內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火保溫時(shí)間與冷卻方式

        鋼材內(nèi)孔感應(yīng)加熱快速退火時(shí)，由于加熱升溫速度快，很快達(dá)到了退火溫度，如何保證鋼材表面與中心溫度均勻一致，是關(guān)系到退火 質(zhì)量的重要問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火處理是否需要保溫時(shí)間。

        (1)鋼材內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火升溫曲線加熱直徑為18mm的GCr15鋼材，利用X-Y示波儀測(cè)得的鋼材表面與中心的升溫曲線。升溫曲線可以看出，由于感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)，鋼材表面升溫速度比中心快。直到透熱A點(diǎn)兩部分溫度均一，此點(diǎn)稱為感應(yīng)加熱鋼材透熱點(diǎn)。在電源頻率為1 ～8kHz加熱時(shí)，可以通過(guò)計(jì)算根據(jù)使用的表面功率密度，求出透 熱時(shí)間。另外，通常透熱點(diǎn)大多處于居里點(diǎn)附近，因?yàn)槌^(guò)居里點(diǎn)后中頻電源的加熱速度急劇下降，為透熱創(chuàng)造了有利條件。

        (2)內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火時(shí)的保溫時(shí)間  GCr15軸承鋼冷拉材，內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火時(shí)是否需要保溫時(shí)間，與鋼材直徑、退火溫度、升溫速 度等因素有關(guān)。直徑為20mm的GCr15冷拉材，壓縮率為20%，原始硬度為220HB，分別加熱到750℃、780℃相 800℃，在此溫度下保溫0～250s，然后在大氣中冷卻并測(cè)定其硬度，試驗(yàn)結(jié)果如下。

        ①退火溫度為750℃時(shí)保溫20s后的硬度值為小于207HB， 延長(zhǎng)保溫時(shí)間*200s時(shí)其硬度為197HB，繼續(xù)延長(zhǎng)保溫時(shí)間其硬度變化不大。這表明退火溫度過(guò)低，延長(zhǎng)保溫時(shí)間對(duì)降低硬度的效果不明顯。

        ②退火溫度為780℃時(shí)  保溫15s后硬度*下降*207HB以 下，25s后硬度下降*183HB的*低值。繼續(xù)延長(zhǎng)保溫時(shí)間，硬度有回升的趨勢(shì)。這是因?yàn)楸販囟纫迅哂阡摰腁。-點(diǎn)，冷卻后出 現(xiàn)索氏體組織，使硬度回升。因此，780℃退火時(shí)保溫時(shí)間應(yīng)不超 過(guò)25s為宜。

        ③退火溫度為800℃時(shí)  加熱到800℃后不需要保溫，鋼材即刻軟化，硬度立刻下降到183HB，達(dá)到*低值。如果繼續(xù)延續(xù)保溫，會(huì)發(fā)生與780℃退火相同的結(jié)果。經(jīng)X射線結(jié)構(gòu)分析結(jié)果證實(shí)了上述情況，750℃退火30s后開(kāi) 始再結(jié)晶，780℃退火時(shí)30s后全面完成再結(jié)晶，800℃退火后立即 完成再結(jié)晶。由此可見(jiàn)，GCr15冷拉材*佳感應(yīng)加熱退火溫度為 800℃，不需要保溫時(shí)間。這個(gè)結(jié)果適用于直徑30mm以下的冷拉軸承鋼材。

        (3)鋼材內(nèi)孔感應(yīng)加熱快速退火矬理的冷卻方式  GCr15軸承鋼 冷拉材退火目的除降低硬度外，還希望降低內(nèi)應(yīng)力。為此，鋼材退 火后希望在冷床上空冷。