火焰加热表面淬火原理

火焰加热表面淬火原理

火焰加热表面淬火是将火焰或燃烧产物喷射到工件表面，通常是局部表面，使其加热到临界点之上[Ac1+（80~100℃）]温度，随后用水流或其他介质冷却而获得表面硬化(层深约2~8mm) 的热处理工艺。

火焰直接喷射的区域升温最快(大于1000℃/min),温度最高，在其附近的热扩散区则加热较慢，因而常需摆动火焰或延迟淬火，使之温度均勾化。

常用热源有乙炔、煤油、甲烷、丙烷、城市煤气等与氧的混合气体。加热器则有火焰喷头及燃烧加热器(应用较少) 两类。前者使高温火焰(2000℃以上)以6 -8mm距离直接喷向工件; 后者则使燃料及空气在有耐火材料衬里的燃烧室中燃烧，然后使燃烧产物喷向工件。为使加热更趋均匀，工件的加热和淬火可在专用淬火机床进行。

火焰加热淬火可按同时加热或连续加热方法进行。工件淬火前应经调质或正火以改善心部组织。

淬火介质中最常用的是水。中碳钢工件可用水或w(NazCO3)5%~10%水溶液，水温应高于15~18℃，以免淬裂。形状复杂或w(C) 大于0.6%的碳钢件及合金件，可用30~40℃温水、聚乙烯醇水溶液、乳化液、肥皂水和油等。也可用喷雾冷却。

火焰表面淬火后常在炉中进行180~200℃的低温回火。淬火表面在磨削之后应进行第二次回火，以减少残余应力。大型工件可采用火焰回火或自回火。火焰回火可在淬火全部结束后进行，也可在喷水冷却后紧接着进行。此时，回火喷嘴在喷水器后面，用挡水板隔开。

火焰淬火设备简单、操作方便、灵活性大。对单件小批量生产或需在户外淬火，或运输拆卸不便的巨型零件、淬火面积很大的大型零件、具有立体曲面的淬火零件等尤其适用，因而在重型、冶金、矿山、机车、船舶等工业部门得到了广泛的应用。

火焰淬火容易发生过热，温度及淬硬层深度的测量和控制较难，因而操作人员的技艺水平要求也较高。