棒材管材钢的感应穿透加热调质，利用感应加热对钢棒进行穿透加热淬火，并随之进行感应穿透加热高温回火，可在连续生产线上完成调质工艺。这种工艺方法对各类中碳钢、低合金钢的的棒料、管材、轴类零件均适用。国内有石油机械企业Φ×~mm的圆钢就是在这种设备上进行调质处理。这种设备具有生产效率高，单位能耗低，工件畸变小，少氧化脱碳，无污染，易于自动化，占地面积小等特点，特别适合于大批量生产。
1穿透加热频率的选择
感应加热条件下，感应电流的有效透入深度h为
式中:
被加热圆棒直径d与电流透入深度h之比值为4:1时，对应的电源电流频率称为临界频率。设备频率低于临界频率时，感应加热的效率急剧下降，高于临界频率时，电效率增加不大，但设备造价明显提高。
几种材料有效临界频率与工件尺寸的关系见图1，感应透热电源频率应尽量接近临界频率。
▲图1几种材料有效加热临界频率与工件2穿透加热设备功率的选择
在穿透加热时，工件截面的透热靠外层向内层的热传导实现，需要有一个适当的温度梯度，又要使截面不出现过热区域，所以，选用的能量密度不能太高，过低又将使加热效率显著下降。表1列出了钢穿透加热所需功率密度。
▼表1钢穿透加热所需功率密度（kW/in）
表1钢穿透加热所需功率密度在连续感应加热调质线上，穿透加热电源设备采用的功率应考虑生产能力。此时功率P可用下式表示：
P=ηGQ
式中:
η——加热效率
G——每小时产能（kg/h）
Q——单位重量工件加热所需能量
（kW·h/kg，或kW·h/t）见图2。
▲图2工件感应透热加热温度与单重所需透热过程与金属的热导率（W/（mm·℃））及感应热系数KT（W/（mm·℃））有关。圆棒的d/h（直径与透热深度比）值与KT及热导率的关系见图3。
▲图3钢棒d/h值与KT及热导率的关系利用上图求透热功率的步骤为：
（1）选择加热频率并计算棒料d/h值，（d/h在1~4之间）。
（2）用金属加热时的热导率及d/h值，在图3中查出对应的感应热系数Kτ。
（3）单位长度工件所需功率PL由下式决定：
PL=KT（ts-tc）
式中:
ts——表面温度（℃）
tc——中心温度（℃）
（4）考虑各项功率损失的效率η，除以PL可得到加热单位长度工件所需的功率的大小。
3感应加热调质连续生产线
图4为自动四头螺旋驱动滚动系统用于在线感应调质实例。
▲图4四头螺旋驱动滚动系统感应调质生这种自动化感应加热线包括自动处理系统、可编程控制器及光纤传感器。由传送系统送到热加工区后，工件由四头倾斜滚筒系统QHD处理。滚动驱动器与头盘相连，使工件一边绕轴线转动一边沿轴线方向向前移动。一旦工件进入此系统，光纤传感器监测到它的位置，便开始奥氏体化加热。这个传感器还可以觉察不正常操作，例如进料不当，可报警并自动关闭。
HQD系统在淬火过程中，感应频率通常是在kHz，或3~10kHz。在每种情况下，一个温度传控制器可自动检查工件温度的高低，以防止不当奥氏体化的工件通过系统。工件通过淬火环后被冷却到95℃左右，在回火器啊完成马氏体转变。当工件被运送到回火系统时，光纤传感器觉察到工件，开始用低频（Hz）电流进行回火加热，温度一般在~℃范围，完成回火加工。
▲图5管材感应透热调质生产线注：管材从右侧进入，加热奥氏体化后经过淬冷、输出、回火。随后被送到加工机床冷却。
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