內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火保溫時間與冷卻方式

        鋼材內(nèi)孔感應(yīng)加熱快速退火時，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)量的重要問題。這個問題的實(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，可以通過計算根據(jù)使用的表面功率密度，求出透 熱時間。另外，通常透熱點(diǎn)大多處于居里點(diǎn)附近，因為超過居里點(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)加熱退火時的保溫時間  GCr15軸承鋼冷拉材，內(nèi)孔感應(yīng)加熱退火時是否需要保溫時間，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定其硬度，試驗結(jié)果如下。

        ①退火溫度為750℃時保溫20s后的硬度值為小于207HB， 延長保溫時間*200s時其硬度為197HB，繼續(xù)延長保溫時間其硬度變化不大。這表明退火溫度過低，延長保溫時間對降低硬度的效果不明顯。

        ②退火溫度為780℃時  保溫15s后硬度*下降*207HB以 下，25s后硬度下降*183HB的*低值。繼續(xù)延長保溫時間，硬度有回升的趨勢。這是因為保溫溫度已高于鋼的A。-點(diǎn)，冷卻后出 現(xiàn)索氏體組織，使硬度回升。因此，780℃退火時保溫時間應(yīng)不超 過25s為宜。

        ③退火溫度為800℃時  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 始再結(jié)晶，780℃退火時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，GCr15冷拉材*佳感應(yīng)加熱退火溫度為 800℃，不需要保溫時間。這個結(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。