金属感应热处理 上PDF电子书下载

第1章 感应加热原理 1

1.1电磁转换与感应加热 1

目录 1

1.2涡流在金属表面层中的分布 4

1.2.1磁场强度H分布的基本方程 4

1.2.2涡流分布特性与电流透入深度 7

1.2.3热态与冷态的涡流透入深度 8

1.3钢铁材料感应加热的物理过程 10

1.3.1电磁场在金属中的建立时间 10

1.3.2透入式加热 11

1.3.3传导式加热 12

1.4.2充分发挥透入式加热优点的条件 13

1.4两种加热方式的特点 13

1.4.1透入式加热的特点 13

1.4.3传导式加热的特点 14

1.4.4传导式加热的热效率与温度分布特性 15

1.5零件表面的热辐射损失 17

1.6感应加热的能量参数 18

1.6.1加热比功率Po 18

1.6.2各参数的影响 18

1.7感应加热过程中电参数变化的电工学分析 19

1.7.1电子管式高频加热装置 20

1.7.2机械发电机式中频加热装置 25

2.1.1加热速度对相变温度的影响 28

2.1钢在快速加热时的相变温度和相变动力学 28

第2章 钢在快速加热时的组织转变 28

2.1.2纯铁的加热相变 31

2.1.3珠光体向奥氏体转变的相变动力学 35

2.2钢的奥氏体形成机理 45

2.2.1奥氏体形成的浓度条件 47

2.2.2加热相变过程的激活能 51

2.2.3碳在奥氏体中的扩散系数 54

2.3钢在快速加热时的相变组织 56

2.3.1初始奥氏体晶粒大小与原始组织和加热速度的关系 56

2.3.2本质细晶粒钢感应加热时奥氏体晶粒的长大特性 60

2.3.3奥氏体的均匀化 64

2.4钢的快速加热对冷却转变的影响 68

2.5晶粒的超细化和快速循环加热淬火法 77

2.5.1晶粒的超细化 77

2.5.2晶界强化效应 79

2.5.3超细化材料的力学性能 82

2.5.4快速循环加热淬火法 89

第3章 感应加热后的淬火冷却 94

3.1冷却特点 94

3.2冷却能力及其测定 96

3.3快速水流冷却的动力学 104

3.4冷却速度的影响与马氏体转变过程中的回火现象 109

3.5冷却方法、冷却介质的选择与淬火裂纹问题 113

4.1热处理过程中的内应力 123

第4章 表面淬火时的残余应力 123

4.2表面淬火时内应力的产生过程和特征 125

4.3表面淬火区边界处的残余应力 130

4.4残余应力对零件疲劳抗力的影响 133

4.5金属的接触疲劳及残余应力的影响 137

4.6影响残余应力分布的因素 142

第5章 感应加热淬火零件的性能及工艺因素的影响 158

5.1实验方法的选择 158

5.2拉伸性能及工艺因素的影响 161

5.3抗弯性能及工艺因素的影响 169

5.4扭转性能及工艺因素的影响 174

5.5冲击值及工艺因素的影响 177

5.6硬度及工艺因素的影响 179

5.7疲劳性能及工艺因素的影响 183

5.8耐磨性 185

第6章 表面淬火感应器的设计与制造 190

6.1感应器的结构组成与分类 190

6.1.1感应器的结构 190

6.1.2感应器的分类 191

6.2感应器设计的基本要求及其考虑方面 192

6.2.1感应器和零件之间的间隙 192

6.2.2感应器的效率 193

6.2.3高频电流的特性及其应用 195

6.3.1制造感应器用的铜料厚度 206

6.3感应器基本参数的选择 206

6.3.2感应器与零件之间的间隙 207

6.3.3感应器的截面形状和尺寸 208

6.3.4感应器的匝数 209

6.3.5感应器冷却水路及淬火喷水孔的设计 210

6.3.6汇流排的结构形式 215

6.3.7感应器与高中频变压器的连结方式 219

6.4外圆表面加热感应器的设计 219

6.5内圆表面加热感应器的设计 227

6.6平面加热感应器的设计 231

6.7特殊形状感应器的设计 235

6.8感应器的制造与搪瓷 267

7.1表面淬火零件的技术条件 272

第7章 高中频感应加热表面淬火工艺 272

7.2设备频率与加热比功率的选择和确定 274

7.2.1设备频率的选择 274

7.2.2加热比功率的选择 277

7.3加热方法和冷却方案的选择与确定 278

7.4感应加热淬火的工艺参数 281

7.4.1电参数 281

7.4.2加热温度和加热时问 285

7.4.3冷却时间 294

7.5感应加热淬火件的回火 295

7.5.1炉中回火 295

7.5.2自回火 297

7.5.3感应加热回火 299

7.6感应加热热处理件的质量检查 300

7.7感应加热淬火缺陷及其解决方法 304

7.8深层感应加热表面淬火 307

7.8.1深层感应加热表面淬火的特点和应用 307

7.8.2深层感应加热表面淬火工艺 309

7.8.3深层感应加热表面淬火与其它表面硬化处理的比较 310

7.9感应加热的温度测量和工艺过程的控制 312

7.9.1感应加热温度测量的特殊性 312

7.9.2用热电偶直接测温 313

7.9.3用光电辐射间接测温 321

7.9.4感应加热工艺过程的温度自动调节原理 335

8.1.1齿轮工作时的损坏形式 344

第8章 齿轮感应加热表面淬火 344

8.1齿轮的工作条件及使用寿命 344

8.1.2提高齿轮使用寿命的基本途径——表面硬化处理 346

8.1.3残余应力对弯曲疲劳强度的影响 351

8.1.4齿轮表面硬化处理的工艺方法 357

8.1.5提高齿轮使用寿命的途径 360

8.2齿轮的全齿感应加热淬火 362

8.2.1齿轮硬化层形式与频率关系 362

8.2.2全齿淬火比功率的选择 365

8.2.3全齿淬火感应器 366

8.2.4齿轮全齿淬火机床 368

8.3沿齿面单齿感应加热表面淬火 369

8.4沿齿沟单齿感应加热表面淬火 374

8.4.1沿齿沟淬火感应器 374

8.4.2沿齿沟淬火的典型实例 376

8.5沿齿廓分布硬化层的其它淬火法 381

8.5.1低淬透性钢的感应透热淬火 381

8.5.2渗碳后进行感应透热淬火 389

8.5.3双频淬火 390

8.6齿轮表面淬火的变形与开裂 392

8.6.1齿轮表面淬火变形及其防止 392

8.6.2齿轮表面淬火裂纹及其防止 397

9.1.1轴类零件的失效形式及提高其使用寿命的基本途径 400

9.1轴类零件的工作条件和表面淬火要求 400

第9章 轴类零件感应加热表面淬火 400

9.1.2提高轴类零件使用寿命的措施 402

9.1.3轴类零件感应加热表面淬火的基本要求 416

9.1.4轴类零件表面感应加热淬火时存在的一般问题的改进措施 424

9.2花键轴高中频感应加热表面淬火 427

9.3汽车半轴的中频感应加热表面淬火 430

9.4镗杆高频感应加热表面淬火 439

9.5机床主轴的多工位表面淬火 441

9.6曲轴中频感应加热表面淬火 444

9.7凸轮轴的高中频感应加热表面淬火 453

9.8钻杆及岩心管高频感应加热表面淬火 458

9.9矫直辊中频感应加热表面淬火 463

10.1套筒形零件内孔的高频感应加热表面淬火 467

第10章 其它机械零件及工模具的高频感应加热表面淬火 467

10.2机床导轨的高频感应加热表面淬火 470

10.3大模数蜗杆的高频感应加热表面淬火 473

10.4J6型绞盘机主轴颈及轴套的高频感应加热表面淬火 475

10.5C2型蒸汽机车滑板和月牙板的高频感应加热表面淬火 476

10.6138载重汽车曲轴前节的高频感应加热表面淬火 478

10.7起重机行走轮的中频感应加热表面淬火 479

10.8起重机弹子盘的中频感应加热表面淬火 481

10.9滚丝模的高频感应加热表面淬火 483

10.10游标卡尺量爪面的高频感应加热淬火 486

10.11剪刀刃的高频感应加热表面淬火 488

10.12汽车转向拉杆球头销的中频感应加热表面淬火 491

10.13履带板的中频感应加热局部回火 493

10.14汽车钢板弹簧平衡轴承毂的中频感应加热表面淬火 494

10.15锉刀的高频感应加热表面淬火 495

第11章 零件和坯料的穿透感应加热 499

11.1穿透感应加热的特点 499

11.2穿透感应加热感应器主要参数的理论计算 501

11.2.1最佳频率的选择 502

11.2.2感应器主要尺寸的确定 507

11.2.3穿透感应加热时间的计算 509

11.2.4加热功率的计算 510

11.2.5感应器工件系统阻抗的计算 516

11.2.6感应器铜管截面尺寸的计算 525

11.3穿透加热感应器的设计与计算 528

11.3.1穿透加热感应器的设计计算程序 530

11.3.2步进式穿透加热圆柱感应器计算的举例 535

11.3.3不同直径的杆状零件和方形坯料穿透加热感应器的计算方法 546

11.4穿透感应加热在零件热处理中的应用 548

11.4.1棒材的中频调质处理 549

11.4.2汽车板弹簧透热淬火 554

1.4.3轴承套圈中频感应穿透加热淬火 556

11.4.4钢球中频感应穿透加热淬火 568

11.5穿透感应加热的其它应用 571

1.5.1感应间接加热的应用 571

11.5.2感应加热化学热处理 573

12.1工频感应器的供电 587

第12章 工频感应热处理 587

12.1.1单相工频感应器的供电线路 588

12.1.2三相工频感应加热供电线路 593

12.1.3三倍频率的供电线路 595

12.2工频感应器的结构与设计 597

12.3典型零件的工频感应加热表面淬火 606

12.3.1大型柱塞工频感应加热表面淬火 606

12.3.2冷轧辊的工频感应加热表面淬火 610

12.3.3铁道重型载重车轮及起重机车轮工频感应加热表面淬火 628

12.4管状零件工频感应加热调质处理 638

12.4.1等截面钢管的工频感应加热淬火与回火 638

12.4.2变截面钢管的感应加热 643

12.5其它形式的工频感应加热 647