Toplinska obrada čelika. (Toplinska obrada metala). Otvrdnjavanje i HDTV. Instalacija HDTV -a - princip rada za stvrdnjavanje. Indukcijska pećnica sa svjetiljkom

Indukcijsko zagrijavanje nastaje postavljanjem obratka blizu vodiča naizmjenične električne struje koji se naziva induktor. Kad visokofrekventna struja (HFC) prolazi kroz induktor, stvara se elektromagnetsko polje i, ako se u tom polju nalazi metalni proizvod, u njemu se pobuđuje elektromotorna sila koja uzrokuje izmjeničnu struju iste frekvencije kao struja induktora koja prolazi kroz proizvod.

Na taj način dolazi do toplinskog učinka koji uzrokuje zagrijavanje proizvoda. Toplinska snaga P, oslobođena u zagrijanom dijelu, bit će jednaka:

gdje je K koeficijent ovisno o konfiguraciji proizvoda i veličini zazora nastalog između površina proizvoda i induktora; Iin - jačina struje; f - frekvencija struje (Hz); r - električni otpor (Ohm · cm); m - magnetska propusnost (H / E) čelika.

Na proces indukcijskog zagrijavanja značajno utječe fizikalni fenomen koji se naziva površinski (kožni) učinak: struja se inducira uglavnom u površinskim slojevima, a na visokim frekvencijama gustoća struje u jezgri dijela je niska. Dubina zagrijanog sloja procjenjuje se po formuli:

Povećanje frekvencije struje omogućuje koncentriranje znatne snage u malom volumenu grijanog dijela. Zbog toga se postiže brzo zagrijavanje (do 500 C / sec).

Parametri indukcijskog grijanja

Indukcijsko grijanje karakteriziraju tri parametra: specifična snaga, trajanje zagrijavanja i frekvencija struje. Specifična snaga je snaga pretvorena u toplinu po 1 cm2 površine zagrijanog metala (kW / cm2). Brzina zagrijavanja proizvoda ovisi o vrijednosti specifične snage: što je veća, brže se zagrijavanje provodi.

Vrijeme zagrijavanja određuje ukupnu količinu prenesene toplinske energije, a time i postignutu temperaturu. Također je važno uzeti u obzir frekvenciju struje, jer o tome ovisi dubina očvrslog sloja. Učestalost struje i dubina zagrijanog sloja su u suprotnom odnosu (druga formula). Što je veća frekvencija, to je manji volumen zagrijanog metala. Odabirom vrijednosti specifične snage, trajanja zagrijavanja i trenutne frekvencije, moguće je mijenjati konačne parametre indukcijskog grijanja u širokom rasponu - tvrdoću i dubinu stvrdnutog sloja tijekom kaljenja ili zagrijani volumen pri zagrijavanju za utiskivanje .

U praksi su kontrolirani parametri grijanja električni parametri generatora struje (snaga, struja, napon) i trajanje grijanja. Uz pomoć pirometara može se zabilježiti i temperatura zagrijavanja metala. No, češće nema potrebe za stalnom kontrolom temperature, budući da je odabran optimalni način grijanja, koji osigurava stalnu kvalitetu stvrdnjavanja ili zagrijavanja HFC -a. Optimalni način stvrdnjavanja odabire se promjenom električnih parametara. Na taj način se nekoliko dijelova otvrdne. Dalje, dijelovi se podvrgavaju laboratorijskoj analizi s utvrđivanjem tvrdoće, mikrostrukture, raspodjele otvrdnutog sloja po dubini i ravnini. Kad se podhladi, u strukturi hipoeutektoidnih čelika uočava se zaostali ferit; grubi iglasti martenzit nastaje pri pregrijavanju. Znakovi nedostataka pri zagrijavanju HDTV -a isti su kao i kada klasične tehnologije toplinska obrada.

U slučaju površinskog stvrdnjavanja HFC -om, zagrijavanje se provodi na višoj temperaturi nego u slučaju uobičajenog kaljenja u rasutom stanju. To je zbog dva razloga. Prvo, pri vrlo velikoj brzini zagrijavanja, povećavaju se temperature kritičnih točaka na kojima dolazi do prijelaza biserita u austenit, i drugo, ta transformacija mora imati vremena dovršiti u vrlo kratkom vremenu zagrijavanja i držanja.

Unatoč činjenici da se zagrijavanje tijekom visokofrekventnog kaljenja provodi na višoj temperaturi nego tijekom normalnog kaljenja, metal se ne pregrijava. To je zbog činjenice da zrno u čeliku jednostavno nema vremena za rast u vrlo kratkom vremenskom razdoblju. Također treba napomenuti da je, u usporedbi s volumenskim kaljenjem, tvrdoća nakon stvrdnjavanja HFC -om veća za oko 2-3 jedinice HRC -a. Time se osigurava veća otpornost na habanje i površinska tvrdoća dijela.

Prednosti visokofrekventnog kaljenja

  • visoka produktivnost procesa
  • jednostavnost podešavanja debljine stvrdnutog sloja
  • minimalna iskrivljenost
  • gotovo potpuno odsustvo kamenca
  • mogućnost potpune automatizacije cijelog procesa
  • mogućnost postavljanja jedinice za stvrdnjavanje u tok obrade.

Najčešće se površinski visokofrekventnim kaljenjem podvrgavaju dijelovi izrađeni od ugljičnog čelika sa sadržajem 0,4-0,5% C. Ti čelici nakon kaljenja imaju površinsku tvrdoću HRC 55-60. Pri većem sadržaju ugljika postoji opasnost od pucanja uslijed naglog hlađenja. Uz ugljični čelik, koriste se i niskolegirani krom, krom-nikal, krom-silicij i drugi čelici.

Oprema za izvođenje indukcijskog stvrdnjavanja (HFC)

Indukcijsko kaljenje zahtijeva posebne tehnološke opreme, koji uključuje tri glavne jedinice: izvor napajanja - generator visokofrekventnih struja, induktor i uređaj za pokretne dijelove u stroju.

Visokofrekventni generator struje električni su strojevi koji se razlikuju po fizičkim načelima stvaranja električne struje u njima.

  1. Elektronički uređaji koji rade na principu elektroničkih cijevi koje pretvaraju istosmjernu struju u izmjeničnu struju povećane frekvencije - cijevni generatori.
  2. Elektromašinski uređaji koji rade na principu usmjeravanja električne struje u vodiču, kreću se u magnetskom polju, pretvaraju trofaznu struju industrijske frekvencije u izmjeničnu struju povećane frekvencije - strojni generatori.
  3. Poluvodički uređaji koji rade na principu tiristorskih uređaja koji pretvaraju istosmjernu struju u izmjeničnu struju povećane frekvencije - tiristorski pretvarači (statički generatori).

Generatori svih vrsta razlikuju se po učestalosti i snazi ​​generirane struje

Vrste generatora Snaga, kW Frekvencija, kHz Učinkovitost

Cijev 10 - 160 70 - 400 0,5 - 0,7

Stroj 50 - 2500 2,5 - 10 0,7 - 0,8

Tiristor 160 - 800 1 - 4 0,90 - 0,95

Površinsko otvrdnjavanje malih dijelova (igle, kontakti, vrhovi opruga) provodi se pomoću mikroindukcijskih generatora. Frekvencija koju generiraju doseže 50 MHz, vrijeme zagrijavanja za stvrdnjavanje je 0,01-0,001 s.

Metode stvrdnjavanja HFC -om

Prema performansama zagrijavanja razlikuju se indukcijsko kontinuirano-sekvencijalno stvrdnjavanje i simultano kaljenje.

Kontinuirano uzastopno stvrdnjavanje koristi se za duge dijelove stalnog presjeka (osovine, osovine, ravne površine dugih proizvoda). Zagrijani dio se pomiče u induktoru. Dio dijela, koji se u određenom trenutku nalazi u zoni utjecaja induktora, zagrijava se do temperature stvrdnjavanja. Na izlazu iz induktora odjeljak ulazi u zonu hlađenja raspršivanjem. Nedostatak ove metode grijanja je niska produktivnost procesa. Za povećanje debljine stvrdnutog sloja potrebno je povećati trajanje zagrijavanja smanjenjem brzine kretanja dijela u induktoru. Istodobno stvrdnjavanje pretpostavlja jednokratno zagrijavanje cijele površine koja će se stvrdnuti.

Učinak samotaljenja nakon gašenja

Nakon zagrijavanja površina se hladi tušem ili mlazom vode izravno u induktoru ili u zasebnom rashladnom uređaju. Ovo hlađenje omogućuje gašenje bilo koje konfiguracije. Mjerenjem hlađenja i promjenom njegova trajanja moguće je ostvariti učinak samotaljenja u čeliku. Taj se učinak sastoji u uklanjanju topline nakupljene tijekom zagrijavanja u jezgri dijela na površinu. Drugim riječima, kada se površinski sloj ohladio i doživio martenzitsku transformaciju, određena količina toplinske energije još uvijek je pohranjena u podzemnom sloju čija temperatura može doseći nisku temperaturu kaljenja. Nakon prestanka hlađenja, ta će se energija zbog temperaturne razlike ukloniti na površinu. Dakle, nema potrebe za dodatnim postupcima kaljenja čelika.

Projektiranje i proizvodnja induktora za stvrdnjavanje HFC -om

Induktor je izrađen od bakrenih cijevi kroz koje tijekom zagrijavanja prolazi voda. Time se sprječava pregrijavanje i sagorijevanje induktora tijekom rada. Također se izrađuju induktori, u kombinaciji s uređajem za stvrdnjavanje - raspršivačem: na unutarnjoj površini takvih induktora nalaze se rupe kroz koje rashladna tekućina teče do zagrijanog dijela.

Za jednoliko zagrijavanje potrebno je induktor izraditi na takav način da je udaljenost od induktora do svih točaka na površini proizvoda jednaka. Obično je ta udaljenost 1,5-3 mm. Prilikom gašenja proizvoda jednostavnog oblika, ovaj se uvjet lako ispunjava. Za jednoliko stvrdnjavanje dio se mora pomicati i (ili) rotirati u induktoru. To se postiže korištenjem posebnih uređaja - centara ili stolova za stvrdnjavanje.

Razvoj dizajna induktora pretpostavlja, prije svega, određivanje njegovog oblika. U tom se slučaju odbijaju od oblika i dimenzija očvrslog proizvoda i metode stvrdnjavanja. Osim toga, u proizvodnji prigušnica uzima se u obzir priroda pomicanja dijela u odnosu na induktor. Također se uzimaju u obzir ekonomičnost i performanse grijanja.

Hlađenje dijelova može se koristiti na tri načina: raspršivanjem vode, protokom vode, uranjanjem dijelova u medij za gašenje. Hlađenje tuša može se izvesti i u induktorskim prskalicama i u posebnim komorama za gašenje. Hlađenje protokom omogućuje stvaranje nadtlaka reda 1 atm, što doprinosi ravnomjernijem hlađenju dijela. Kako bi se osiguralo intenzivno i jednoliko hlađenje, potrebno je da se voda kreće po ohlađenoj površini brzinom od 5-30 m / s.

Prema dogovoru moguća je toplinska obrada i kaljenje metalnih i čeličnih dijelova dimenzija većih nego u ovoj tablici.

Toplinska obrada (toplinska obrada čelika) metala i legura u Moskvi usluga je koju naše postrojenje pruža svojim klijentima. Imamo sve potrebna oprema, za koje rade kvalificirani stručnjaci. Sve narudžbe izvršavamo kvalitetno i na vrijeme. Također prihvaćamo i izvršavamo narudžbe toplinske obrade čelika i visokofrekventne struje koje dolaze u nas i iz drugih regija Rusije.

Glavne vrste toplinske obrade čelika


Žarenje tipa I:

Difuzijsko žarenje prve vrste (homogenizacija) - Brzo zagrijavanje do t 1423 K, dugo držanje i naknadno sporo hlađenje. Usklađivanje kemijske nehomogenosti materijala u odljevcima od legiranog čelika velikih oblika

Rekristalizacijsko žarenje prve vrste - Zagrijavanje na temperaturu od 873-973 K, dugo držanje i naknadno sporo hlađenje. Postoji smanjenje tvrdoće i povećanje plastičnosti nakon hladne deformacije (obrada je interoperativna)

Žarenje prve vrste, smanjenje naprezanja - Zagrijavanje na temperaturu od 473-673 K i naknadno sporo hlađenje. Uklanja zaostala naprezanja nakon lijevanja, zavarivanja, plastične deformacije ili strojne obrade.

Žarenje tipa II:

Potpuno žarenje tipa II - Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac3 za 20-30 K, držanje i naknadno hlađenje. Došlo je do smanjenja tvrdoće, poboljšanja obradivosti, uklanjanja unutarnjih naprezanja u hipoeutektoidnim i eutektoidnim čelicima prije stvrdnjavanja (vidi napomenu uz tablicu)

Žarenje II vrste je nepotpuno - zagrijavanje na temperaturu između točaka Ac1 i Ac3, zadržavanje i naknadno hlađenje. Postoji smanjenje tvrdoće, poboljšanje obradivosti, uklanjanje unutarnjih naprezanja u hipereutektoidnom čeliku prije kaljenja

Izotermičko žarenje tipa II - Zagrijavanje do temperature 30-50 K iznad točke Ac3 (za hipereutektoidni čelik) ili iznad točke Ac1 (za hipereutektoidni čelik), držanje i naknadno postupno hlađenje. Ubrzana obrada malih valjanih proizvoda ili otkivaka od legiranih i visoko ugljičnih čelika radi smanjenja tvrdoće, poboljšane obradivosti, ublažavanja unutarnjeg naprezanja

Žarjenje druge vrste, sferoidiziranje - Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac1 za 10-25 K, držanje i naknadno postupno hlađenje. Postoji smanjenje tvrdoće, poboljšanje obradivosti, uklanjanje unutarnjih naprezanja u alatnom čeliku prije stvrdnjavanja, povećanje duktilnosti niskolegiranih i srednje ugljičnih čelika prije hladne deformacije

Svjetlo žarenje tipa II - Zagrijavanje u kontroliranom okruženju do temperature iznad točke Ac3 za 20-30 K, držanje i naknadno hlađenje u kontroliranom okruženju. Javlja se Zaštita čelične površine od oksidacije i razogljičenja

Žarenje druge vrste Normalizacija (normalizacijsko žarenje) - Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac3 za 30-50 K, držanje i naknadno hlađenje na mirnom zraku. Dolazi do korekcije strukture grijanog čelika, uklanjanja unutarnjih naprezanja u konstrukcijskim čeličnim dijelovima i poboljšanja njihove obradivosti, povećanja dubine kaljenja alata. čelika prije stvrdnjavanja

Otvrdnjavanje:

Kontinuirano potpuno kaljenje - Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac3 za 30-50 K, držanje i naknadno naglo hlađenje. Dobivanje (u kombinaciji s kaljenjem) visoke tvrdoće i otpornosti na trošenje dijelova od hipoeutektoidnih i eutektoidnih čelika

Gašenje nije dovršeno - Zagrijavanje na temperaturu između točaka Ac1 i Ac3, držanje i naknadno naglo hlađenje. Dobivanje (u kombinaciji s kaljenjem) visoke tvrdoće i otpornosti na habanje dijelova od hipereutektoidnog čelika

Isprekidano stvrdnjavanje - Zagrijavanje do t iznad točke Ac3 za 30-50 K (za hipoeutektoidne i eutektoidne čelike) ili između točaka Ac1 i Ac3 (za hipereutektoidni čelik), držanje i naknadno hlađenje u vodi, a zatim u ulju. Smanjuje zaostala naprezanja i naprezanja u visokoagljičnim alatnim čeličnim dijelovima

Izotermičko kaljenje - Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac3 za 30-50 K, držanje i naknadno hlađenje u rastopljenim solima, a zatim u zraku. Događa se Dobivanje minimalnih deformacija (iskrivljenja), povećanje duktilnosti, granica izdržljivosti i otpornosti na savijanje dijelova od legiranog alatnog čelika

Koračno stvrdnjavanje - isto (razlikuje se od izotermičkog stvrdnjavanja u kraćem vremenu zadržavanja dijela u rashladnom mediju). Smanjuje naprezanja, naprezanja i sprječava pucanje u malim alatima od ugljičnog alatnog čelika, kao i u alatima od čeličnog legura i alata od HSS -a

Površinsko otvrdnjavanje - Zagrijavanje električnom strujom ili plinskim plamenom površinskog sloja proizvoda do gašenja t, nakon čega slijedi brzo hlađenje zagrijanog sloja. Dolazi do povećanja površinske tvrdoće do određene dubine, otpornosti na trošenje i povećane izdržljivosti dijelova strojeva i alata

Samotemperirajuće kaljenje-Zagrijavanje na temperaturu iznad točke Ac3 za 30-50 K, zadržavanje i kasnije nepotpuno hlađenje. Toplina zadržana unutar dijela osigurava kaljenje otvrdnutog vanjskog sloja

Gašenje hladnom obradom-Duboko hlađenje nakon kaljenja na temperaturu od 253-193 K. Dolazi do povećanja tvrdoće i dobivanja stabilnih dimenzija dijelova od visokolegiranog čelika

Gašenje hlađenjem - Prije uranjanja u rashladni medij zagrijani dijelovi se neko vrijeme hlade na zraku ili drže u termostatu sa smanjenom t. Postoji smanjenje ciklusa toplinske obrade čelika (obično se koristi nakon karburizacije).

Lagano stvrdnjavanje - Zagrijavanje u kontroliranom okruženju do temperature iznad točke Ac3 za 20-30 K, držanje i naknadno hlađenje u kontroliranom okruženju. Događa se zaštita od oksidacije i razogljičenja složenih dijelova kalupa, matrica i učvršćenja koja nisu podložna brušenju

Niski godišnji odmor - Grijanje u temperaturnom rasponu 423-523 K i kasnije ubrzano hlađenje. Nakon toga dolazi do otpuštanja unutarnjih naprezanja i smanjenja krhkosti reznog i mjernog alata površinsko otvrdnjavanje; za dijelove otvrdnute kućištem nakon stvrdnjavanja

Prosječni godišnji odmor - Grijanje u intervalu t = 623-773 K i kasnije sporo ili ubrzano hlađenje. Povećava se granica elastičnosti opruga, opruga i drugih elastičnih elemenata

Visoki godišnji odmor - Zagrijavanje u temperaturnom rasponu 773-953 K i kasnije sporo ili brzo hlađenje. Javlja se Pružajući visoku duktilnost čeličnih konstrukcijskih dijelova, u pravilu tijekom toplinskog poboljšanja

Toplinsko poboljšanje - kaljenje i kasnije visoko kaljenje. Dolazi do potpunog uklanjanja zaostalih naprezanja. Pruža kombinaciju visoke čvrstoće i duktilnosti tijekom završne toplinske obrade konstrukcijskih čeličnih dijelova koji rade pod udarnim i vibracijskim opterećenjima

Termomehanička obrada - Zagrijavanje, brzo hlađenje do 673-773 K, višestruka plastična deformacija, kaljenje i kaljenje. Omogućavanje valjanih proizvoda i dijelova jednostavnog oblika koji nisu zavareni, povećane čvrstoće u usporedbi s čvrstoćom dobivenom konvencionalnom toplinskom obradom

Starenje - Zagrijavanje i dugo izlaganje pri povišenim temperaturama. Dolazi do stabilizacije dimenzija dijelova i alata

Karburiziranje - Zasićenje površinskog sloja mekog čelika ugljikom (karburizacija). Slijedi naknadno stvrdnjavanje s niskim temperiranjem. Dubina cementiranog sloja je 0,5-2 mm. Daje proizvodu visoku površinsku tvrdoću, a istovremeno održava žilavu ​​jezgru. Ugljični ili legirani čelici sa sadržajem ugljika podvrgavaju se cementiranju: za male i srednje proizvode 0,08-0,15%, za veće 0,15-0,5%. Zupčasti kotači, klipni klinovi itd. Podvrgavaju se cementiranju.

Cijanidacija-Termokemijska obrada čeličnih proizvoda u otopini soli cijanida na temperaturi od 820. Površinski sloj čelika zasićen je ugljikom i dušikom (sloj 0,15-0,3 mm.) Niskougljični čelici podliježu cijanizaciji, zbog čega , zajedno s čvrstom površinom, proizvod ima viskoznu jezgru. Takve proizvode karakterizira visoka otpornost na trošenje i otpornost na udarce.

Nitriranje (nitriranje) - Zasićenje dušika površinskog sloja čeličnih proizvoda do dubine od 0,2-0,3 mm. Daje visoku tvrdoću površine, povećanu otpornost na abraziju i koroziju. Mjerači, zupčanici, žljebovi vratila itd. Podvrgavaju se nitriranju.

Hladna obrada - hladi se nakon kaljenja na temperature ispod nule. Dolazi do promjene unutarnje strukture kaljenih čelika. Koristi se za alatne čelike, kaljene proizvode, neke visokolegirane čelike.

TOPLINSKA OBRADA METALA (TOPLINSKA OBRADA), određeni vremenski ciklus zagrijavanja i hlađenja, kojem su metali podvrgnuti promjeni fizikalnih svojstava. Toplinska obrada u uobičajenom smislu izraza provodi se na temperaturama ispod tališta. Procesi taljenja i lijevanja koji imaju značajan utjecaj na svojstva metala nisu uključeni u ovaj koncept. Promjene fizičkih svojstava uzrokovane toplinskom obradom posljedice su promjena unutarnje strukture i kemijskih odnosa koji se javljaju u krutom materijalu. Ciklusi toplinske obrade različite su kombinacije zagrijavanja, zadržavanja na određenoj temperaturi i brzog ili sporog hlađenja, koje odgovaraju strukturnim i kemijskim promjenama koje je potrebno uzrokovati.

Zrnata struktura metala. Svaki metal obično se sastoji od mnogih kristala koji su međusobno u dodiru (zvani zrna), obično mikroskopske veličine, ali ponekad vidljivi golim okom. Atomi unutar svakog zrna raspoređeni su tako da tvore pravilnu trodimenzionalnu geometrijsku rešetku. Vrsta rešetke, nazvana kristalna struktura, karakteristika je materijala i može se odrediti metodama analize difrakcije X-zraka. Ispravan raspored atoma očuvan je u cijelom zrnu, osim malih kršenja, kao što su pojedina mjesta na rešetkama za koja se slučajno pokaže da su prazna. Sva zrna imaju istu kristalnu strukturu, ali su u pravilu različito orijentirana u prostoru. Stoga su atomi na granici dva zrna uvijek manje uređeni nego unutar njih. To osobito objašnjava da je granice zrna lakše nagrizati kemijskim reagensima. Polirana ravna metalna površina obrađena odgovarajućim jetkanjem obično ima jasan uzorak granice zrna. Fizička svojstva materijala određena su svojstvima pojedinih zrna, njihovim međusobnim djelovanjem i svojstvima granica zrna. Svojstva metalnog materijala kritično ovise o veličini, obliku i orijentaciji zrna, a svrha toplinske obrade je kontrola ovih čimbenika.

Atomski procesi tijekom toplinske obrade. Kako temperatura krutog kristalnog materijala raste, njegovi atomi postaju lakši za premještanje s jednog mjesta kristalne rešetke na drugo. Na toj difuziji atoma temelji se toplinska obrada. Najučinkovitiji mehanizam za kretanje atoma u kristalnoj rešetki može se smatrati kretanjem slobodnih mjesta rešetke, koja su uvijek prisutna u svakom kristalu. Na povišenim temperaturama, zbog povećanja brzine difuzije, ubrzava se proces prijelaza neravnotežne strukture tvari u ravnotežnu. Temperatura pri kojoj se brzina difuzije primjetno povećava nije ista za različite metale. Obično je veća za metale s visokim talištem. U volframu, s talištem jednakim 3387 C, rekristalizacija se ne događa čak ni uz crvenu toplinu, dok je toplinsku obradu aluminijskih legura koje se tope na niskim temperaturama u nekim slučajevima moguće provesti na sobnoj temperaturi.

U mnogim slučajevima toplinska obrada uključuje vrlo brzo hlađenje, koje se naziva kaljenje, kako bi se očuvala struktura nastala pri povišenoj temperaturi. Iako se, strogo govoreći, takva struktura ne može smatrati termodinamički stabilnom na sobnoj temperaturi, u praksi je prilično stabilna zbog niske brzine difuzije. Mnoge korisne legure imaju ovu "metastabilnu" strukturu.

Promjene uzrokovane toplinskom obradom mogu biti dva glavna tipa. Prvo, i u čistim metalima i u legurama moguće su promjene koje utječu samo na fizičku strukturu. To mogu biti promjene naponskog stanja materijala, promjene veličine, oblika, kristalne strukture i orijentacije njegovih kristalnih zrna. Drugo, može se promijeniti i kemijska struktura metala. To se može izraziti uglađivanjem nehomogenosti u sastavu i stvaranjem taloga druge faze, u interakciji s okolnom atmosferom, stvorenom za pročišćavanje metala ili davanje njemu određenih svojstava površine. Promjene oba tipa mogu se dogoditi istovremeno.

Oslobađanje od stresa. Hladna deformacija povećava tvrdoću i lomljivost većine metala. Ponekad je ovo "otvrdnjavanje posla" poželjno. Obojenim metalima i njihovim legurama obično se daje određeni stupanj tvrdoće hladnim valjanjem. Blagi čelici također su često kaljeni hladno obrađenom. Čelici s visokim ugljikom koji su hladno valjani ili hladno vučeni do povećane čvrstoće potrebne, na primjer, za izradu opruga, obično se podvrgavaju žarenju za rasterećenje i zagrijavaju na relativno nisku temperaturu pri kojoj materijal ostaje gotovo jednako tvrd kao prije , ali u njemu nestaje. nehomogenost raspodjele unutarnjih naprezanja. Time se smanjuje sklonost pucanju, osobito u korozivnim okruženjima. Do takvog rasterećenja dolazi u pravilu zbog lokalnog strujanja plastike u materijalu, što ne dovodi do promjena u cjelokupnoj strukturi.

Rekristalizacija. S različitim metodama oblikovanja metala pritiskom, često je potrebno uvelike promijeniti oblik obratka. Ako se oblikovanje treba izvesti u hladnom stanju (što je često diktirano praktičnim razmatranjima), tada se proces mora raščlaniti na nekoliko faza, s prekristalizacijom između. Nakon prve faze deformacije, kada se materijal stvrdne do te mjere da daljnja deformacija može dovesti do loma, obradak se zagrijava na temperaturu višu od temperature žarenja rasterećenja i drži radi rekristalizacije. Zbog brze difuzije na ovoj temperaturi nastaje potpuno nova struktura zbog atomskog preuređenja. Nova zrna počinju rasti unutar strukture zrna deformiranog materijala, koja ga s vremenom potpuno zamjenjuju. Prvo, mala nova zrna nastaju na mjestima gdje je stara struktura najviše narušena, naime na starim granicama zrna. Nakon daljnjeg žarenja, atomi deformirane strukture preuređuju se tako da postaju i dio novih zrna, koja rastu i na kraju apsorbiraju cijelu staru strukturu. Obradak zadržava prijašnji oblik, ali je sada izrađen od mekanog materijala bez naprezanja koji se može podvrgnuti novom ciklusu deformacija. Ovaj se postupak može ponoviti nekoliko puta ako to zahtijeva određeni stupanj deformacije.

Hladni rad je deformacija na temperaturi preniskoj za rekristalizaciju. Za većinu metala, sobna temperatura zadovoljava ovu definiciju. Ako se deformacija provodi na dovoljno visokoj temperaturi tako da rekristalizacija ima vremena uslijediti nakon deformacije materijala, tada se ta obrada naziva vrućom. Sve dok temperatura ostane dovoljno visoka, može se deformirati koliko god želite. Vruće stanje metala određeno je prvenstveno time koliko je njegova temperatura blizu tališta. Visoka savitljivost olova znači da se on lako rekristalizira, odnosno da se njegova "vruća" obrada može provesti na sobnoj temperaturi.

Kontrola teksture. Fizikalna svojstva zrna, općenito govoreći, nisu ista u različitim smjerovima, budući da je svako zrno jedan kristal sa svojom kristalnom strukturom. Svojstva uzorka metala su prosječna za sva zrna. U slučaju nasumične orijentacije zrna, opća fizička svojstva su ista u svim smjerovima. Ako su neke kristalne ravnine ili atomski redovi većine zrna paralelni, tada svojstva uzorka postaju "anizotropna", tj. Ovisno o smjeru. U tom slučaju, čaša, dobivena dubokim istiskivanjem iz okrugle ploče, imat će na gornjem rubu "jezičke" ili "kapice", zbog činjenice da se u nekim smjerovima materijal deformira lakše nego u drugima. U mehaničkom oblikovanju anizotropija fizikalnih svojstava općenito je nepoželjna. No, u pločama magnetskih materijala za transformatore i druge uređaje, vrlo je poželjno da se smjer lagane magnetizacije, koja je u monokristalima određena kristalnom strukturom, u svim zrnima podudara s zadanim smjerom magnetskog toka. Dakle, "željena orijentacija" (tekstura) može biti poželjna ili nepoželjna ovisno o namjeni materijala. Općenito govoreći, kako se materijal rekristalizira, njegova željena orijentacija se mijenja. Priroda ove orijentacije ovisi o sastavu i čistoći materijala, o vrsti i stupnju hladne deformacije, kao i o trajanju i temperaturi žarenja.

Kontrola veličine zrna. Fizička svojstva uzorka metala uvelike su određena prosječnom veličinom zrna. Sitnozrna struktura gotovo uvijek odgovara najboljim mehaničkim svojstvima. Smanjenje veličine zrna često je jedan od ciljeva toplinske obrade (kao i taljenja i lijevanja). Kako temperatura raste, difuzija se ubrzava, pa stoga prosječna veličina zrno se povećava. Granice zrna pomiču se tako da veća zrna rastu na račun manjih, koja na kraju nestaju. Stoga se završni vrući radni procesi obično provode na najnižoj mogućoj temperaturi, tako da su veličine zrna svedene na minimum. Često se namjerno osigurava vruća obrada na niskim temperaturama, uglavnom radi smanjenja veličine zrna, iako se isti rezultat može postići hladnom obradom nakon koje slijedi rekristalizacija.

Homogenizacija. Gore spomenuti procesi odvijaju se i u čistim metalima i u slitinama. No, postoji niz drugih procesa koji su mogući samo u metalnim materijalima koji sadrže dvije ili više komponenti. Tako će, na primjer, pri lijevanju legure gotovo sigurno doći do nehomogenosti u kemijskom sastavu, koji je određen neravnomjernim postupkom skrućivanja. U učvršćujućoj leguri sastav krute faze nastale u bilo kojem trenutku nije isti kao u tekućoj fazi koja je s njom u ravnoteži. Posljedično, sastav krutine koji je nastao u početnom trenutku skrućivanja bit će drugačiji nego na kraju skrućivanja, a to dovodi do prostorne heterogenosti sastava na mikroskopskoj ljestvici. Ta se nehomogenost uklanja jednostavnim zagrijavanjem, osobito u kombinaciji s mehaničkom deformacijom.

Čišćenje. Iako je čistoća metala prvenstveno određena uvjetima taljenja i lijevanja, pročišćavanje metala često se postiže toplinskom obradom u čvrstom stanju. Nečistoće sadržane u metalu reagiraju na njegovoj površini s atmosferom u kojoj se zagrijava; stoga atmosfera vodika ili drugog redukcijskog sredstva može pretvoriti značajan dio oksida u čisti metal. Dubina takvog čišćenja ovisi o sposobnosti difuzije nečistoća iz volumena na površinu, pa je stoga određena trajanjem i temperaturom toplinske obrade.

Izolacija sekundarnih faza. Jedan važan učinak temelji se na većini načina toplinske obrade legura. Povezan je s činjenicom da topljivost u krutom stanju komponenata legure ovisi o temperaturi. Za razliku od čistog metala, u kojem su svi atomi isti, u dvokomponentnoj, na primjer krutoj, otopini postoje atomi dvije različite vrste, nasumično raspoređeni po mjestima kristalne rešetke. Povećate li broj atoma druge vrste, tada možete doći u stanje u kojem oni ne mogu jednostavno zamijeniti atome prve vrste. Ako količina druge komponente prelazi ovu granicu topljivosti u krutom stanju, u ravnotežnoj strukturi legure pojavljuju se uključci druge faze, koji se po sastavu i strukturi razlikuju od početnih zrnaca i obično su raspršeni među njima u obliku pojedinačne čestice. Takve čestice druge faze mogu duboko utjecati na fizička svojstva materijala, što ovisi o njihovoj veličini, obliku i raspodjeli. Ti se čimbenici mogu promijeniti toplinskom obradom (toplinskom obradom).

Toplinska obrada je proces obrade proizvoda od metala i legura toplinskim djelovanjem radi promjene njihove strukture i svojstava u određenom smjeru. Ovaj se učinak također može kombinirati s kemijskim, deformacijskim, magnetskim itd.

Povijesni podaci o toplinskoj obradi.
Čovjek koristi toplinsku obradu metala od davnina. Još u doba halkolitika, primitivnim čovjekom, koristeći hladno kovanje izvornog zlata i bakra, primitivni čovjek suočio se s fenomenom otvrdnjavanja, što je otežavalo proizvodnju proizvoda s tankim oštricama i oštrim vrhovima, a da bi vratio plastičnost, kovač je morao zagrijati hladno kovani bakar u ognjištu. Najraniji dokazi o upotrebi omekšavajućeg žarenja otvrdnutog metala datiraju s kraja 5. tisućljeća pr. NS. Takvo žarenje bilo je, s obzirom na vrijeme pojavljivanja, prva operacija toplinske obrade metala. U proizvodnji oružja i alata od željeza dobivenih postupkom puhanja u sirovom obliku, kovač je zagrijavao željeznu ploču za vruće kovanje u kovačnici drvenog ugljena. U isto vrijeme željezo je karburizirano, odnosno došlo je do cementacije, jedne od vrsta kemijsko-termičke obrade. Hlađenjem kovanog proizvoda od karburiziranog željeza u vodi, kovač je otkrio naglo povećanje tvrdoće i poboljšanje drugih svojstava. Vodeno kaljenje ugljikovanog željeza koristi se od kraja drugog početka 1. tisućljeća prije Krista. NS. Homerova Odiseja (8.-7. Stoljeće prije Krista) sadrži sljedeće retke: "Kako kovač uroni usijanu sjekiru ili sjekiru u hladnu vodu, a željezo šušti uz žubor jače je od željeza, kaljeno u vatri i vodi . " U 5. stoljeću. PRIJE KRISTA NS. Etruščani su gasili brončana ogledala s visokim limom u vodi (najvjerojatnije će poboljšati sjaj tijekom poliranja). Cementiranje željeza u drvenom ugljenu ili organskim tvarima, kaljenje i kaljenje čelika bilo je naširoko korišteno u srednjem vijeku u proizvodnji noževa, mačeva, turpija i drugog alata. Ne znajući bit unutarnjih transformacija u metalu, srednjovjekovni su obrtnici dobivanje visokih svojstava tijekom toplinske obrade metala često pripisivali očitovanju natprirodnih sila. Sve do sredine 19. stoljeća. ljudsko znanje o toplinskoj obradi metala bio je skup recepata razvijenih na temelju stoljetnog iskustva. Potrebe za razvojem tehnologije, a prije svega za razvoj proizvodnje čeličnih topova, dovele su do transformacije toplinske obrade metala iz umjetnosti u znanost. Sredinom 19. stoljeća, kada je vojska nastojala zamijeniti topove od bronce i lijevanog željeza snažnijim čeličnim, problem izrade cijevi topova visoke i zajamčene čvrstoće bio je iznimno akutan. Unatoč činjenici da su metalurzi znali recepte za taljenje i lijevanje čelika, cijevi pištolja vrlo često pucaju bez vidljivog razloga. DKChernov u Željezari Obukhov u Sankt Peterburgu proučavajući pod mikroskopom urezane tanke dijelove pripremljene od njuški pištolja i promatrajući strukturu prijeloma na mjestu puknuća pod povećalom, zaključio je da je čelik jači, što je finiji. struktura. Godine 1868. Chernov je otkrio unutarnje strukturne transformacije u čeliku za hlađenje koje se događaju na određenim temperaturama. koje je nazvao kritičnim točkama a i b. Ako se čelik zagrijava na temperature ispod točke a, onda se ne može očvrsnuti, a da bi se dobila sitnozrnata struktura, čelik se mora zagrijati na temperature iznad točke b. Černovljevo otkriće kritičnih točaka strukturnih transformacija u čeliku omogućilo je znanstveni odabir načina toplinske obrade radi dobivanja potrebnih svojstava čeličnih proizvoda.

Godine 1906. A. Wilm (Njemačka) otkrio je starenje nakon stvrdnjavanja na duraluminu koji je izumio (vidi Starenje metala) najvažniji način otvrdnjavanje legura na različitim osnovama (aluminij, bakar, nikal, željezo itd.). U 30 -ima. 20. stoljeće pojavila se termomehanička obrada starenja legura bakra, a 50 -ih godina termomehanička obrada čelika, što je omogućilo značajno povećanje čvrstoće proizvoda. Kombinirane vrste toplinske obrade uključuju termomagnetsku obradu, koja omogućuje, kao rezultat hlađenja proizvoda u magnetskom polju, poboljšanje nekih njihovih magnetskih svojstava.

Rezultat brojnih istraživanja promjena u strukturi i svojstvima metala i legura pod toplinskim djelovanjem bila je skladna teorija toplinske obrade metala.

Klasifikacija vrsta toplinske obrade temelji se na vrsti strukturnih promjena u metalu koje nastaju pri izlaganju toplini. Toplinska obrada metala dijeli se na samu termičku obradu, koja se sastoji samo u toplinskom djelovanju na metal, kemijsko-toplinskoj obradi, koja kombinira toplinske i kemijske učinke, i termomehaničkom, koja kombinira toplinske učinke i plastične deformacije. Stvarna toplinska obrada uključuje sljedeće vrste: žarenje prve vrste, žarenje druge vrste, kaljenje bez polimorfne transformacije i s polimorfnom transformacijom, starenje i kaljenje.

Nitriranje - zasićenje površine metalnih dijelova dušikom radi povećanja tvrdoće, otpornosti na trošenje, granice zamora i otpornosti na koroziju. Čelik, titan, neke legure, najčešće legirani čelici, osobito krom-aluminij, kao i čelik koji sadrži vanadij i molibden, podvrgavaju se nitriranju.
Nitriranje čelika događa se pri t 500 650 C u okruženju amonijaka. Iznad 400 C počinje disocijacija amonijaka u skladu s reakcijom NH3 '3H + N. Formirani atomski dušik difundira u metal tvoreći dušične faze. Pri temperaturi nitriranja ispod 591 C, nitrirani sloj sastoji se od tri faze (slika): Μ Fe2N nitrid, ³ Fe4N nitrid, ± dušikov ferit koji sadrži oko 0,01% dušika na sobnoj temperaturi. I ³-faza, koja kao rezultat sporog hlađenja, raspada se pri 591 C u eutektoid ± + ³ 1. Tvrdoća nitriranog sloja raste na HV = 1200 (što odgovara 12 H / m2) i ostaje pri ponovljenom zagrijavanju do 500 600 C, što osigurava visoku otpornost na habanje dijelova pri povišenim temperaturama. Nitrirani čelici znatno su superiorniji u otpornosti na habanje od kaljenih i kaljenih čelika. Nitriranje je dug proces, potrebno je 20-50 sati da se dobije sloj debljine 0,2 0,4 mm. koriste se nitriranje, kositrenje (za konstrukcijske čelike) i niklovanje (za nehrđajuće i čelice otporne na toplinu). Tvrdoća nitrirajućeg sloja čelika otpornih na toplinu ponekad se izvodi u smjesi amonijaka i dušika.
Nitriranje titanovih legura provodi se na 850-950 C u dušiku visoke čistoće (nitriranje u amonijaku se ne koristi zbog povećane krhkosti metala).

Tijekom nitriranja nastaje gornji tanki sloj nitrida i kruta otopina dušika u ± titaniju. Dubina sloja u 30 h iznosi 0,08 mm s površinskom tvrdoćom HV = 800 850 (odgovara 8 8,5 H / m2). Uvođenje nekih legirajućih elemenata u leguru (do 3% Al, 3 5% Zr itd.) Povećava brzinu difuzije dušika, povećavajući dubinu nitriranog sloja, a krom smanjuje brzinu difuzije. Nitriranje titanovih legura u razrijeđenom dušiku omogućuje dobivanje dubljeg sloja bez zone lomljivih nitrida.
Nitriranje se široko koristi u industriji, uključujući dijelove koji rade na t do 500 600 C (košuljice cilindara, radilice, zupčanici, parovi ventila, dijelovi oprema za gorivo i tako dalje.).
Lit.: Minkevich A.N., Kemijska toplinska obrada metala i legura, 2. izdanje, M., 1965: Gulyaev A.P. Metallovedenie, 4. izdanje, M., 1966.

Prvi put V.P. Volodin. Bilo je to prije gotovo jednog stoljeća - 1923. godine. A 1935. godine ova se vrsta toplinske obrade počela koristiti za kaljenje čelika. Popularnost kaljenja danas je teško precijeniti - aktivno se koristi u gotovo svim granama strojarstva, a velika potražnja su i HFC instalacije za kaljenje.

Za povećanje tvrdoće stvrdnutog sloja i povećanje žilavosti u središtu čeličnog dijela, potrebno je koristiti površinu Otvrdnjavanje HDTV -a... U tom slučaju gornji sloj dijela zagrijava se do temperature stvrdnjavanja i oštrog hlađenja. Važno je da svojstva jezgre dijela ostanu nepromijenjena. Kako središte dijela zadržava svoju žilavost, sam dio postaje jači.

Pomoću kaljenja HFC-om moguće je ojačati unutarnji sloj legiranog dijela; koristi se za srednje ugljične čelici (0,4-0,45% C).

Prednosti stvrdnjavanja HDTV -a:

  1. S indukcijskim zagrijavanjem mijenja se samo potrebni dio dijela, ova metoda je ekonomičnija od konvencionalnog grijanja. Osim toga, za stvrdnjavanje HDTV -a potrebno je manje vremena;
  2. Kaljenjem HFC čelika moguće je izbjeći pojavu pukotina, kao i smanjiti rizik od odbijanja uslijed iskrivljenja;
  3. Tijekom zagrijavanja HFC -om ne dolazi do sagorijevanja ugljika i stvaranja kamenca;
  4. Po potrebi su moguće promjene dubine stvrdnutog sloja;
  5. Pomoću kaljenja HFC -om moguće je poboljšati mehanička svojstva čelika;
  6. Kod uporabe indukcijskog grijanja moguće je izbjeći pojavu deformacija;
  7. Automatizacija i mehanizacija cijelog procesa grijanja na visokoj su razini.

Međutim, učvršćivanje HDTV -a ima i nedostatke. Dakle, vrlo je problematično obraditi neke složene dijelove, a u nekim je slučajevima indukcijsko zagrijavanje potpuno neprihvatljivo.

Kaljenje HFC čelika - sorte:

Stacionarno kaljenje HDTV -a. Koristi se za stvrdnjavanje malih ravnih dijelova (površina). U tom se slučaju položaj dijela i grijača stalno održava.

Kontinuirano sekvencijalno kaljenje HDTV -a... Kada se provodi ova vrsta stvrdnjavanja, dio se ili pomiče ispod grijača ili ostaje na mjestu. U potonjem slučaju, sam grijač se pomiče u smjeru dijela. Takvo otvrdnjavanje HFC -om prikladno je za obradu ravnih i cilindričnih dijelova i površina.

Tangencijalno kontinuirano sekvencijalno kaljenje HDTV-a... Koristi se pri zagrijavanju iznimno malih cilindričnih dijelova koji se jednom pomiču.

Tražite kvalitetnu opremu za stvrdnjavanje? Zatim se obratite istraživačko -produkcijskoj tvrtki "Ambit". Jamčimo da je svaka HDTV jedinica za stvrdnjavanje koju proizvodimo pouzdana i visokotehnološka.

Indukcijsko zagrijavanje različitih rezača prije lemljenja, kaljenja,
indukcijska grijaća jedinica IHM 15-8-50

Indukcijsko lemljenje, stvrdnjavanje (popravak) listova kružne pile,
indukcijska grijaća jedinica IHM 15-8-50

Indukcijsko zagrijavanje različitih rezača prije lemljenja, kaljenje

Snaga elemenata posebno je kritična čelične konstrukcije uvelike ovisi o stanju čvorova. Površina dijelova igra važnu ulogu. Da bi se dobila potrebna tvrdoća, izdržljivost ili žilavost, provode se postupci toplinske obrade. Površina dijelova učvršćuje se raznim metodama. Jedan od njih je otvrdnjavanje visokofrekventnim strujama, odnosno visokofrekventnom strujom. To je jedan od najčešćih i visoko produktivnih načina tijekom velike količine različitih konstrukcijskih elemenata.

Slična toplinska obrada primjenjuje se i na cijele dijelove i na njihova pojedinačna područja. U ovom slučaju cilj je postići određene razine čvrstoće, čime se povećava vijek trajanja i performanse.

Tehnologija se koristi za jačanje čvorova tehnološke opreme i transporta, kao i pri kaljenju različitih alata.

Bit tehnologije

Otvrdnjavanje HFC -om poboljšava karakteristike čvrstoće dijela zbog sposobnosti električne struje (promjenjive amplitude) da prodre u površinu dijela, podvrgavajući ga zagrijavanju. Dubina prodiranja zbog magnetskog polja može varirati. Istodobno s površinskim zagrijavanjem i stvrdnjavanjem, jezgra se jedinice ne smije uopće zagrijati ili samo neznatno povećati njezinu temperaturu. Površinski sloj obratka tvori potrebnu debljinu, dovoljnu za prolaz električne struje. Ovaj sloj predstavlja dubinu prodiranja električne struje.

Eksperimenti su to dokazali povećanje frekvencije struje doprinosi smanjenju dubine prodiranja... Ova činjenica otvara mogućnosti za reguliranje i dobivanje dijelova s ​​minimalno otvrdnutim slojem.

Toplinska obrada HDTV -a provodi se u posebnim instalacijama - generatorima, multiplikatorima, frekvencijskim pretvaračima, koji omogućuju podešavanje u potrebnom rasponu. Osim frekvencijskih karakteristika, na konačno otvrdnjavanje utječu i dimenzije i oblik dijela, materijal izrade i upotrijebljeni induktor.

Otkrivena je i sljedeća pravilnost - što je proizvod manji i jednostavnijeg oblika, to bolje prolazi proces stvrdnjavanja. Time se smanjuje i ukupna potrošnja energije instalacije.

Bakreni induktor. Na unutarnjoj površini često postoje dodatne rupe za opskrbu vodom tijekom hlađenja. U tom slučaju proces prati primarno zagrijavanje i naknadno hlađenje bez napajanja. Konfiguracije induktora su različite. Odabrani uređaj izravno ovisi o obratku koji se obrađuje. Nekim jedinicama nedostaju rupe. U takvoj se situaciji dio hladi u posebnom spremniku za gašenje.

Glavni zahtjev za postupak stvrdnjavanja HFC -om je održavanje konstantnog razmaka između induktora i proizvoda. Zadržavajući navedeni interval, kvaliteta stvrdnjavanja postaje najveća.

Jačanje se može učiniti na jedan od načina:

  • Kontinuirano-sekvencijalno: dio miruje, a induktor se kreće po svojoj osi.
  • Istodobno: proizvod se kreće, a induktor obrnuto.
  • Uzastopno: različiti dijelovi se obrađuju u nizu.

Značajke indukcijske instalacije

Jedinica za stvrdnjavanje HFC-om je visokofrekventni generator zajedno s induktorom. Obradak koji treba obraditi nalazi se i u samom induktoru i pored njega. To je zavojnica na koju je namotana bakrena cijev.

Naizmjenična električna struja pri prolasku kroz induktor stvara elektromagnetsko polje koje prodire u obradak. Izaziva razvoj vrtložnih struja (Foucaultovih struja), koje prelaze u strukturu dijela i povećavaju njegovu temperaturu.

Glavna značajka tehnologije- prodor vrtložne struje u površinsku strukturu metala.

Povećanje frekvencije otvara mogućnosti za koncentriranje topline na malom dijelu dijela. Time se povećava brzina porasta temperature i može doseći do 100 - 200 stupnjeva / s. Stupanj tvrdoće povećava se na 4 jedinice, što je isključeno tijekom masovnog stvrdnjavanja.

Indukcijsko grijanje - karakteristike

Stupanj indukcijskog zagrijavanja ovisi o tri parametra - specifičnoj snazi, vremenu zagrijavanja, frekvenciji električne struje. Snaga određuje vrijeme utrošeno na zagrijavanje dijela. U skladu s tim, s većom vrijednošću troši se manje vremena.

Vrijeme zagrijavanja karakterizira ukupna količina potrošene topline i razvijena temperatura. Učestalost, kao što je gore spomenuto, određuje dubinu prodiranja struja i formirani kaljeni sloj. Ove karakteristike su obrnuto povezane. S povećanjem učestalosti smanjuje se zapreminska masa zagrijanog metala.

Upravo ta 3 parametra omogućuju u širokom rasponu podešavanje stupnja tvrdoće i dubine sloja, kao i volumena zagrijavanja.

Praksa pokazuje da se kontroliraju karakteristike agregata (vrijednosti napona, snage i struje), kao i vrijeme zagrijavanja. Stupanj zagrijavanja dijela može se pratiti pomoću pirometra. Međutim, općenito, kontinuirana kontrola temperature nije potrebna jer postoje optimalni načini grijanja HDTV -a koji osiguravaju stabilnu kvalitetu. Odgovarajući način rada odabire se uzimajući u obzir promijenjene električne karakteristike.

Nakon gašenja, proizvod se šalje u laboratorij na istraživanje. Proučava se tvrdoća, struktura, dubina i ravnina raspodijeljenog otvrdnutog sloja.

HFC površinsko otvrdnjavanje popraćeno velikim zagrijavanjem u usporedbi s konvencionalnim postupkom. To se objašnjava na sljedeći način. Prije svega, velika brzina porasta temperature povećava kritične točke. Drugo, potrebno je u kratkoročno kako bi se osigurao završetak transformacije perlita u austenit.

Visokofrekventno stvrdnjavanje, u usporedbi s uobičajenim postupkom, popraćeno je većim zagrijavanjem. Međutim, metal se ne pregrijava. To se objašnjava činjenicom da zrnasti elementi u čeličnoj konstrukciji nemaju vremena za rast u minimalnom vremenu. Osim toga, volumetrijsko otvrdnjavanje ima snagu manju od 2-3 jedinice. Nakon stvrdnjavanja HFC -om dio ima veću otpornost na trošenje i tvrdoću.

Kako se bira temperatura?

Usklađenost s tehnologijom mora biti popraćena ispravnim odabirom temperaturnog raspona. Uglavnom, sve će ovisiti o metalu koji se obrađuje.

Čelik je podijeljen u nekoliko vrsta:

  • Hipoeutektoid - sadržaj ugljika do 0,8%;
  • Hipereutektoid - više od 0,8%.

Hipereutektoidni čelik zagrijava se na vrijednost nešto veću od potrebne za pretvaranje perlita i ferita u austenit. Raspon od 800 do 850 stupnjeva. Zatim dio s velike brzine ohlađen. Nakon naglog hlađenja, austenit se pretvara u martenzit koji ima visoku tvrdoću i čvrstoću. Uz kratko vrijeme izlaganja dobiva se austenit sitnozrnate strukture, kao i fino-iglasti martenzit. Čelik dobiva visoku tvrdoću i nisku lomljivost.

Hipereutektoidni čelik manje se zagrijava. Raspon je od 750 do 800 stupnjeva. U tom slučaju vrši se nepotpuno stvrdnjavanje. To se objašnjava činjenicom da takva temperatura omogućuje održavanje određenog volumena cementita u strukturi, koji ima veću tvrdoću u usporedbi s martenzitom. Nakon brzog hlađenja, austenit se pretvara u martenzit. Cementit je očuvan malim inkluzijama. Zona također zadržava nepotpuno otopljeni ugljik, koji se pretvorio u čvrsti karbid.

Tehnološke prednosti

  • Načini upravljanja;
  • Zamjena legiranog čelika ugljičnim čelikom;
  • Jedinstven proces zagrijavanja proizvoda;
  • Sposobnost da se cijeli dio ne zagrije u potpunosti. Smanjena potrošnja energije;
  • Visoka dobivena čvrstoća obrađenog obratka;
  • Ne dolazi do procesa oksidacije, ugljik se ne spaljuje;
  • Nema mikropukotina;
  • Nema iskrivljenih točaka;
  • Zagrijavanje i stvrdnjavanje određenih područja proizvoda;
  • Smanjenje vremena provedenog na postupku;
  • Implementacija u proizvodnji dijelova za HFC instalacije u tehnološkim linijama.

nedostatke

Glavni nedostatak ove tehnologije je značajan trošak instalacije. Iz tog razloga je svrsishodnost primjene opravdana samo u velikoj proizvodnji i isključuje mogućnost obavljanja poslova vlastitim rukama kod kuće.

Saznajte više o radu i principu rada instalacije u predstavljenim videozapisima.

Slične publikacije