热处理领域最近的一项突出发展是应用 感应加热 到局部表面硬化。 随着高频电流的应用而取得的进步简直是惊人的。 从相对较短的时间前开始，作为一种备受追捧的曲轴轴承表面硬化方法（其中数百万个正在使用，创造了所有时间服务记录），今天发现这种非常选择性的表面硬化方法可以在多个表面上产生硬化区域部分。 然而，尽管目前应用广泛，感应淬火仍处于起步阶段。 它可能用于金属的热处理和硬化、锻造或钎焊的加热，或类似和不同金属的焊接，是不可预测的。
感应淬火 导致生产具有所需深度和硬度、核心的基本冶金结构、分界区和硬化外壳的局部硬化钢物体，实际上没有变形，也没有氧化皮形成。 它允许设备设计保证整个操作的机械化以满足生产线的要求。 仅几秒钟的时间周期通过自动调节功率和瞬间加热和淬火间隔来维持，这对于创建精确的特殊固定的传真结果是必不可少的。 感应淬火设备允许用户仅对大多数钢制物体的必要部分进行表面硬化，从而保持原有的延展性和强度； 硬化无法以任何其他方式处理的复杂设计的物品； 消除通常昂贵的预处理，如镀铜和渗碳，以及昂贵的后续矫直和清洁操作； 通过选择多种钢材来降低材料成本； 并且无需任何精加工操作即可硬化完全加工的物品。
对于不经意的观察者来说，感应硬化是可能的，因为在铜的感应区域内发生了一些能量转换。 铜承载高频电流，在几秒钟的时间间隔内，放置在该通电区域内的一块钢的表面被加热到其临界范围并淬火到最佳硬度。 对于这种硬化方法的设备制造商来说，这意味着应用滞后现象、涡流和趋肤效应来有效地产生局部表面硬化。
加热是通过使用高频电流来完成的。 目前广泛使用从 2,000 到 10,000 次循环和超过 100 次循环的特定频率。 流经电感器的这种性质的电流在电感器区域内产生高频磁场。 当将钢等磁性材料置于该磁场中时，钢中的能量会耗散，从而产生热量。 钢中的分子试图与该场的极性对齐，并且随着每秒数千次的变化，由于钢抵抗变化的自然趋势，产生了大量的内部分子摩擦。 以这种方式，电能通过摩擦介质转化为热量。
然而，由于高频电流的另一个固有特性是集中在其导体的表面，因此只有表面层被加热。 这种称为“趋肤效应”的趋势是频率的函数，在其他条件相同的情况下，较高的频率在较浅的深度有效。 产生热量的摩擦作用称为磁滞，显然取决于钢的磁性。 因此，当温度超过钢变为非磁性的临界点时，所有滞后加热都会停止。
由于磁场中磁通量的快速变化，在钢中流动的涡流会产生额外的热源。 随着钢的电阻随温度的增加，这种作用的强度随着钢的加热而降低，并且在达到适当的淬火温度时只是其“冷”原始值的一小部分。
当感应加热钢筋的温度达到临界点时，涡流引起的加热以大大降低的速率继续。 由于整个作用在表层中进行，因此只有那部分受到影响。 保持原有的核心特性，当表面区域中获得完全的碳化物溶液时，通过淬火完成表面硬化。 持续施加功率会导致硬度深度增加，因为随着每一层钢的温度升高，电流密度会转移到电阻较低的层。 很明显，选择合适的频率、控制功率和加热时间将使满足任何所需的表面硬化规范成为可能。
冶金学 感应加热
钢在感应加热时的异常行为和获得的结果值得讨论所涉及的冶金学。 低于 XNUMX 秒的碳化物溶解速率、比炉处理产生的硬度更高的硬度以及球状马氏体是考虑的要点
将感应淬火的冶金分类为“不同的”。 此外，由于加热周期短，不会发生表面脱碳和晶粒长大。
感应加热 产生的硬度在其深度的 80% 内保持不变，然后通过过渡区逐渐降低到未受影响的钢芯中发现的钢的原始硬度。 因此，粘合是理想的，消除了任何剥落或检查的机会。
由最大硬度证明的完全碳化物溶液和均匀性可以通过 0.6 秒的总加热时间来实现。 这一次，实际上只有 0.2 到 0.3 秒高于下临界值。 有趣的是，感应淬火设备在生产基础上每天都在使用完整的硬质合金溶液，这是由加热和淬火循环产生的，总时间不到 0.2 秒。
由于大多数合金马氏体呈球状外观，因此感应淬火产生的细小球状和更均匀的马氏体在碳钢中比在合金钢中更明显。 这种精细结构的起源必须是奥氏体，这是碳化物扩散比通过热加热获得的更彻底的结果。 在α铁和碳化铁的整个微观结构中临界温度的几乎瞬时发展特别有利于碳化物的快速溶解和成分的分布，其不可避免的产物是完全均匀的奥氏体。 此外，这种结构向马氏体的转化将产生具有相似特性和相应的耐磨或耐穿透器械的马氏体。 