感应热处理技术300问
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84.感应加热时,零件截面上的温度是怎样分布的?

感应加热时,如果是透入式加热(即涡流直接加热,不借助热传导),零件截面上的温度分布如图3-15所示。

图上曲线“t”是零件截面上的温度分布曲线,零件外表面温度最高,心部温度逐渐降低,此斜率随所施加的功率密度大小而变。功率密度愈大,此斜率越陡,反之,越平坦。从“t”曲线可看出,零件表面温度略高于Ac3而为880℃,“Ⅰ”区温度高于Ac3,得到完全淬火的马氏体,为淬硬区;“Ⅱ”区温度高于Ac1,但低于Ac3奥氏体化未全部完成,剩下部分铁素体未溶解,得到的是马氏体与铁素体,铁素体边沿常有黑色托氏体,马氏体则无针状特征,此区为过渡区;“Ⅲ”区温度低于Ac1,此区组织没有转变,仍为原始组织——珠光体与铁素体。

从图3-15的HRC硬度分布曲线,可看出马氏体区硬度高达62HRC,过渡区硬度变化很大,从62HRC降到钢的原始组织硬度。图上从表面到Ds这一段为有效硬化层深度,45钢用金相法测量到50%(面积分数)马氏体处,其硬度为43HRC。

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图3-15 45钢淬硬层内温度、硬度与组织的分布

t—温度分布曲线 Ds—淬硬层深度 HRC—硬度分布曲线 区Ⅰ—加热温度高于A3,淬火后得马氏体 区Ⅱ—加热温度在A1A3之间,淬火后得马氏体与铁素体 区Ⅲ—未转变,保持珠光体与铁素体