Втвърдяване на метали чрез високочестотни токове. Hfc оборудване за закаляване на стомана

Високочестотният ток се генерира в инсталацията поради индуктора и позволява нагряване на продукта, поставен в непосредствена близост до индуктора. Индукционната машина е идеална за втвърдяване на метални изделия. В HDTV инсталацията е възможно ясно да се програмира: необходимата дълбочина на проникване на топлина, време на втвърдяване, температура на нагряване и процес на охлаждане.

За първи път индукционното оборудване беше използвано за втвърдяване след предложение от V.P. Володин през 1923г. След дълги изпитания и тестове, HFC отоплението се използва за втвърдяване на стомана от 1935 г. HFC инсталациите за втвърдяване днес са най -производителният начин за термична обработка на метални изделия.

Защо индукционната машина е по -подходяща за втвърдяване

Втвърдяването с HFC на метални части се извършва, за да се увеличи устойчивостта на горния слой на продукта към механични повреди, докато центърът на детайла има повишен вискозитет. Важно е да се отбележи, че сърцевината на продукта остава напълно непроменена по време на втвърдяване с HFC.
Индукционната инсталация има много много важни предимства в сравнение с алтернативните видове отопление: ако по -ранните HFC инсталации бяха по -тромави и неудобни, сега този недостатък беше коригиран и оборудването стана универсално за термична обработка на метални изделия.

Предимства на индукционното оборудване

Един от недостатъците на уред за индукционно втвърдяване е невъзможността да се обработват някои продукти със сложна форма.

Разновидности на втвърдяване на метал

Има няколко вида втвърдяване на метал. За някои продукти е достатъчно да загреете метала и веднага да го охладите, докато за други е необходимо да го държите при определена температура.
Има следните видове втвърдяване:

Стационарно втвърдяване: използва се, като правило, за части с малка плоска повърхност. Положението на детайла и индуктора остава непроменено, когато се използва този метод на втвърдяване.
Непрекъснато последователно втвърдяване: използва се за втвърдяване на цилиндрични или плоски продукти. При непрекъснато последователно втвърдяване детайлът може да се движи под индуктора или да запази позицията си непроменена.
Тангенциално втвърдяване на продукти: отлично за обработка на малки цилиндрични части. Тангенциалното последователно втвърдяване върти продукта веднъж по време на целия процес на термична обработка.
HFC блокът за втвърдяване е оборудване, способно да произвежда висококачествено втвърдяване на продукт и в същото време да спестява производствени ресурси.

По споразумение е възможна термична обработка и втвърдяване на метални и стоманени части с размери, по -големи от тези в тази таблица.

Топлинната обработка (термична обработка на стомана) на метали и сплави в Москва е услуга, която нашият завод предоставя на своите клиенти. Разполагаме с цялото необходимо оборудване, обслужвано от квалифицирани специалисти. Изпълняваме всички поръчки с високо качество и в срок. Ние също така приемаме и изпълняваме поръчки за термична обработка на стомани и високочестотен ток, идващ при нас и от други региони на Русия.

Основните видове термична обработка на стомана

Отгряване тип I:

Дифузионно отгряване от първи вид (хомогенизация) - Бързо нагряване до t 1423 K, дълго задържане и последващо бавно охлаждане. Подравняване на химическата нехомогенност на материала в отливки от легирана стомана с голяма форма

Отгряване от прекристализация от първи вид - Нагряване до температура 873-973 K, продължително задържане и последващо бавно охлаждане. Има намаляване на твърдостта и увеличаване на пластичността след студена деформация (обработката е оперативна)

Отгряване от първи вид, намаляване на напрежението - Нагряване до температура 473-673 K и последващо бавно охлаждане. Премахва остатъчните напрежения след отливане, заваряване, пластична деформация или механична обработка.

Отгряване тип II:

Пълно отгряване тип II - Нагряване до температура над точката Ac3 с 20-30 K, задържане и последващо охлаждане. Налице е намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, премахване на вътрешните напрежения в хипоевтектоидни и евтектоидни стомани преди втвърдяване (виж бележката към таблицата)

Отгряването от II вид е непълно - Нагряване до температура между точките Ac1 и Ac3, задържане и последващо охлаждане. Наблюдава се намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, премахване на вътрешните напрежения в хипервтектоидна стомана преди втвърдяване

Изотермично отгряване тип II - Нагряване до температура 30-50 K над точката Ac3 (за хипервтектоидна стомана) или над точката Ac1 (за хиперевтектоидна стомана), задържане и последващо поетапно охлаждане. Ускорена обработка на малки валцувани изделия или изковки от легирани и високо въглеродни стомани с цел намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, облекчаване на вътрешните напрежения

Сфероидизиращо отгряване тип II - Нагряване до температура над точката Ac1 с 10-25 K, задържане и последващо поетапно охлаждане. Наблюдава се намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, премахване на вътрешните напрежения в инструменталната стомана преди втвърдяване, увеличаване на пластичността на нисколегирани и средновъглеродни стомани преди студена деформация

Лек отгряване тип II - Нагряване в контролирана среда до температура над точката Ac3 с 20-30 K, задържане и последващо охлаждане в контролирана среда. Възниква Защита на стоманената повърхност от окисляване и обезвъглена

Отгряване от втория вид Нормализация (нормализиращо отгряване) - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо охлаждане на спокоен въздух. Налице е корекция на структурата на нагрятата стомана, премахване на вътрешните напрежения в конструктивните стоманени части и подобряване на тяхната обработваемост, увеличаване на дълбочината на закаляване на инструментите. стомана преди втвърдяване

Втвърдяване:

Непрекъснато пълно охлаждане - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо рязко охлаждане. Получаване (в комбинация с темпериране) на висока твърдост и износоустойчивост на части от хипоевтектоидни и евтектоидни стомани

Закаляването е непълно - Нагряване до температура между точките Ac1 и Ac3, задържане и последващо рязко охлаждане. Получаване (в комбинация с темпериране) на висока твърдост и износоустойчивост на части, изработени от хипервтектоидна стомана

Прекъсващо втвърдяване - Нагряване до t над точката Ac3 с 30-50 K (за хипоевтектоидни и евтектоидни стомани) или между точките Ac1 и Ac3 (за хипервтектоидна стомана), задържане и последващо охлаждане във вода, а след това в масло. Намалява остатъчните напрежения и деформации в части от високоуглеродна инструментална стомана

Изотермично охлаждане - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо охлаждане в разтопени соли, а след това във въздух. Настъпва Получаване на минимална деформация (изкривяване), увеличаване на пластичността, граница на издръжливост и устойчивост на огъване на части от легирана инструментална стомана

Етапно втвърдяване - същото (различава се от изотермичното втвърдяване с по -кратко време на престой на частта в охлаждащата среда). Намалява напреженията, напреженията и предотвратява напукване в малки инструменти от въглеродна инструментална стомана, както и в по -големи легирани инструменти и инструменти от HSS

Повърхностно втвърдяване - Нагряване с електрически ток или газов пламък на повърхностния слой на продукта до охлаждане t, последвано от бързо охлаждане на нагретия слой. Наблюдава се увеличение на повърхностната твърдост до определена дълбочина, износоустойчивост и повишена издръжливост на машинни части и инструменти

Самозакаляващо охлаждане-Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо непълно охлаждане. Топлината, задържана вътре в детайла, осигурява закаляване на втвърдения външен слой

Закаляване със студена обработка-Дълбоко охлаждане след закаляване до температура 253-193 К. Има повишаване на твърдостта и получаване на стабилни размери на части от високолегирана стомана

Охлаждане с охлаждане - Преди потапяне в охлаждаща среда, загрятите части се охлаждат на въздух за известно време или се държат в термостат с намалено t. Наблюдава се намаляване на цикъла на термична обработка на стомана (обикновено се използва след карбуризиране).

Леко втвърдяване - Нагряване в контролирана среда до температура над точката Ac3 с 20-30 K, задържане и последващо охлаждане в контролирана среда. Възниква защита срещу окисляване и обезвъгленаждане на сложни части от форми, матрици и приспособления, които не подлежат на смилане

Ниска ваканция - Отопление в температурния диапазон 423-523 K и последващо ускорено охлаждане. Налице е освобождаване на вътрешни напрежения и намаляване на чупливостта на режещите и измервателните инструменти след повърхностно втвърдяване; за закалени части в случай на втвърдяване

Средна ваканция - Нагряване в интервала t = 623-773 K и последващо бавно или ускорено охлаждане. Наблюдава се увеличаване на границата на еластичност на пружини, пружини и други еластични елементи

Ваканция висока - Нагряване в температурния диапазон 773-953 K и последващо бавно или бързо охлаждане. Случва се Осигуряване на висока пластичност на конструкционните стоманени части, като правило, по време на термично подобрение

Термично подобрение - закаляване и последващо високо темпериране. Настъпва пълно отстраняване на остатъчните напрежения. Осигуряване на комбинация от висока якост и пластичност по време на крайната термична обработка на конструкционни стоманени части, работещи при ударни и вибрационни натоварвания

Термомеханична обработка - Нагряване, бързо охлаждане до 673-773 K, множество пластични деформации, закаляване и закаляване. Предоставяне на валцовани продукти и части с проста форма, които не са заварени, повишена якост в сравнение със здравината, получена чрез конвенционална термична обработка

Стареене - Нагряване и продължително излагане при повишени температури. Има стабилизиране на размерите на части и инструменти

Carburizing - Насищане на повърхностния слой от мека стомана с въглерод (карбуризация). Следва последващо втвърдяване с ниско темпериране. Дълбочината на циментирания слой е 0,5-2 мм. Той придава висока повърхностна твърдост на продукта, като същевременно поддържа вискозна сърцевина. Въглеродните или легираните стомани със съдържание на въглерод се подлагат на циментиране: за малки и средни продукти 0,08-0,15%, за по-големи 0,15-0,5%. Редукторните колела, буталните щифтове и т.н. са подложени на циментиране.

Цианиране-Термохимична обработка на стоманени продукти в разтвор на цианидни соли при температура 820. Повърхностният слой на стоманата е наситен с въглерод и азот (слой 0,15-0,3 мм.) Нисковъглеродните стомани претърпяват цианиране, в резултат на което , заедно с твърда повърхност, продуктът има вискозна сърцевина. Такива продукти се характеризират с висока износоустойчивост и устойчивост на удар.

Азотиране (азотиране) - Азотно насищане на повърхностния слой на стоманени изделия на дълбочина 0,2-0,3 мм. Придава висока повърхностна твърдост, повишена устойчивост на износване и корозия. Азотиране се подлага на измервателни уреди, зъбни колела, шейни на валове и др.

Студено третиране - Охладено след охлаждане до минусови температури. Има промяна във вътрешната структура на закалените стомани. Използва се за инструментални стомани, закалени продукти, някои високолегирани стомани.

ТЕПЛООБРАБОТКА НА МЕТАЛИ (ТЕРМИЧНА ОБРАБОТКА), определен времеви цикъл на нагряване и охлаждане, на който металите са подложени на промяна на техните физични свойства. Топлинната обработка в обичайния смисъл на термина се извършва при температури под точката на топене. Процесите на топене и леене, които имат значителен ефект върху свойствата на метала, не са включени в тази концепция. Промените във физическите свойства, причинени от топлинната обработка, се дължат на промени във вътрешната структура и химичните взаимоотношения, които възникват в твърдия материал. Циклите на топлинна обработка са различни комбинации от нагряване, поддържане при определена температура и бързо или бавно охлаждане, съответстващи на структурните и химични промени, които трябва да бъдат причинени.

Зърнеста структура на металите. Всеки метал обикновено се състои от много кристали в контакт един с друг (наречени зърна), обикновено с микроскопичен размер, но понякога видими с невъоръжено око. Атомите във всяко зърно са подредени по такъв начин, че образуват правилна триизмерна геометрична решетка. Видът на решетката, наречен кристална структура, е характеристика на материала и може да се определи чрез методи за анализ на рентгенова дифракция. Правилното подреждане на атомите се запазва в цялото зърно, с изключение на малки нарушения, като например отделни решетъчни места, които случайно се оказват празни. Всички зърна имат еднаква кристална структура, но като правило са ориентирани по различен начин в пространството. Следователно, на границата на две зърна, атомите винаги са по -малко подредени, отколкото вътре в тях. Това обяснява по -специално, че границите на зърната са по -лесни за гравиране с химически реагенти. Полирана плоска метална повърхност, обработена с подходящ офорт, обикновено показва ясна граница на зърното. Физическите свойства на материала се определят от свойствата на отделните зърна, ефекта им едно върху друго и свойствата на границите на зърната. Свойствата на метален материал са критично зависими от размера, формата и ориентацията на зърната и целта на термичната обработка е да се контролират тези фактори.

Атомни процеси при топлинна обработка. С повишаване на температурата на твърд кристален материал атомите му стават по -лесни за преместване от едно място на кристалната решетка на друго. Точно на тази дифузия на атоми се основава термичната обработка. Най -ефективният механизъм за движение на атоми в кристална решетка може да се мисли като движение на свободни места на решетката, които винаги присъстват във всеки кристал. При повишени температури, поради увеличаване на скоростта на дифузия, процесът на преминаване на неравновесната структура на веществото в равновесна се ускорява. Температурата, при която скоростта на дифузия забележимо се увеличава, не е еднаква за различните метали. Обикновено е по -висока за метали с висока точка на топене. Във волфрам, с точка на топене, равна на 3387 ° С, прекристализацията не се случва дори при червена топлина, докато термичната обработка на алуминиеви сплави, топящи се при ниски температури, в някои случаи е възможно да се извърши при стайна температура.

В много случаи топлинната обработка включва много бързо охлаждане, наречено охлаждане, за да се запази структурата, образувана при повишена температура. Въпреки че, строго погледнато, такава структура не може да се счита за термодинамично стабилна при стайна температура, на практика тя е доста стабилна поради ниската скорост на дифузия. Много полезни сплави имат тази "метастабилна" структура.

Промените, причинени от термичната обработка, могат да бъдат два основни типа. Първо, както в чистите метали, така и в сплавите са възможни промени, засягащи само физическата структура. Това могат да бъдат промени в напрегнатото състояние на материала, промени в размера, формата, кристалната структура и ориентацията на кристалните му зърна. Второ, химическата структура на метала също може да се промени. Това може да се изрази в изглаждането на неоднородностите в състава и образуването на утайки от друга фаза, във взаимодействие с околната атмосфера, създадена за пречистване на метала или придаване на определени свойства на повърхността към него. Промените и при двата типа могат да настъпят едновременно.

Облекчаване на стреса. Студената деформация увеличава твърдостта и чупливостта на повечето метали. Понякога това "втвърдяване на щам" е желателно. Цветните метали и техните сплави обикновено се придават известна степен на твърдост чрез студено валцуване. Леките стомани също често са закалени в студена обработка. Високовъглеродните стомани, които са били студено валцувани или студено изтеглени до повишената здравина, необходима например за производството на пружини, обикновено се подлагат на отгряване за облекчаване на напрежението, нагрято до относително ниска температура, при което материалът остава почти толкова твърд, колкото преди, но изчезва в него.нехомогенност на разпределението на вътрешните напрежения. Това намалява склонността към напукване, особено в корозивни среди. Такова облекчаване на напрежението възниква, като правило, поради локален пластмасов поток в материала, който не води до промени в цялостната структура.

Прекристализация. При различни методи за метално формоване под налягане често се налага значително промяна на формата на детайла. Ако оформянето трябва да се извършва в студено състояние (което често е продиктувано от практическите съображения), тогава процесът трябва да бъде разделен на няколко етапа, като между тях се извършва прекристализация. След първия етап на деформация, когато материалът се втвърди до такава степен, че по -нататъшната деформация може да доведе до счупване, детайлът се нагрява до температура, по -висока от температурата на отгряване при облекчаване на напрежението и се държи за прекристализация. Поради бързата дифузия при тази температура възниква напълно нова структура поради атомното пренареждане. В зърнената структура на деформирания материал започват да растат нови зърна, които с течение на времето напълно го заменят. Първо, малки нови зърна се образуват на местата, където старата структура е най -нарушена, а именно на границите на старите зърна. При по -нататъшно отгряване атомите на деформираната структура се пренареждат, така че те също стават част от нови зърна, които растат и в крайна сметка абсорбират цялата стара структура. Заготовката запазва предишната си форма, но сега е направена от мек, без стрес материал, който може да бъде подложен на нов цикъл на деформация. Този процес може да се повтори няколко пъти, ако се изисква от дадена степен на деформация.

Студената работа е деформация при твърде ниска температура за прекристализация. За повечето метали стайната температура отговаря на това определение. Ако деформацията се извършва при достатъчно висока температура, така че рекристализацията да има време да последва деформацията на материала, тогава тази обработка се нарича гореща. Докато температурата остава достатъчно висока, тя може да се деформира колкото желаете. Горещото състояние на метала се определя преди всичко от това колко близо температурата му е до точката му на топене. Високата пластичност на оловото означава, че той лесно се прекристализира, тоест неговата "гореща" обработка може да се извърши при стайна температура.

Контрол на текстурата. Физическите свойства на зърното, като цяло, не са еднакви в различни посоки, тъй като всяко зърно е единичен кристал със собствена кристална структура. Свойствата на метална проба се осредняват за всички зърна. В случай на ориентация на случайни зърна, общите физични свойства са еднакви във всички посоки. Ако някои кристални равнини или атомни редове на повечето от зърната са успоредни, тогава свойствата на пробата стават "анизотропни", т.е. в зависимост от посоката. В този случай чашата, получена чрез дълбоко екструдиране от кръгла плоча, ще има „езици“ или „гребени“ по горния ръб, поради факта, че в някои посоки материалът се деформира по -лесно, отколкото в други. При механичното оформяне анизотропията на физическите свойства обикновено е нежелателна. Но в листове от магнитни материали за трансформатори и други устройства е много желателно посоката на лесно намагнитване, която в монокристалите се определя от кристалната структура, във всички зърна да съвпада с дадената посока на магнитния поток. По този начин "предпочитаната ориентация" (текстура) може да бъде желана или нежелана в зависимост от предназначението на материала. Най -общо казано, когато материалът се прекристализира, предпочитаната му ориентация се променя. Характерът на тази ориентация зависи от състава и чистотата на материала, от вида и степента на студена деформация, както и от продължителността и температурата на отгряване.

Контрол на размера на зърното. Физическите свойства на метална проба се определят до голяма степен от средния размер на зърното. Финозърнестата структура почти винаги отговаря на най-добрите механични свойства. Намаляването на размера на зърната често е една от целите на термичната обработка (както и топене и леене). С повишаване на температурата дифузията се ускорява и следователно средният размер на зърното се увеличава. Границите на зърната се изместват така, че по -големите зърна растат за сметка на по -малките, които в крайна сметка изчезват. Следователно крайните горещи работни процеси обикновено се извършват при възможно най -ниската температура, така че размерите на зърната да се сведат до минимум. Често умишлено се осигурява гореща обработка при ниски температури, главно за намаляване на размера на зърната, въпреки че същият резултат може да бъде постигнат чрез студена обработка, последвана от прекристализация.

Хомогенизация. Споменатите по -горе процеси протичат както в чисти метали, така и в сплави. Но има редица други процеси, които са възможни само в метални материали, съдържащи два или повече компонента. Така например, при отливането на сплавта почти сигурно ще има нехомогенности в химичния състав, който се определя от неравномерния процес на втвърдяване. В втвърдяваща се сплав съставът на твърдата фаза, образувана във всеки даден момент, не е същият като в течната фаза, която е в равновесие с нея. Следователно съставът на твърдото вещество, възникнал в началния момент на втвърдяване, ще бъде различен, отколкото в края на втвърдяването, и това води до пространствена хетерогенност на състава в микроскопичен мащаб. Тази неоднородност се елиминира чрез просто нагряване, особено в комбинация с механична деформация.

Почистване. Въпреки че чистотата на метала се определя главно от условията на топене и леене, пречистването на метала често се постига чрез термична обработка в твърдо състояние. Онечистванията, съдържащи се в метала, реагират на повърхността му с атмосферата, в която се нагрява; по този начин атмосфера от водород или друг редуциращ агент може да превърне значителна част от оксидите в чист метал. Дълбочината на такова почистване зависи от способността на примесите да дифундират от обема към повърхността и следователно се определя от продължителността и температурата на топлинната обработка.

Изолиране на вторични фази. Един важен ефект е в основата на повечето режими на топлинна обработка на сплави. Това е свързано с факта, че разтворимостта в твърдо състояние на компонентите на сплавта зависи от температурата. За разлика от чистия метал, в който всички атоми са еднакви, в двукомпонентен, например твърд разтвор има атоми от два различни типа, произволно разпределени по местата на кристалната решетка. Ако увеличите броя на атомите от втория вид, тогава можете да достигнете състояние, при което те не могат просто да заменят атомите от първия вид. Ако количеството на втория компонент надвишава тази граница на разтворимост в твърдо състояние, в равновесната структура на сплавта се появяват включвания от втората фаза, които се различават по състав и структура от първоначалните зърна и обикновено се разпръскват между тях под формата на отделни частици. Такива частици от втора фаза могат да имат дълбоко въздействие върху физичните свойства на материала, което зависи от техния размер, форма и разпределение. Тези фактори могат да бъдат променени чрез термична обработка (термична обработка).

Топлинната обработка е процес на обработка на метални и сплавни продукти чрез термично действие с цел промяна на тяхната структура и свойства в дадена посока. Този ефект може да се комбинира и с химически, деформационни, магнитни и т.н.

Исторически сведения за термичната обработка.
Човекът използва топлинна обработка на метали от древни времена. Дори в епохата на енеолита, използвайки студено коване от местно злато и мед, примитивният човек се сблъсква с явлението работно втвърдяване, което затруднява производството на изделия с тънки остриета и остри върхове, а за да възстанови пластичността, ковачът трябваше да нагрее студено кована мед в огнището. Най -ранните доказателства за използването на омекотяващо отгряване на втвърден метал датират от края на V хилядолетие пр.н.е. NS. Такова отгряване беше, по отношение на времето на появата му, първата операция на термичната обработка на метали. При производството на оръжия и инструменти от желязо, получени по метода на сурово издухване, ковачът загрява желязната заготовка за горещо коване в ковачница на дървени въглища. В същото време желязото се карбуризира, тоест се извършва циментация, една от разновидностите на химико-термичната обработка. Охлаждайки кован продукт, изработен от карбуризирано желязо във вода, ковачът открива рязко увеличаване на твърдостта му и подобряване на други свойства. Закаляването с вода на карбуризираното желязо се използва от края на второто начало на първото хилядолетие пр.н.е. NS. Одисеята на Омир (VIII-VII в. Пр. Н. Е.) Съдържа следните редове: „Как ковачът хвърля нажежена брадва или брадва в студена вода, а желязото съска с бълбукане, по-силно от желязото, което се закалява в огън и вода. " През 5 век. Пр.н.е. NS. Етруските закаляват бронзови огледала с висока калай във вода (най-вероятно да подобрят блясъка по време на полирането). Циментирането на желязо в дървени въглища или органични вещества, закаляването и закаляването на стомана е широко използвано през Средновековието при производството на ножове, мечове, пили и други инструменти. Не познавайки същността на вътрешните трансформации в метала, средновековните занаятчии често приписват получаването на високи свойства по време на термичната обработка на метали на проявлението на свръхестествени сили. До средата на 19 век. човешкото познание за термичната обработка на метали е набор от рецепти, разработени въз основа на вековния опит. Изискванията за развитието на технологиите и на първо място за развитието на производството на стоманени оръдия доведоха до превръщането на термичната обработка на металите от изкуството в наука. В средата на 19-ти век, когато армията се стреми да замени бронзовите и чугунените оръдия с по-мощни стоманени, проблемът с производството на оръжейни цеви с висока и гарантирана якост е изключително остър. Въпреки факта, че металурзите познават рецептите за топене и леене на стомана, цевите на оръжията много често се спукват без видима причина. Д. К. Чернов в Обуховската металургия в Санкт Петербург, изучавайки под микроскоп гравирани тънки участъци, приготвени от дулата на оръжията, и наблюдавайки структурата на фрактурите на мястото на разкъсване под лупа, стига до заключението, че стоманата е по -здрава, колкото по -фина е нейната структура. През 1868 г. Чернов открива вътрешни структурни трансформации в охлаждащата стомана, които се случват при определени температури. които той нарече критичните точки a и b. Ако стоманата се нагрява до температури под точка а, тогава тя не може да се втвърди и за да се получи финозърнеста структура, стоманата трябва да се нагрее до температури над точка б. Откриването от Чернов на критичните точки на структурните трансформации в стоманата даде възможност за научен избор на режима на топлинна обработка, за да се получат необходимите свойства на стоманените изделия.

През 1906 г. А. Уилм (Германия) открива стареене след втвърдяване върху дуралумина, изобретен от него (вж. Стареене на метали) най -важният начинвтвърдяване на сплави на различна основа (алуминий, мед, никел, желязо и др.). През 30 -те години. 20-ти век се появява термомеханична обработка на стареещи медни сплави, а през 50 -те години термомеханична обработка на стомани, което дава възможност за значително увеличаване на здравината на продуктите. Комбинираните видове топлинна обработка включват термомагнитна обработка, която позволява, в резултат на охлаждане на продуктите в магнитно поле, да се подобрят някои от техните магнитни свойства.

Резултатът от многобройни изследвания на промените в структурата и свойствата на металите и сплавите при термично действие е хармонична теория за термична обработка на метали.

Класификацията на видовете топлинна обработка се основава на това какъв вид структурни промени в метала настъпват при излагане на топлина. Топлинната обработка на металите се подразделя на самата термична обработка, която се състои само в термичния ефект върху метала, химико-термичната обработка, която съчетава топлинни и химични ефекти, и термомеханичната, която съчетава топлинни ефекти и пластична деформация. Действителната термична обработка включва следните видове: отгряване от първи вид, отгряване от втори вид, закаляване без полиморфна трансформация и с полиморфна трансформация, стареене и закаляване.

Азотиране - насищане на повърхността на металните части с азот с цел повишаване на твърдостта, устойчивостта на износване, границата на умора и устойчивостта на корозия. Стомана, титан, някои сплави, най-често легирани стомани, особено хром-алуминий, както и стомана, съдържаща ванадий и молибден, се подлагат на азотиране.
Азотирането на стомана се случва при t 500 650 C в амоняк. Над 400 С, дисоциацията на амоняка започва според реакцията NH3 '3H + N. Образуваният атомен азот се дифундира в метала, образувайки азотни фази. При температура на азотиране под 591 C, азотираният слой се състои от три фази (фиг.): Μ Fe2N нитрид, ³ Fe4N нитрид, ± азотен ферит, съдържащ около 0,01% азот при стайна температура. И ³-фаза, която като в резултат на бавно охлаждане, се разлага при 591 C в евтектоид ± + ³ 1. Твърдостта на азотирания слой се увеличава до HV = 1200 (съответстваща на 12 H / m2) и остава при многократно нагряване до 500 600 C, което гарантира високо износоустойчивост на части при повишени температури. Азотираните стомани са значително по-добри по износоустойчивост спрямо закалените и закалени стомани. Азотирането е дълъг процес, отнема 20-50 часа, за да се получи слой с дебелина 0,2 0,4 мм. се използват азотиране, калайдисване (за конструкционни стомани) и никелиране (за неръждаеми и топлоустойчиви стомани). Твърдостта на азотиращия слой от топлоустойчиви стомани понякога се извършва в смес от амоняк и азот.
Азотирането на титанови сплави се извършва при 850-950 ° С в азот с висока чистота (азотирането в амоняка не се използва поради повишената крехкост на метала).

По време на азотирането се образува горен тънък нитриден слой и твърд разтвор на азот в ± титан. Дълбочината на слоя за 30 часа е 0,08 mm с повърхностна твърдост HV = 800 850 (съответства на 8 8,5 H / m2). Въвеждането на някои легиращи елементи в сплавта (до 3% Al, 3 5% Zr и др.) Увеличава скоростта на дифузия на азот, увеличавайки дълбочината на азотирания слой, а хромът намалява скоростта на дифузия. Азотирането на титанови сплави в разреден азот дава възможност за получаване на по -дълбок слой без зона на чуплив нитрид.
Азотирането е широко използвано в промишлеността, включително за части, работещи при t до 500 600 C (гилзи на цилиндри, колянови валове, зъбни колела, двойки плъзгащи клапани, части горивно оборудванеи т.н.).
Лит.: Минкевич А. Н., Химическа термична обработка на метали и сплави, 2 -ро изд., М., 1965: Гуляев А. П. Металоучастие, 4 -то изд., М., 1966.

Индукционното нагряване става чрез поставяне на детайла близо до проводник на променлив електрически ток, наречен индуктор. Когато високочестотен ток (HFC) преминава през индуктора, се създава електромагнитно поле и, ако в това поле се намира метален продукт, в него се възбужда електродвигателна сила, която предизвиква променлив ток със същата честота като индукционен ток да преминава през продукта.

По този начин се предизвиква топлинен ефект, който причинява загряване на продукта. Топлинната мощност P, освободена в нагрятата част, ще бъде равна на:

където K е коефициент в зависимост от конфигурацията на продукта и размера на празнината, образувана между повърхностите на продукта и индуктора; Iin - сила на тока; f - честота на тока (Hz); r - електрическо съпротивление (Ohm · cm); m - магнитна пропускливост (H / E) на стомана.

Процесът на индукционно нагряване се влияе значително от физическо явление, наречено повърхностен (кожен) ефект: токът се индуцира главно в повърхностните слоеве, а при високи честоти плътността на тока в сърцевината на детайла е ниска. Дълбочината на нагретия слой се оценява по формулата:

Увеличаването на честотата на тока ви позволява да концентрирате значителна мощност в малък обем на нагрятата част. Благодарение на това се реализира високоскоростно (до 500 С / сек) нагряване.

Параметри на индукционното нагряване

Индукционното отопление се характеризира с три параметъра: специфична мощност, продължителност на нагряване и честота на тока. Специфичната мощност е мощността, преобразувана в топлина на 1 cm2 от повърхността на нагретия метал (kW / cm2). Скоростта на нагряване на продукта зависи от стойността на специфичната мощност: колкото по -висока е тя, толкова по -бързо се извършва нагряването.

Времето за загряване определя общото количество прехвърлена топлинна енергия и следователно достигнатата температура. Също така е важно да се вземе предвид честотата на тока, тъй като дълбочината на втвърдения слой зависи от това. Честотата на тока и дълбочината на нагретия слой са в обратна връзка (втора формула). Колкото по -висока е честотата, толкова по -малък е обемът на нагрятия метал. Избирайки стойността на специфичната мощност, продължителността на нагряване и честотата на тока, е възможно да се променят крайните параметри на индукционното нагряване в широк диапазон - твърдостта и дълбочината на втвърдения слой по време на закаляване или нагрятия обем по време на нагряването за щамповане.

На практика контролираните параметри за отопление са електрическите параметри на токовия генератор (мощност, ток, напрежение) и продължителността на нагряване. С помощта на пирометри може да се записва и температурата на нагряване на метала. Но по -често няма нужда от постоянен контрол на температурата, тъй като е избран оптималният режим на отопление, който осигурява постоянно качество на втвърдяване или нагряване на HFC. Оптималният режим на втвърдяване се избира чрез промяна на електрическите параметри. По този начин няколко части се втвърдяват. Освен това частите се подлагат на лабораторен анализ с фиксиране на твърдостта, микроструктурата, разпределението на втвърдения слой в дълбочина и равнина. При подхлаждане се наблюдава остатъчен ферит в структурата на хипоевтектоидни стомани; груб игловиден мартензит възниква при прегряване. Признаците на дефекти при нагряване на HDTV са същите като при класически технологиитоплинна обработка.

В случай на повърхностно втвърдяване с HFC, загряването се извършва до по -висока температура, отколкото в случай на конвенционално насипно втвърдяване. Това се дължи на две причини. Първо, при много висока скорост на нагряване, температурите на критичните точки, в които настъпва преходът на перлит към аустенит, се увеличават, и второ, тази трансформация трябва да има време да завърши за много кратко време за нагряване и задържане.

Въпреки факта, че нагряването по време на високочестотно закаляване се извършва до по-висока температура, отколкото при нормално закаляване, прегряването на метала не се случва. Това се дължи на факта, че зърното в стоманата просто няма време да расте в много кратък период от време. Трябва също да се отбележи, че в сравнение с обемното закаляване, твърдостта след втвърдяване с HFC е по -висока с около 2–3 единици HRC. Това осигурява по -висока устойчивост на износване и повърхностна твърдост на детайла.

Предимства на закаляването с висока честота

висока производителност на процеса
лекота на регулиране на дебелината на втвърдения слой
минимална деформация
почти пълно отсъствие на мащаб
възможност за напълно автоматизиране на целия процес
възможността за поставяне на закаляваща единица в потока на механичната обработка.

Най-често на повърхностно високочестотно втвърдяване се подлагат части, изработени от въглеродна стомана със съдържание 0,4-0,5% C. Тези стомани след закаляване имат повърхностна твърдост HRC 55-60. При по -високо съдържание на въглерод съществува риск от напукване поради внезапно охлаждане. Наред с въглеродната стомана се използват и нисколегирани хром, хром-никел, хром-силиций и други стомани.

Оборудване за индукционно втвърдяване (HFC)

Индукционното втвърдяване изисква специално технологично оборудване, който включва три основни блока: източник на захранване - генератор на високочестотни токове, индуктор и устройство за движещи се части в машината.

Високочестотен генератор на ток са електрически машини, които се различават по физическите принципи на образуване на електрически ток в тях.

Електронни устройства, работещи на принципа на електронни тръби, които преобразуват постоянен ток в променлив ток с повишена честота - тръбни генератори.
Електромашинни устройства, работещи на принципа на насочване на електрически ток в проводник, движещи се в магнитно поле, преобразуващи трифазен ток от промишлена честота в променлив ток с повишена честота - машинни генератори.
Полупроводникови устройства, работещи на принципа на тиристорни устройства, които преобразуват постоянен ток в променлив ток с повишена честота - тиристорни преобразуватели (статични генератори).

Генераторите от всички видове се различават по честота и мощност на генерирания ток

Видове генератори Мощност, kW Честота, kHz Ефективност

Тръба 10 - 160 70 - 400 0,5 - 0,7

Машина 50 - 2500 2,5 - 10 0,7 - 0,8

Тиристор 160 - 800 1 - 4 0,90 - 0,95

Повърхностното втвърдяване на малки части (игли, контакти, накрайници на пружините) се извършва с помощта на микроиндукционни генератори. Генерираната от тях честота достига 50 MHz, времето за нагряване за втвърдяване е 0,01-0,001 s.

Методи за втвърдяване с HFC

Според производителността на нагряване се разграничават индукционно непрекъснато последователно втвърдяване и едновременно втвърдяване.

Непрекъснато последователно втвърдяванеизползва се за дълги части с постоянно напречно сечение (валове, оси, плоски повърхности на дълги изделия). Нагрятата част се движи в индуктора. Частта от частта, която в определен момент е в зоната на влияние на индуктора, се нагрява до температурата на втвърдяване. На изхода от индуктора секцията навлиза в зоната за охлаждане чрез пръскане. Недостатъкът на този метод на нагряване е ниската производителност на процеса. За да се увеличи дебелината на втвърдения слой, е необходимо да се увеличи продължителността на нагряване чрез намаляване на скоростта на движение на частта в индуктора. Едновременно втвърдяванепредполага еднократно нагряване на цялата повърхност за втвърдяване.

Самозакаляващ ефект след закаляване

След приключване на нагряването повърхността се охлажда от душ или поток вода директно в индуктора или в отделно охлаждащо устройство. Това охлаждане позволява охлаждане на всяка конфигурация. Чрез измерване на охлаждането и промяна на неговата продължителност е възможно да се реализира ефектът от самозакаляването в стоманата. Този ефект се състои в отстраняване на топлината, натрупана по време на нагряване в сърцевината на детайла към повърхността. С други думи, когато повърхностният слой се охлади и е претърпял мартензитна трансформация, определено количество топлинна енергия все още се съхранява в подземния слой, чиято температура може да достигне ниската температура на закаляване. След прекратяване на охлаждането тази енергия ще бъде отстранена на повърхността поради температурната разлика. По този начин няма нужда от допълнителни операции по закаляване на стомана.

Проектиране и производство на индуктори за втвърдяване с HFC

Индукторът е изработен от медни тръби, през които преминава вода по време на процеса на нагряване. Това предотвратява прегряването и изгарянето на индукторите по време на работа. Произвеждат се и индуктори, комбинирани с втвърдяващо устройство - пръскачка: по вътрешната повърхност на такива индуктори има дупки, през които охлаждащата течност тече към нагрятата част.

За равномерно нагряване е необходимо индукторът да се произвежда по такъв начин, че разстоянието от индуктора до всички точки на повърхността на продукта да е еднакво. Обикновено това разстояние е 1,5-3 мм. При закаляване на продукт с проста форма това условие лесно се изпълнява. За равномерно втвърдяване частта трябва да се премести и (или) да се завърти в индуктора. Това се постига чрез използване на специални устройства - центрове или втвърдяващи маси.

Разработването на конструкцията на индуктора предполага преди всичко определянето на неговата форма. В този случай те се отблъскват от формата и размерите на втвърдения продукт и метода на втвърдяване. Освен това при производството на индуктори се взема предвид естеството на движението на частта спрямо индуктора. Икономичността и ефективността на отоплението също се вземат предвид.

Охлаждането на части може да се използва по три начина: пръскане на вода, воден поток, потапяне на части в охлаждаща среда. Охлаждането на душ може да се извършва както в индукторни пръскачки, така и в специални закаляващи камери. Охлаждането чрез поток позволява създаване на свръхналягане от порядъка на 1 atm, което допринася за по -равномерно охлаждане на детайла. За да се осигури интензивно и равномерно охлаждане, е необходимо водата да се движи по охладената повърхност със скорост 5-30 m / s.

Индукционното нагряване е метод за безконтактно нагряване чрез високочестотни токове (RFH-радиочестотно нагряване) на електропроводими материали.

Описание на метода.

Индукционното нагряване е нагряване на материали чрез електрически токове, които се индуцират от променливо магнитно поле. Следователно това е нагряване на продукти, направени от проводящи материали (проводници) чрез магнитното поле на индуктори (източници на променливо магнитно поле). Индукционното нагряване се извършва, както следва. Електропроводим (метален, графитен) детайл се поставя в т. Нар. Индуктор, който представлява един или повече завъртания на тел (най-често мед). Мощни токове с различни честоти (от десет Hz до няколко MHz) се индуцират в индуктора с помощта на специален генератор, в резултат на което около индуктора възниква електромагнитно поле. Електромагнитното поле предизвиква вихрови токове в детайла. Вихровите токове загряват детайла под въздействието на Джоулова топлина (виж закона на Джоул-Ленц).

Индукторната система на детайла е безжичен трансформатор, в който индукторът е първичната намотка. Заготовката е късо съединение на вторична намотка. Магнитният поток между намотките е затворен във въздуха.

При висока честота вихровите токове се изместват от образуваното от тях магнитно поле в тънките повърхностни слоеве на детайла Δ (повърхностен ефект), в резултат на което плътността им рязко се увеличава и детайлът се нагрява. Подлежащите метални слоеве се нагряват поради топлопроводимост. Важен е не токът, а високата плътност на тока. В слоя на кожата Δ плътността на тока намалява с коефициент e спрямо плътността на тока върху повърхността на детайла, докато 86,4% топлина се отделя в слоя на кожата (от общото отделяне на топлина. Дълбочината на кожата слой зависи от честотата на излъчване: колкото по -висока е честотата, толкова по -тънък е слойът на кожата. Той също зависи от относителната магнитна пропускливост μ на материала на детайла.

За желязо, кобалт, никел и магнитни сплави при температури под точката на Кюри μ има стойност от няколкостотин до десетки хиляди. За други материали (стопилки, цветни метали, течни нискотопими евтектики, графит, електролити, електропроводима керамика и др.) Μ е приблизително равно на единица.

Например при честота 2 MHz дълбочината на обвивката за мед е около 0,25 mm, за желязо ≈ 0,001 mm.

Индукторът се нагрява много по време на работа, тъй като абсорбира собствената си радиация. В допълнение, той абсорбира топлинното излъчване от горещ детайл. Индукторите са направени от медни тръби, охладени с вода. Водата се подава чрез всмукване - това гарантира безопасност в случай на изгаряне или друго понижаване на налягането на индуктора.

Приложение:
Свръхчисто безконтактно топене на метали, спояване и заваряване.
Получаване на прототипи на сплави.
Огъване и термична обработка на машинни части.
Изработка на бижута.
Обработка на малки части, които могат да бъдат повредени от нагряване с пламък или дъга.
Повърхностно втвърдяване.
Закаляване и термична обработка на части със сложна форма.
Дезинфекция на медицински инструменти.

Предимства.

Високоскоростно нагряване или топене на всеки електропроводим материал.

Нагряването е възможно в защитна газова атмосфера, в окисляваща (или редуцираща) среда, в непроводима течност, във вакуум.

Нагряване през стените на защитна камера, изработена от стъкло, цимент, пластмаси, дърво - тези материали абсорбират електромагнитното излъчване много слабо и остават студени по време на работата на инсталацията. Нагрява се само електропроводим материал - метал (включително разтопен), въглерод, проводима керамика, електролити, течни метали и др.

Поради възникващите сили на MHD, течният метал се смесва интензивно, до задържането му във въздух или защитен газ - така се получават свръхчисти сплави в малки количества (левитационно топене, топене в електромагнитен тигел).

Тъй като нагряването се осъществява чрез електромагнитно излъчване, няма замърсяване на детайла с продуктите от горенето на горелката в случай на нагряване с газ-пламък или от материала на електрода в случай на нагряване на дъга. Поставяне на пробите в атмосфера на инертен газ и висока скоростотоплението ще премахне образуването на котлен камък.

Лесна употреба поради малкия размер на индуктора.

Индукторът може да бъде направен със специална форма - това ще позволи равномерно нагряване на части със сложна конфигурация по цялата повърхност, без да води до тяхното изкривяване или локално неотопление.

Локалното и селективно отопление е лесно.

Тъй като нагряването е най -интензивно в тънките горни слоеве на детайла, а подлежащите слоеве се нагряват по -леко поради топлопроводимостта, методът е идеален за повърхностно втвърдяване на части (сърцевината остава вискозна).

Лесна автоматизация на оборудването - отоплителни и охлаждащи цикли, контрол и задържане на температурата, доставка и отстраняване на детайли.

Индукционни отоплителни инсталации:

В инсталации с работна честота до 300 kHz, инверторите се използват на IGBT комплекти или MOSFET транзистори. Такива инсталации са предназначени за отопление на големи части. За нагряване на малки части се използват високи честоти (до 5 MHz, диапазонът на средни и къси вълни), високочестотни инсталации са изградени върху електронни тръби.

Също така, за отопление на малки части, се изграждат инсталации с повишена честота на MOSFET транзистори за работни честоти до 1,7 MHz. Управлението на транзисторите и тяхната защита при по -високи честоти създават определени трудности, поради което настройките с по -висока честота все още са доста скъпи.

Индуктор за нагряване на малки части има малък размер и ниска индуктивност, което води до намаляване на качествения фактор на работещата осцилаторна верига при ниски честоти и намаляване на ефективността, а също така представлява опасност за главния осцилатор (фактора на качеството на трептящата верига е пропорционална на L / C, трептяща верига с нисък коефициент на качество е твърде добра "Изпомпва се" с енергия, образува късо съединение в индуктора и деактивира главния осцилатор). За да се увеличи коефициентът на качество на колебателната верига, се използват два начина:
- увеличаване на работната честота, което води до усложняване и повишаване на цената на инсталацията;
- използването на феромагнитни вложки в индуктора; залепване на индуктора с панели, изработени от феромагнитен материал.

Тъй като индукторът работи най -ефективно при високи честоти, индукционното нагряване получи промишлено приложение след разработването и началото на производството на мощни генераторни лампи. Преди Първата световна война индукционното отопление е имало ограничена употреба. По това време като генератори се използват машинни генератори с повишена честота (работата на В. П. Вологдин) или инсталации с искроразряд.

Генераторната верига може по принцип да бъде всякаква (мултивибратор, RC генератор, генератор с независимо възбуждане, различни генератори на релаксация), работещи на товар под формата на индуктор и с достатъчна мощност. Необходимо е също така вибрационната честота да е достатъчно висока.

Например, за да се "отреже" стоманена тел с диаметър 4 мм за няколко секунди, е необходима осцилаторна мощност най -малко 2 kW при честота най -малко 300 kHz.

Изберете схема според следващи критерии: надеждност; стабилност на колебанията; стабилност на мощността, освободена в детайла; лекота на производство; лекота на персонализиране; минималният брой части за намаляване на разходите; използването на части, които заедно дават намаляване на теглото и размерите и т.н.

В продължение на много десетилетия индуктивна триточка се използва като генератор на високочестотни трептения (генератор на Хартли, генератор с обратна връзка на автотрансформатора, верига на делител на напрежение с индуктивен контур). Това е верига за самовъзбуждане с паралелно захранване на анода и честотно избираема верига, направена върху колебателна верига. Успешно се използва и продължава да се използва в лаборатории, бижутерски работилници, индустриални предприятиякакто и в любителската практика. Например по време на Втората световна война върху такива инсталации се извършва повърхностно втвърдяване на ролките на танка Т-34.

Недостатъци на трите точки:

Ниска ефективност (по -малко от 40% при използване на лампа).

Силно отклонение на честотата по време на нагряване на детайли от магнитни материали над точката на Кюри (≈700C) (μ промени), което променя дълбочината на кожния слой и непредсказуемо променя режима на термична обработка. При термична обработка на критични части това може да бъде неприемливо. Също така мощните телевизори трябва да работят в тесен диапазон от честоти, разрешени от Rossvyazokhrankultura, тъй като с лошо екраниране те всъщност са радиопредаватели и могат да пречат на телевизионното и радиоразпръскване, крайбрежните и спасителните служби.

При смяна на детайли (например по-малък за по-голям), индуктивността на системата индуктор-детайл се променя, което също води до промяна в честотата и дълбочината на кожния слой.

При преминаване от еднооборотни индуктори към многооборотни, към по-големи или по-малки, честотата също се променя.

Под ръководството на Бабат, Лозински и други учени са разработени дву- и три-верижни генераторни схеми, които имат по-висок коефициент на полезно действие (до 70%), както и поддържат по-добре работната честота. Принципът им на действие е следният. Поради използването на свързани вериги и отслабване на връзката между тях, промяната в индуктивността на работната верига не води до силна промяна в честотата на веригата за настройка на честотата. Радиопредавателите са проектирани по същия принцип.

Съвременните TVF генератори са инвертори, базирани на IGBT агрегати или мощни MOSFET транзистори, обикновено направени в мостова или полумостова схема. Работете на честоти до 500 kHz. Вратите на транзисторите се отварят с помощта на система за управление на микроконтролер. Системата за управление, в зависимост от поставената задача, ви позволява автоматично да задържите

А) постоянна честота
б) постоянна мощност, освободена в детайла
в) възможно най -висока ефективност.

Например, когато магнитният материал се нагрява над точката на Кюри, дебелината на кожния слой рязко се увеличава, плътността на тока спада и детайлът започва да се нагрява по -лошо. Също така, магнитните свойства на материала изчезват и процесът на обръщане на намагнитването спира - детайлът започва да се нагрява по -лошо, съпротивлението на натоварването рязко намалява - това може да доведе до "отделяне" на генератора и неговата повреда. Системата за управление следи прехода през точката на Кюри и автоматично увеличава честотата, когато натоварването внезапно намалее (или намали мощността).

Забележки.

Индукторът трябва да бъде разположен възможно най -близо до детайла. Това не само увеличава плътността на електромагнитното поле в близост до детайла (пропорционално на квадрата на разстоянието), но също така увеличава коефициента на мощност Cos (φ).

Увеличаването на честотата драстично намалява коефициента на мощност (пропорционален на куба на честотата).

При нагряване на магнитни материали се отделя и допълнителна топлина поради обръщане на намагнитването; нагряването им до точката на Кюри е много по -ефективно.

При изчисляване на индуктора е необходимо да се вземе предвид индуктивността на шините, захранващи индуктора, която може да бъде много по -голяма от индуктивността на самия индуктор (ако индукторът е направен под формата на един оборот с малък диаметър или дори част от завой - дъга).

Има два случая на резонанс в колебателните вериги: резонанс на напрежение и токов резонанс.
Паралелна колебателна верига - токов резонанс.
В този случай напрежението на бобината и на кондензатора е същото като това на генератора. При резонанс съпротивлението на контура между точките на разклонение става максимално, а токът (общ I) през съпротивлението на натоварване Rн ще бъде минимален (токът вътре в контура I-1L и I-2c е по-голям от тока на генератора).

В идеалния случай импедансът на контура е безкраен - веригата не черпи никакъв ток от източника. Когато честотата на генератора се промени в двете посоки от резонансната честота, общото съпротивление на веригата намалява и линейният ток (I общ) се увеличава.

Последователна колебателна верига - резонанс на напрежението.

Основната характеристика на последователна резонансна верига е, че нейният импеданс е минимален при резонанс. (ZL + ZC - минимум). Когато честотата е настроена на стойност по -голяма от или под резонансната честота, импедансът се увеличава.
Изход:
В паралелна верига с резонанс, токът през клемите на веригата е 0, а напрежението е максимално.
В последователна верига, напротив, напрежението се стреми към нула, а токът е максимален.

Статията е взета от сайта http://dic.academic.ru/ и преработена в текст, по -разбираем за читателя от компанията Prominductor LLC.

Охлаждаща инсталация за отопление t. V. ч. се състои от генератор т.нар. ч.,

понижаващ трансформатор, кондензаторни батерии, индуктор, машинен инструмент (понякога машината се заменя с устройство за задвижване на част или индуктор) и оборудване, което носи допълнителна услуга (реле за време, реле за управление на подаване на течност, сигнализация , блокиращи и регулиращи устройства).

В разглежданите инсталации, такива генератори t.v.ch.при средни честоти (500-10000 Hz), машинни генератори и наскоро статични тиристорни преобразуватели; при високи честоти (60 000 Hz и повече) лампови генератори. Обещаващ тип генератори са йонните преобразуватели, т. Нар. Екситронни генератори. Те ви позволяват да сведете до минимум загубите на енергия.

На фиг. 5 показва диаграма на инсталация с машинен генератор. С изключение на машинния генератор 2 и двигател 3 с възбудител 1, инсталацията съдържа понижаващ трансформатор 4, кондензаторни банки 6 и индуктор 5. Трансформаторът понижава напрежението до безопасно (30-50 V) и в същото време увеличава силата на тока 25-30 пъти, довеждайки го до 5000-8000 A.

Снимка 5 Снимка 6

Таблица 1 Видове и конструкции на индуктори

На фиг. 6 показва пример за втвърдяване с многооборотен индуктор. Втвърдяването се извършва, както следва:

Частта е поставена вътре в неподвижен индуктор. С пускането на HDTV апарата частта започва да се върти около оста си и в същото време се нагрява, след което с помощта на автоматизирано управление се подава течност (вода) и се охлажда. Целият процес продължава от 30-45 секунди.

Втвърдяването с HFC е вид термична обработка на метал, в резултат на което твърдостта се увеличава значително и материалът губи своята пластичност. Разликата между втвърдяването с HFC и другите методи за втвърдяване е, че нагряването се извършва с помощта на специални HDTV инсталациикоито действат върху частта, която трябва да се втвърди с високочестотни токове. Гасенето с HFC има много предимства, основното от които е пълен контрол върху нагряването. Използването на тези втвърдяващи комплекси може значително да подобри качеството на продуктите, тъй като процесът на втвърдяване се извършва в напълно автоматичен режим, работата на оператора се състои само в обезопасяването на вала и включването на работния цикъл на машината.

5.1. Предимства на комплексите за индукционно втвърдяване (инсталации за индукционно отопление):

Втвърдяването с HFC може да се извърши с точност от 0,1 мм

Осигурявайки равномерно нагряване, индукционното втвърдяване ви позволява да постигнете идеално разпределение на твърдостта по цялата дължина на вала

Високата твърдост на закаляването с HFC се постига чрез използването на специални индуктори с водопроводи, които охлаждат вала веднага след затоплянето.

Оборудването за охлаждане с HFC (закаляващи пещи) е избрано или произведено в строго съответствие с техническите спецификации.

6. Отстраняване на котлен камък в дробоструйни машини

В дробоструйните машини частите се почистват от котлен камък със струя от чугун или стомана. Струята се създава от сгъстен въздух с налягане 0,3-0,5 МРа (пневматично изстрелване) или бързо въртящи се лопатки (механично почистване с изстрелвани остриета).

При пневматично изстрелванев инсталациите могат да се използват както изстрелян, така и кварцов пясък. В последния случай обаче се образува голямо количество прах, достигащ 5-10% от масата на почистващите се части. Попадайки в белите дробове на обслужващия персонал, кварцовият прах причинява професионално заболяване - силикоза. Следователно този метод се използва в изключителни случаи. При взривяване налягането на сгъстения въздух трябва да бъде 0,5-0,6 МРа. Чугуненото изстрелване се прави чрез изливане на течно желязо във вода чрез пръскане на поток от чугун със сгъстен въздух, последвано от сортиране върху сита. Изстрелът трябва да има структура от бял чугун с твърдост 500 НВ, размерите му са в диапазона 0,5-2 мм. Разходът на чугун е само 0,05-0,1% от масата на частите. При почистване с изстрел се получава по -чиста повърхност на детайла, постига се по -висока производителност на апарата и се осигуряват по -добри условия на работа, отколкото при почистване с пясък. За да се предпази околната атмосфера от прах, дробоструйните машини са оборудвани със затворени абсорбатори с подобрена вентилация на отработените газове. Според санитарните стандарти максимално допустимата концентрация на прах не трябва да надвишава 2 mg / m3. Изстрелваният транспорт в съвременните инсталации е напълно механизиран.

Основната част от пневматичната инсталация е дробоструйна машина, която може да бъде инжекционна и гравитационна. Най-простата еднокамерна инжекционна дробоструйна машина (фиг. 7) е цилиндър 4, с фуния за изстрел в горната част, херметически затворена с капак 5. В долната част цилиндърът завършва с фуния, отворът от която води към смесителната камера 2. Изстрелът се подава от въртяща се клапа 3. Сгъстен въздух се подава в смесителната камера през вентил 1, който улавя изстрела и го транспортира през гъвкав маркуч 7 и дюза 6 за детайли. Изстрелът е под налягане на сгъстен въздух, докато излезе от дюзата, което увеличава ефективността на абразивната струя. В апарата с описаната еднокамерна конструкция сгъстеният въздух трябва временно да се изключи, когато се попълни с изстрел.