高周波焼入れにおける周波数とは、誘導コイルに交流電流（AC）を流す速度のことで、誘導コイルが磁場を発生させ、金属部品の表面を加熱する。周波数の選択は、材料への熱の浸透の深さを決定し、硬化層の厚さに影響するため、非常に重要です。
回答の要約
高周波焼入れでは、周波数とは、金属部品の表面を加熱するために誘導コイルで使用する交流電流の速度のことです。希望する硬化層の深さによって異なる周波数が使われます。高周波(100～500kHz)は薄い硬化層(0.5～2mm)に適しており、中周波(500～10000Hz)は深い硬化層(2～10mm)に適しています。
-
詳細説明
- 高周波誘導加熱（100～500kHz）：
-
小型モジュールギアや中型シャフトなど、薄い硬化層を必要とする小～中型部品に最適な周波数帯域です。周波数が高いため、ワークの表面と内部の電流密度差が大きくなり、加熱層が薄くなります。この方法は、高速でコスト効率が高く、小規模な用途に適しています。
- 中間周波数誘導加熱（500～10000 Hz）：
-
この周波数範囲は、中～大弾性率のギアや大型シャフトなど、より深い硬化層を必要とする部品に使用されます。周波数が低いほど熱の浸透が深くなり、より厚い硬化層が形成されます。この方法は、より大きな部品に効率的で、大量生産に適している。
- 周波数の制御と調整：
-
誘導コイルの周波数を調整することで、電流の浸透深さを制御し、硬化層の深さを調整することができます。この柔軟性が高周波熱処理の大きな利点であり、硬化プロセスを正確に制御することができます。
- 利点と限界
-
高周波焼入れには、局所的な焼入れ、熱歪みの低減、部品の他の部分に影響を与えずに特定の部分を焼入れできるなどの利点があります。しかし、専用のインダクターが必要であり、高価であったり、専門的なエンジニアリングが必要であるなどの限界がある。
- 用途と材料の適合性：
高周波焼入れは一般的に鋼鉄や鋳鉄に使用され、表面の硬度と耐摩耗性を高めます。全工程を停止する必要なく、局部的な強化が必要な部品に特に効果的である。
結論として、高周波焼入れにおける周波数は、焼入れ層の深さと効果に直接影響する重要なパラメーターである。適切な周波数を選択することで、製造業者はさまざまな部品や材料の特定の要件に合わせた正確な硬化を実現することができます。
