在高頻淬火設(shè)備中，淬硬層厚度對(duì)材料力學(xué)性能的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，高頻淬火設(shè)備的材料力學(xué)性能與淬硬層厚度密切相關(guān)。

一般情況下，隨著硬化層深度的增加，其拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度也相應(yīng)提高，但沖擊韌性(ak)卻隨著深度的增加而降低。

同樣，疲勞強(qiáng)度也是一樣的。通常認(rèn)為，隨著硬化層深度的增加，疲勞強(qiáng)度極限也隨之增大，達(dá)到一定深度后，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢。但是，一些學(xué)者認(rèn)為，影響疲勞強(qiáng)度的淬硬層有不同的深度。

由于高頻淬火設(shè)備中采用不同的單位表面功率，對(duì)淬火過(guò)程中的應(yīng)力分布和淬硬過(guò)渡區(qū)的大小均有影響。由于在適當(dāng)?shù)墓β屎皖l率條件下，淬硬層深度繼續(xù)增加，易造成金相組織發(fā)生粗化甚至過(guò)熱，從而使疲勞極限降低。此外，硬化層較深，降低了表面有利的壓應(yīng)力。

結(jié)果表明：在高頻淬火設(shè)備中，不同的淬硬層深度對(duì)殘余應(yīng)力(大小和分布)、強(qiáng)度和塑性韌性有較大影響。在前面已經(jīng)提到，一般規(guī)律是淬硬層深度增加，其強(qiáng)度指標(biāo)也隨之增加，但是在超過(guò)一定數(shù)值之后，強(qiáng)度增加的趨勢(shì)減緩。和一般淬火一樣，隨著強(qiáng)度的增加，塑性會(huì)逐漸降低。區(qū)別在于感應(yīng)淬火降低的幅度較小。

針對(duì)淬硬深度對(duì)工件力學(xué)性能的影響和目前國(guó)內(nèi)一般工廠生產(chǎn)設(shè)備狀況，建議在高頻淬火設(shè)備中進(jìn)行重要軸類(lèi)零件淬火時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列原則選擇淬硬深度。

對(duì)于10~30mm尺寸的較小尺寸工件，淬硬層的尺寸可達(dá)13%~15%；

對(duì)于30~80mm尺寸的中等尺寸工件，淬硬層的尺寸可達(dá)8%~12%。

對(duì)于尺寸為80mm的大尺寸工件，淬硬層的尺寸可達(dá)到5%~8%。