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高頻淬火熱處理技術的最新進展
高頻熱處理是用1-200kHz的高頻感應熱（IH）對鋼鐵材料進行淬火-回火的熱處理方法，與滲碳淬火、氮化處理一樣是常用的鋼鐵材料表面硬化方法。高頻熱處理的特點是利用清潔電能加熱，所以比使用燃燒式加熱爐的普通熱處理和滲碳淬火的CO2排放量小，并且熱能效率高。因此，高頻熱處理作為環保型-經濟型熱處理，受到人們的關注。以下對日本高頻熱處理技術的最新研發進行介紹。
1、兩次淬火WIQ處理技術
高頻淬火的加熱時間短，所以高頻淬火的效果容易受部件原始組織的影響。調質組織和球狀滲碳體組織的奧氏體（γ）化特性有很大不同?？焖俣虝r加熱的高頻淬火處理要求部件的組織是C彌散分布、容易奧氏體化的調質組織。但是，對于高頻淬火處理前工序的機加工來說，調質組織硬度高，加工性不良。為解決這個問題，日本開發出兩次淬火形成兩層硬化層的“WIQ”處理技術。第1次的高頻淬火（SIQ）使部件形成較深的硬化層，然后進行SRIQ（超快短時感應加熱和淬火）前的預熱或升溫到γ區進行回火，形成希望的調質組織。第2次進行的SRIQ處理是利用快速短時加熱方法，使部件表層均勻γ化并進行淬火，形成兩層硬化層。WIQ處理材經反復淬火和快速短時加熱γ化，獲得微細晶粒，并且，SRIQ處理使SIQ形成的高硬度層內附加了很大的殘余壓縮應力，因此其處理后的部件疲勞強度高于滲碳淬火。
2、高頻淬火與其他表面改質技術組合的復合處理技術
近年來，各種機械零部件小型化的要求越來越高，高頻熱處理等單一熱處理方法，對提高零部件性能有一定的限度。為了實現零部件高性能化和高附加值，日本推進了復合熱處理技術的開發。PALNIP處理技術是鹽浴軟氮化和防止表面氧化處理技術與SRIQ組合的復合熱處理方法。PALNIP處理技術的特點：1）最表面的化合物層的狀態與鹽浴軟氮化的表面狀態相同，所以摩擦系數小，耐磨性高；2）硬化層比SRIQ深，并被附加了殘余壓縮應力，所以疲勞強度高；3）硬化層是Fe-C-N馬氏體，在溫度升高時，析出ε-Fe2-3N等鐵的氮化物，抑制了回火軟化，提高了剝蝕疲勞強度；4）PALNIP是低溫處理的鹽浴軟氮化和SRIQ組合的處理方法，所以熱處理變形小。PALNIP處理已經用于部分汽車部件，目前正在推進擴大應用。
軟滲碳是實用化的“高頻淬火”與“真空滲碳”組合的復合表面處理技術。該技術使C擴散到部件后，不進行普通淬火，而是利用高頻熱處理方法進行淬火。該處理方法的特點：1）在滲碳工序中不進行淬火，所以安全性高；2）處理設備比連續式滲碳爐節省空間40%，處理時間縮短55%；3）處理的部件強度提高18%，變形減少40%。該方法已用于汽車自動變速器部件的制造。
3、高頻熱處理模擬技術
近年來，隨著計算機軟硬件技術的發展，高頻淬火熱處理模擬技術不斷進步。目前已經實現了三元解析和動畫解析?，F在，高頻熱處理模擬技術不僅能夠模擬計算部件溫度和馬氏體組織，而且能夠計算熱處理變形和殘余應力。通過模擬結果與實際部件特性的整合，使模擬系統的計算條件、物理常數（比導磁率、導熱系數、反映各溫度區域的應變速率的依存性的拉伸強度、壓縮強度）更準確，提高了熱處理模擬結果的精度，促進了熱處理模擬技術的實用化。目前，熱處理模擬技術已經用于加熱線圈的設計和熱處理變形、熱處理裂紋的解析，實現了部件熱處理的穩定化。