Процес на површинско стврднување на индукција

Апликации за површински процес на стврднување на индукција

Што е индукциско стврднување?

Индукциона стврднување е форма на термичка обработка во која метален дел со доволна содржина на јаглерод се загрева во полето на индукција, а потоа брзо се лади. Ова ја зголемува и цврстината и кршливоста на делот. Индукциското греење ви овозможува да имате локално греење на претходно одредена температура и ви овозможува прецизно да го контролирате процесот на стврднување. Повторливоста на процесот е гарантирана. Обично, индукционото стврднување се применува на метални делови кои треба да имаат голема отпорност на абење на површината, а истовремено да ги задржат нивните механички својства. Откако ќе се постигне процес на индукциско стврднување, металното работно парче треба да се изгасне во вода, масло или воздух за да се добијат специфични својства на површинскиот слој.

процес на индукција на стврднување на површината

Индукциона стврднување е метод за брзо и селективно стврднување на површината на металниот дел. Бакарна серпентина што носи значително ниво на наизменична струја е поставена близу (не го допира) делот. Топлината се генерира кај, и близу до површината, од загуби на струја и хистереза. Калење, обично базирано на вода со додаток како што е полимер, е насочено кон делот или е потопено. Ова ја трансформира структурата во мартензит, што е многу потешко од претходната структура.

Популарен, модерен вид на опрема за индукционо стврднување се нарекува скенер. Делот се држи помеѓу центри, се ротира и поминува низ прогресивна серпентина која обезбедува и топлина и гаснење. Калењето е насочено под серпентина, така што секоја дадена област на делот брзо се лади веднаш по загревањето. Нивото на моќност, времето на живеење, стапката на скенирање (напојување) и другите променливи на процесот прецизно се контролираат од компјутер.

Процес на стврднување на куќиштето што се користи за зголемување на отпорноста на абење, цврстина на површината и траење на заморот преку создавање на закоравен површински слој додека се одржува микроструктурата на јадрото без влијание

Индукциона стврднување се користи за зголемување на механичките својства на црните компоненти во одредена област. Типични апликации се погонскиот систем, суспензијата, компонентите на моторот и печат. Индукциското стврднување е одлично при поправка на гарантни побарувања / дефекти на полето. Примарните придобивки се подобрувања во силата, замор и отпорност на абење во локализирана област без да се редизајнира компонентата.

Процеси и индустрии кои можат да имаат корист од индукциско стврднување:

  • Термичка обработка

  • Стврднување на синџирот

  • Стврднување на цевки и цевки

  • Бродоградба

  • Воздухопловна

  • железничка

  • автомобилски

  • Обновливи енергии

Предности на индукциското стврднување:

Поволно за компонентите кои се подложени на големо оптеретување. Индукцијата дава голема тврдост на површината со длабок случај, способен да управува со екстремно високи оптоварувања. Јачината на замор се зголемува со развој на меко јадро опкружено со исклучително тврд надворешен слој. Овие својства се пожелни за делови што доживуваат торзионо оптеретување и површини што доживуваат силни удари. Индукциската обработка се изведува еден дел одеднаш, овозможувајќи многу предвидливо димензионално движење од дел до дел.

  • Прецизна контрола над температурата и длабочината на стврднување

  • Контролирано и локализирано греење

  • Лесно интегриран во производните линии

  • Брз и повторлив процес

  • Секое работно парче може да се зацврсти со прецизни оптимизирани параметри

  • Енергетски ефикасен процес

Челични и не'рѓосувачки челични компоненти кои можат да се стврднат со индукција:

Прицврстувачи, прирабници, запчаници, лежишта, цевки, внатрешни и надворешни трки, коленести вратила, брегасти вратила, јареми, погонски вратила, излезни шахти, вретена, решетки за торзија, прстени за навртување, жица, вентили, вежби за карпи, итн.

Зголемен отпор на абење

Постои директна корелација помеѓу цврстината и отпорноста на абење. Отпорноста на абење на дел значително се зголемува со индукционо стврднување, под претпоставка дека почетната состојба на материјалот е или запечена, или третирана во помека состојба.

Зголемена јачина и животен век на замор како резултат на мекото јадро и преостанатиот стрес на притисок на површината

Компресивниот напон (обично се смета за позитивен атрибут) е резултат на зацврстената конструкција во близина на површината зафаќа нешто повеќе волумен од јадрото и претходната структура.

Делови може да бидат калени после Индукциона стврднување на прилагодување на нивото на тврдост, по желба

Како и со секој процес на производство на мартензитска структура, калењето ќе ја намали цврстината, додека ќе ја намали кршливоста.

Длабоко дело со тврд јадро

Типична длабочина на случајот е 030 ”- 120” што е подлабоко во просек од процесите како што се карбуризирање, карбонитридирање и разни форми на нитрирање извршени на подкритични температури. За одредени проекти, како што се аксели, или делови што сè уште се корисни дури и откако ќе истроши многу материјал, длабочината на случајот може да биде до ½ инч или поголема.

Селективен процес на стврднување без потреба од маскирање

Областите со пост-заварување или пост-машинска обработка остануваат меки - многу малку други процеси на термичко третирање се во можност да го постигнат тоа.

Релативно минимално изобличување

Пример: вратило долга 1 ”Ø x 40”, која има две рамномерно распоредени магацини, секој со должина од 2 ”бара поддршка на оптоварување и отпорност на абење. Индукциското стврднување се изведува само на овие површини, со вкупна должина од 4 ”. Со конвенционален метод (или ако индукцијата ја стврднеме целата должина за тоа прашање), ќе имаше значително повеќе завојување.

Овозможува употреба на челици со ниска цена како што е 1045

Најпопуларниот челик што се користи за делови што треба да се стврднат со индукција е 1045. Тој е лесно обработлив, ниска цена, и поради содржина на јаглерод од 0.45% номинален, може да биде засилен со индукција до 58 HRC +. Исто така, има релативно мал ризик од пукање за време на третманот. Други популарни материјали за овој процес се 1141/1144, 4140, 4340, ETD150 и разни леано железо.

Ограничувања на индукциското стврднување

Потребна е Индукциска серпентина и Обработување што се однесува на геометријата на делот

Бидејќи растојанието на спојката од дел до серпентина е клучно за ефикасноста на греењето, големината и контурата на серпентина мора внимателно да се изберат. Додека повеќето лекувачи имаат арсенал од основни калеми за загревање на тркалезни форми, како што се шахти, иглички, ролки, итн., За некои проекти може да биде потребна обична калем, понекогаш чини илјадници долари. На проекти од среден до голем волумен, придобивката од намалената цена на третман по дел може лесно да ја надомести цената на серпентина. Во други случаи, инженерските придобивки од процесот може да ги надминуваат трошоците. Инаку, за проекти со низок волумен, серпентина и трошоците за обработка обично го прават процесот непрактичен ако мора да се изгради нов калем. Делот исто така мора да биде поддржан на некој начин за време на третманот. Вклучувањето помеѓу центрите е популарен метод за делови од типот вратило, но во многу други случаи мора да се користи прилагодена алатка.

Поголема веројатност за напукнување во споредба со повеќето процеси на термичка обработка

Ова се должи на брзото загревање и гаснење, исто така, тенденцијата да се создадат жаришта на карактеристики / рабови како што се: клучки, жлебови, вкрстени дупки, навои.

Искривување со индукциско стврднување

Нивото на изобличување има тенденција да биде поголемо од процесите како што се нитрирање на јони или гасови, како резултат на брзата топлина / гаснење и резултирачката трансформација на мартензити. Како што беше речено, индукциското стврднување може да произведе помалку изобличување од конвенционалното термичко третирање, особено кога се применува само на избрана област.

Ограничувања на материјалот со индукциско стврднување

Од процес на зацврстување на индукција вообичаено не вклучува дифузија на јаглерод или други елементи, материјалот мора да содржи доволно јаглерод заедно со други елементи за да обезбеди стврдливост што поддржува мартензитска трансформација до посакуваното ниво на цврстина. Ова обично значи дека јаглеродот е во опсег од 0.40% +, произведува цврстина од 56 - 65 HRC. Материјали од понизок јаглерод, како што е 8620, може да се користат со резултатско намалување на постигнатата цврстина (40-45 HRC во овој случај). Челици како што се 1008, 1010, 12L14, 1117 обично не се користат поради ограниченото зголемување на цврстината што се постигнува.

Детали за површинскиот процес на стврднување на индукција

Индукциона стврднување е процес што се користи за стврднување на површината на челик и други компоненти на легури. Деловите што треба да се третираат на топлина се ставаат во бакарна серпентина и потоа се загреваат над нивната температура на трансформација со примена на наизменична струја на серпентина. Наизменичната струја во серпентина предизвикува наизменично магнетно поле во рамките на работното парче што предизвикува загревање на надворешната површина на делот до температура над опсегот на трансформација.

Компонентите се загреваат со наизменично магнетно поле до температура во или над опсегот на трансформација проследена со непосредно гаснење. Тоа е електромагнетен процес со користење на бакарна индуктивна серпентина, која се напојува со струја на одредена фреквенција и ниво на моќност.