高頻加熱機感應淬火后的殘余內(nèi)應力

　　高頻加熱機感應淬火時，常用噴射冷卻方式，冷卻的激烈程度非常大，因此淬火時產(chǎn)生的熱應力是相當大的。它使得工件在一定深度的顯微體積中產(chǎn)生了不均勻的彈塑性變形，結(jié)果形成了很大的區(qū)域應力。

　　實踐證明，感應淬火時所產(chǎn)生的殘余壓應力要比普通淬火大得多。

　　高頻加熱機感應淬火后殘余應力的大小和分布與淬火層的硬度、深度、淬火工藝以及材料的質(zhì)量等許多因素有關(guān)。許多研究資料都指出工件經(jīng)表面強化后表面殘余壓應力的大小與碳含量、硬化層深度有密切關(guān)系。一般情況下，隨淬硬層深度的增加，表面壓應力下降，拉應力的峰值移向心部。

　　但也有資料報道，認為淬火層深度增大時，表面壓應力及心部拉應力都隨之增加。

　　除淬硬層深度的影響釙，殘余應力還與硬度沿層深的分布有關(guān)，即與馬氏體層的深度、過渡區(qū)的寬窄以及原始組織的深度之間的比例有關(guān)。淬火過渡區(qū)太陡時，拉應力的峰值處在淬硬層附近，過于接近表面。因此零件服役時易在淬硬層下面的拉應力峰值處首先萌生裂紋從而導致零件早期損壞。過渡區(qū)太寬時，危險的拉應力比較小，而且遠離表層，但壓應力也相對比較小。

　　一般認為，要得到較為理想分布的殘余應力，工藝上需嚴格控制使淬火零件的過渡區(qū)寬度約為淬硬層的113。

　　工件高頻加熱機感應淬火前的預先熱處理對殘余應力的大小和分布也有一定影響。如淬火前進行預熱可使拉應力減小，峰值移向工件心部。

　　預先調(diào)質(zhì)使原始組織為回火索氏體的工件，因其彈性極限高于預先正火的，故感應淬火后，淬硬層過渡區(qū)的拉應力增大。其幅度隨心部硬度增加而加大。

　　在生產(chǎn)中尤其需要注意的是當工件淬火區(qū)不連續(xù)，而且間距較小，或淬火區(qū)出現(xiàn)相互銜接等現(xiàn)象時將出現(xiàn)十分不利的殘余應力分布。因此，高頻加熱機感應淬火的曲軸軸頸，如曲柄圓角未能淬火時，則應注意不使淬火區(qū)域過于接近曲柄圓角處，以免淬火形成的拉應力與截面變化處的應力峰值疊加而降低曲軸的使用壽命。