（1-8）

式中  ——距离物体表面x处的电流密度，2

      ——导体表面的电流密度，2

      ——表面到测量处的距离，cm

     δ——电流透入深度（电流分布带的宽度），cm  。

由上述公式可知，当x=δ时，。因此，电流的透入深度就是从电流下降到表面电流的36。8%的那一点到导体表面的距离。由公式分析得出，当距离表面5倍透入深度时，电流趋近于0。

电流透入深度δ可表示为：

                           （1-9）

式中   ρ——被加热物体电阻率，Ω·cm

       μr——被加热物体的响度磁导率；

        ——电流频率，Hz。

由上述公式可知，炉料的最佳尺寸和电流得透入深度有关，而在感应加热中，电流透入深度的总能量中有86。5%转化成了热能。因此，电流透入深度是加热电流频率的重要参数。

1。3。4真空感应加热的特点和应用

感应加热相比于传统加热，有着诸多优点。具体表现为：

（1）效率高。由于感应加热原理的特殊，使得感应加热的效率大大提高。与传统火焰炉相比，感应加热的效率高出30%-50%左右。此外，就算是电阻炉，也高20%-30%。

（2）加热速度快。由于感应加热本身加热温度就很高，而且由于加热机制，加热是由内而外的。所以，加热时间大大缩短，加热速度也就提高了。

（3）绿色环保。真空炉的特性同样在真空感应炉中得到完美诠释。所以，真空感应炉加热时，不产生诸多对于环境有害的气体，如一氧化碳、二氧化碳、氧化硫等废气和烟尘。此外，由于噪声低，对外辐射热量小，改善了操作人员的工作环境，健康水平得以保证。

（4）自动化程度高。真空感应加热可以通过数字模拟，编程计算机算法等手段实现精确地自动控制。在高度自动化条件下，温度等参数得以近乎完美的控制，这就提高了产品的质量和合格率。

由于感应加热的诸多优点，近些年，感应加热技术飞速发展，感应加热的应用也越来越多。主要表现在：

（1）金属加工前的预热。当进行锻造和挤压等工艺时，由于真空感应加热是在隔绝空气下进行，所以所产生的氧化皮数量最少。这样，可以使材料的损耗减少到最低。

（2）金属热处理。真空感应加热使得金属热处理不仅减少了污染，更提高了加热效率，还具有使热处理的工件表面氧化减少，变形小等优点。

（3）熔炼金属。通常通过真空感应炉来熔炼一些合金。与传统融化相比，真空感应熔炼金属不仅能在效率上大大超越超越传统熔炼。还由于存在电磁搅拌的机理，使得熔融的金属液得到充分的搅拌，成分均匀，提高铸造金属的质量。

1。4磨具的背景及研究现状

1。4。1炉衬

在中频感应炉中，炉衬（或坩埚）是位于感应线圈和被加热金属之间的填充物。炉衬主要有三层构成，分别是耐火层、隔热层以及绝缘层。耐火层一般是由各种耐火材料（酸性、碱性以及中性）打结成形，然后再用高温烧结制作而成。隔热层主要用一些热传递系数较低的隔热材料制作而成。通常情况下，隔热层是由石棉板、石棉布、硅藻土砖、硅石、膨胀珍珠岩等隔热材料做成，位置存在于耐火层和感应线圈之间。绝缘层主要用耐高温材料做成，如：无碱或者少碱玻璃布、天然云母等，用于防止感应线圈漏电。