42CrMo调质处理与淬火处理

高频淬火

高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火的设备。感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高) 的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC，而心部温度升高很小

感应加热频率的选择：根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。

高频(10KHZ以上) 加热的深度为0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。

中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm ，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。

工频(50HZ)加热淬硬层深度为

10-20mm ，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径Ø300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。

感应加热淬火表层淬硬层的深度，取决于交流电的频率，一般是频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。频率f 与加热深度δ的关系，有如下经验公式：δ=20/√f(20°C)；δ=500/√f(800°C)。

式中：f 为频率，单位为Hz ；δ为加热深度，单位为毫米（mm ）。

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。

感应加热设备是产生特定频率感应电流，进行感应加热及表面淬火处理的设备。

感应加热表面淬火的应用

应用

承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，要求表面层承受比心部更高的应力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量We=0.40～0.50%钢材。 工艺方法

快速加热与立即淬火冷却相结合。

通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。

主要方法

感应加热表面淬火（高频、中频、工频）, 火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。

表面淬火原理

(一）基本原理

将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面或局部迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000℃，心部仍接近室温）若干秒钟后迅速立即喷(浸) 水冷却（或喷浸油冷却) 完成浸火工作，使工件表面或局部达到相应的硬度要求。

(二）加热频率的选用

室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm ）与电流频率f （HZ ）的关系为 频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。

常用的电流频率有：

1、高频加热：100～500KHZ ，常用200～300KHZ ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～2.5mm ，适于中小型零件。

2、中频加热：电流频率为500～10000HZ ，常用2500～8000HZ ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2～10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。

3、工频加热：电流频率为50HZ 。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm ，适于大直径工件的表面淬火。

(三）感应加热表面淬火的应用

与普通加热淬火比较具有：

1、加热速度极快，可扩大A 体转变温度范围，缩短转变时间。

2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC ）。脆性较低及较高疲劳强度。

3

、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。

4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。

5、火焰表面加热淬火

42CrMo 高频淬火一般能达到HRc50以上。最好是调质后表面高频淬火，这样零部件的抗冲击和抗疲劳性能好一些，而表面耐磨。

42CrMo 的调质处理：

42CrMo 钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。

强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。用于制造要求较35CrMo 钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于 2000m 以下石油深井钻杆接头与打捞工具，并且可以用于折弯机的模具等。

调质调质的主要目的是得到回火索氏体组织，得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。不仅仅是硬度。

通常指淬火＋高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺。

方法就是先淬火。

淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。

淬火后在500~650℃进行回火即可。

调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。

42CrMo 钢的调质处理:常规把工件加热到840~860度, 保温一段时间, 然后取出后淬油冷却.

500度回火,HRC40.

550度回火,HRC38.

600度回火,HRC35.

650度回火,HRC31