铸钢件的表面热处理

    1．感应加热淬火  感应加热淬火是利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面、局部或整体加热，并进行快速冷却的淬火工艺。感应加热的主要依据是电磁感应、集肤效应和热传导三项基本原理。
    感应加热属于快速加热，其相变温度、相变动力学和形成的组织与普通加热有很大的区别。感应加热淬火的特点：表面硬度比普通淬火高2～3HRC，马氏体细小、碳化物弥散分布；耐磨性比普通淬火高；由于表面是细小隐晶状马氏体，且存在压应力，疲劳强度大大提高；缺口敏感性下降；质量稳定，工件表面氧化、脱碳小，工件变形小；系内热源加热，加热速度快，热效率高，节约能源；生产率高，易实现机械化与自动化。
    (1)感应加热淬火对所用钢的要求：钢中碳的质量分数一般为0．3％～0．5％；钢应具备奥氏体晶粒不易长大的倾向；钢的晶粒度一般为5～8级。
    (2)感应加热淬火的电流频率和功率密度的选择原则。
    1)电流频率的选择：对处理铸件的硬化层要求越高应选用越低的频率；对于轴类铸件其直径较大、硬化层要求较深则应选择较低的频率。具体可以见表ll—2选取。
    ④在250kHz时，由于热传导作用极快，实际数据可比表上数值大。
    2)功率密度的选择：选择功率密度要根据铸件尺寸及其淬火条件而定，电流频率越低，铸件尺寸越小及所要求的硬化层深度越小，则所选择的功率密度值应越大。具体可以见表11-3。
    3)感应加热温度和时间的选择：铸件表面加热温度应根据材质、原始组织和相变区间的加热速度确定。感应加热时，在较宽的温度区间均可得到良好的组织。因此。可以在不变电参数的情况下，选择不同的加热时间或在不变的加热时间下，选择不同的功率密度来调节硬化层的深度。
    2．火焰淬火  火焰淬火是利用氧乙炔(或其他可燃气体)火焰对铸件表面进行加热，并快速冷却的工艺。火焰淬火可使铸件表面获得高的硬度和耐磨性，从而提高铸件的力学性能，延长使用寿命。
    火焰淬火的加热方式是采用火焰喷嘴。火焰淬火具有铸件畸变小，表面清洁，一般无氧化、脱碳现象等优点。火焰淬火法的优缺点见表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。火焰分焰心区、内焰区及外焰区三层。火焰淬火时选用氧化焰是最有效的。但也应根据铸件的材料和形状而灵活选择。选用氧化焰较中性焰的优点是比较经济和表面过热的危险小。
    经火焰淬火后的铸件应及时回火，一般回火温度为180～220。C，大型铸件也可采用自回火方式。制定火焰淬火工艺应考虑的项目主要有：火焰特性；焰心与工件表面的间距及喷嘴与工件的相对速度；燃气的种类和消耗量；淬火方法和介质及周期；淬火和回火的温度等。