高頻淬火機對齒輪進行表面淬火主要是通過快速加熱與立即淬火冷卻相結合的方法來實現的，即利用快速加熱使齒輪鋼件表面很快地達到淬火的溫度，而不等熱量傳至中心即迅速予以冷卻，便可以只使齒輪表層被淬硬為馬氏體，而中心仍為未淬火組織（即原來塑性和韌性較好的退火、正火或調質狀態的組織)。


表面淬火齒輪的機械加工工藝流程一般為：備料→鍛造→正火→機械粗加工→調質處理→機械半精加工→表面淬火十低溫回火→磨削。該工藝流程中各熱處理的目的簡述如下。



(1)齒輪正火
消除鍛造應力，均勻組織、細化晶粒，改善切削加工工藝性和表面加工質量。

(2)齒輪調質處理
為了提高齒輪心部的綜合力學性能，以承受交變彎曲應力和沖擊載荷，還可減小工件表面淬火變形。

(3)齒輪表面淬火十低溫回火
它是決定齒輪表面性能的關鍵工序，采用淬火機進行表面淬火可提高齒輪表面的硬度和耐磨性，并使其具有殘余壓應力，從而提高抗疲勞負荷的能力；低溫回火是為了消除淬火應力，防止產生磨削裂紋，提高抗沖擊能力。

對調質鋼而言，齒輪表面淬火十低溫回火后的組織由淬硬層、過渡層和原始組織三部分組成。工件表層為隱針回火馬氏體，心部為回火索氏體（調質態）或鐵素體十珠光體（正火態)。


采用高頻淬火機進行齒輪表面淬火后，工件的硬度比普通熱處理要高出2～5HRC。由于表面淬火后表層形成較大的殘余壓應力，故表面淬火后疲勞極限可提高5--7倍，并且降低了工件的缺口敏感性。由于高頻表面淬火組織細、磁化物分布均勻且細小．所以硬度高、強度大，比一般淬火件的耐磨性要高，可大幅度提高抗接觸疲勞能力。

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