導作用極快，實際數據可比表上數值大。
    2)功率密度的選擇：選擇功率密度要根據鑄件尺寸及其淬火條件而定，電流頻率越低，鑄件尺寸越小及所要求的硬化層深度越小，則所選擇的功率密度值應越大。具體可以見表11-3。
    3)感應加熱溫度和時間的選擇：鑄件表面加熱溫度應根據材質、原始組織和相變區間的加熱速度確定。感應加熱時，在較寬的溫度區間均可得到良好的組織。因此。可以在不變電參數的情況下，選擇不同的加熱時間或在不變的加熱時間下，選擇不同的功率密度來調節硬化層的深度。
    2．火焰淬火  火焰淬火是利用氧乙炔(或其他可燃氣體)火焰對鑄件表面進行加熱，并快速冷卻的工藝。火焰淬火可使鑄件表面獲得高的硬度和耐磨性，從而提高鑄件的力學性能，延長使用壽命。
    火焰淬火的加熱方式是采用火焰噴嘴。火焰淬火具有鑄件畸變小，表面清潔，一般無氧化、脫碳現象等優點。火焰淬火法的優缺點見表ll—4。
    火焰的特性：氧一乙炔焰有中性火焰、碳化火焰和氧化火焰。火焰分焰心區、內焰區及外焰區三層。火焰淬火時選用氧化焰是最有效的。但也應根據鑄件的材料和形狀而靈活選擇。選用氧化焰較中性焰的優點是比較經濟和表面過熱的危險小。
    經火焰淬火后的鑄件應及時回火，一般回火溫度為180～220。C，大型鑄件也可采用自回火方式。制定火焰淬火工藝應考慮的項目主要有：火焰特性；焰心與工件表面的間距及噴嘴與工件的相對速度；燃氣的種類和消耗量；淬火方法和介質及周期；淬火和回火的溫度等。