▲图9感应器效率与电流频率之间的关系η-感应器效率f-电流频率
表4是根据上述关系所要求的电流频率与所对应的被加热工件最小直径和合理的淬火深度范围。
▼表4工件直径、合理的淬火层深度与电流频率的关系
二、钢件感应加热的相变特点
感应加热属于快速加热。加热速度对相变温度、相变动力学和形成的组织都有很大影响。
在分析示波器记录的钢在感应加热时的温度-时间曲线(图10)时得知,钢铁材料在失磁后,加热速度下降数倍,这是感应加热的特性。
分析感应加热中加热速度对有关相变过程的影响时,应采用失磁后的加热速度,它能客观地反映相变温度区间的加热条件,可称为相变区间的加热速度。相变区间的加热速度可以由实验确定。
▲图10铁磁材料的感应加热曲线a)在某一定条件下记录的加热曲线b)简化后的加热曲线
2.1快速加热对相变温度及相变动力学的影响2.1.1加速度对Ac1、Ac3、Accm的影响
图11所示,是纯铁、亚共析钢中自由铁素体和各种不同原始组织的共析钢(T8)等材料的临界点与加热速度υH的实验结果。
加热速度(℃/s)
▲图11纯铁、亚共析钢和T8钢的临界点与加热速度的关系1、2、3-T8钢,原始组织分别为淬火、正火、退火4-纯铁5-亚共析钢的自由铁素体
由图可见,对所有试验材料,其临界点均随加热速度的增大而提高。铁素体-碳化物组织越粗大,临界点上升也越快。在快速加热时,珠光体向奥氏体转变是在图12所示的平台以上几十度的温度范围内完成的。该图表明,加热速度越快,相变进行最激烈的温度和完成相变的温度越高,但亚共析钢中的自由铁素体向奥氏体转变的温度上限不会超过910℃,因为此时α-Fe可以在无碳的条件下转变为γ相。
▲图12w(C)0.85%的钢在各种加热速度下的温度-时间曲线2.1.2加热速度对相变动力学的影响
在一般等温条件下,珠光体向奥氏体转变的速度随等温温度的提高而加快,见表5、图13。
▼表5珠光体在不同温度下转变为奥氏体的时间(w(C)0.86%)
▲图13珠光体转变为奥氏体的等温温度与时间的关系(GCr15)
1-转变开始2-转变完成
在连续加热的条件下,珠光体向奥氏体转变动力学也可用图3来说明。由A1点出发的不同仰角的射线表示相变区的各种不同的加热速度。他们分别与曲线1和曲线2相交于a1、b1......和a2、b2......显然,加热速度越大(v2>v1),进行相变的温度就越高,而所需要的的时间就越短。
以不同速度加热所得到的奥氏体,冷却时的等温转变动力学曲线如图14所示。
感应加热的原理及其应用 - 图文



