一、先明确：感应淬火加热温度的 “基准范围”

注：感应加热的 “快速升温”（升温速率可达 10³~10⁴℃/s）会使钢材的实际相变温度略高于常规加热（如 Ac₃比箱式炉加热高 10~30℃），因此温度设定需比静态相变温度适当提高，避免 “名义温度达标但实际未完全奥氏体化”。

二、核心控制逻辑：“功率 - 时间 - 温度” 的动态匹配

三、影响加热温度的关键因素及调控方法

1. 感应加热设备参数：功率与频率的协同

• 感应功率：决定单位时间内输入工件的热量，是温度升高的 “动力源”。
  • 功率过低：加热时间延长，工件心部热量积累过多（淬硬层过深），且可能因升温速度慢导致奥氏体晶粒粗大；
  • 功率过高：表面瞬间过热（超过 1000℃），易出现氧化、脱碳，甚至局部熔化，淬火后易开裂。
  • 调控原则：根据工件尺寸（直径 / 厚度）调整 —— 小尺寸工件（如 φ10mm 轴类）用高功率短时间（避免心部过热）；大尺寸工件（如 φ50mm 以上）用中低功率、分阶段加热（先预热，再升温至淬火温度）。
• 感应频率：决定感应电流的 “集肤效应深度”（频率越高，电流越集中在表面，加热层越薄），间接影响温度分布。
  • 高频（100~500kHz）：加热层薄（0.5~2mm），需精准控制功率，避免表面局部过热（如齿轮齿面淬火）；
  • 中频（1~10kHz）：加热层中等（2~10mm），适合轴类、曲轴的淬硬层要求（如 45 钢曲轴，淬硬层 3~5mm）；
  • 工频（50Hz）：加热层厚（10~20mm），适合大直径工件（如轧辊），需控制加热时间，避免心部温度过高。

2. 工件自身因素：材质、尺寸与初始状态

• 材质成分：含碳量越高，Ac₁越低，加热温度需适当降低（如 T8 钢加热温度低于 45 钢）；合金元素（Cr、Mn、Ti）会提高相变温度，需适当提高加热温度（如 40Cr 比 45 钢加热温度高 20~30℃）。
• 工件尺寸 / 形状：
  • 薄壁件 / 尖角件：散热快，但易出现 “尖角过热”（电流集中效应），需降低功率、缩短加热时间，或对尖角处进行屏蔽（如包裹绝缘材料）；
  • 厚壁件 / 大直径件：散热慢，需分 “预热 - 升温” 两步（先用工频预热至 500~600℃，再用中频升温至淬火温度），避免内外温差过大导致开裂。
• 初始组织：若工件预处理（如调质）后组织不均匀（如存在大块铁素体），需适当提高加热温度（50~100℃），确保奥氏体化充分。

3. 辅助条件：加热氛围与工装设计

• 加热氛围：若在空气中加热，工件表面易氧化脱碳（导致硬度不足），需通入保护气体（如氮气、氩气）或涂抹防氧化涂料，此时可适当提高 50~80℃（抵消涂层的隔热影响）；
• 感应线圈设计：线圈与工件的间隙（通常 3~5mm）直接影响加热效率 —— 间隙过大，磁场泄漏多，加热功率不足（温度难达标）；间隙过小，易发生电弧放电（局部过热），需根据工件尺寸精准设计线圈内径。

四、温度控制的 “实操方法”：从调试到量产

1. 试错调试法（小批量试生产）

1. 初定参数：根据材料相变温度和淬硬层要求，参考同类工件工艺，初定频率、功率、加热时间（如 45 钢 φ20mm 轴，选中频 5kHz，功率 30kW，加热时间 15s）；
2. 取样检测：试淬火后，切开工件测量淬硬层深度（用维氏硬度计测硬度梯度），观察表面组织（金相显微镜看是否有过热晶粒或未溶铁素体）；
3. 参数修正：
   • 若表面硬度不足（＜HRC55）、存在铁素体：说明温度偏低，可提高功率 10~15% 或延长加热时间 2~3s；
   • 若表面氧化严重、晶粒粗大（＞10 级）：说明温度过高，可降低功率 10% 或缩短加热时间 1~2s；
   • 若淬硬层过深：说明功率过低或时间过长，需提高功率、缩短时间（高频化调整）。

2. 在线监测与反馈（量产阶段）

• 间接监测：用红外测温仪（需避开感应线圈干扰）实时监测工件表面温度，设定温度阈值（如 45 钢设 880℃±20℃），超限时自动调整功率；
• 工艺固化：对同一批次、同一规格的工件，记录优参数（功率、时间、频率），形成 SOP，避免每次调试的误差。

五、常见温度控制问题及解决

总结