Trattamento termico dell'acciaio. (Trattamento termico del metallo). Indurimento e HDTV. Installazione di HDTV: il principio di funzionamento per l'indurimento. Forno a induzione con lampada

Il riscaldamento a induzione avviene posizionando il pezzo in lavorazione vicino a un conduttore di corrente elettrica alternata chiamato induttore. Quando una corrente ad alta frequenza (HFC) passa attraverso l'induttore, si crea un campo elettromagnetico e, se un prodotto metallico si trova in questo campo, in esso viene eccitata una forza elettromotrice, che provoca una corrente alternata della stessa frequenza del corrente dell'induttore per passare attraverso il prodotto.

Pertanto, viene indotto un effetto termico, che provoca il riscaldamento del prodotto. La potenza termica P, rilasciata nella parte riscaldata, sarà pari a:

dove K è un coefficiente dipendente dalla configurazione del prodotto e dall'ampiezza dello spazio formato tra le superfici del prodotto e l'induttore; Iin - forza attuale; f - frequenza corrente (Hz); r - resistività elettrica (Ohm · cm); m - permeabilità magnetica (H / E) dell'acciaio.

Il processo di riscaldamento a induzione è significativamente influenzato da un fenomeno fisico chiamato effetto superficie (pelle): la corrente è indotta principalmente negli strati superficiali e alle alte frequenze la densità di corrente nel nucleo della parte è bassa. La profondità dello strato riscaldato è stimata dalla formula:

L'aumento della frequenza della corrente consente di concentrare una potenza significativa in un piccolo volume della parte riscaldata. A causa di ciò, viene realizzato un riscaldamento ad alta velocità (fino a 500 C / sec).

Parametri di riscaldamento a induzione

Il riscaldamento a induzione è caratterizzato da tre parametri: potenza specifica, durata del riscaldamento e frequenza di corrente. La potenza specifica è la potenza convertita in calore per 1 cm2 della superficie del metallo riscaldato (kW/cm2). La velocità di riscaldamento del prodotto dipende dal valore della potenza specifica: maggiore è, più veloce è il riscaldamento.

Il tempo di riscaldamento determina la quantità totale di energia termica trasferita, e quindi la temperatura raggiunta. È anche importante tenere conto della frequenza della corrente, poiché la profondità dello strato indurito dipende da essa. La frequenza della corrente e la profondità dello strato riscaldato sono in relazione opposta (seconda formula). Maggiore è la frequenza, minore è il volume del metallo riscaldato. Scegliendo il valore della potenza specifica, della durata del riscaldamento e della frequenza della corrente, è possibile variare i parametri finali del riscaldamento a induzione entro un ampio intervallo: la durezza e la profondità dello strato indurito durante la tempra o il volume riscaldato durante il riscaldamento per lo stampaggio.

In pratica i parametri di riscaldamento controllati sono i parametri elettrici del generatore di corrente (potenza, corrente, tensione) e la durata del riscaldamento. Con l'aiuto di pirometri è possibile registrare anche la temperatura di riscaldamento del metallo. Ma più spesso non è necessario un controllo costante della temperatura, poiché viene selezionata la modalità di riscaldamento ottimale, che garantisce una qualità costante di indurimento o riscaldamento dell'HFC. La modalità di indurimento ottimale viene selezionata modificando i parametri elettrici. In questo modo, diverse parti vengono indurite. Inoltre, le parti vengono sottoposte ad analisi di laboratorio con fissazione della durezza, microstruttura, distribuzione dello strato indurito in profondità e piano. Quando sottoraffreddato, si osserva ferrite residua nella struttura degli acciai ipoeutettoidi; martensite aciculare grossolana si forma quando surriscaldata. I segni di difetti quando l'HDTV è riscaldato sono gli stessi di quando tecnologie classiche trattamento termico.

Nel caso dell'indurimento superficiale con HFC, il riscaldamento viene effettuato ad una temperatura più elevata rispetto al caso dell'indurimento in massa convenzionale. Ciò è dovuto a due ragioni. In primo luogo, a una velocità di riscaldamento molto elevata, le temperature dei punti critici in cui avviene la transizione della perlite all'austenite aumentano e, in secondo luogo, questa trasformazione deve avere il tempo di completarsi in un tempo di riscaldamento e mantenimento molto breve.

Nonostante il riscaldamento durante la tempra ad alta frequenza venga effettuato a una temperatura più elevata rispetto alla normale tempra, il metallo non si surriscalda. Ciò è dovuto al fatto che il grano in acciaio semplicemente non ha il tempo di crescere in un periodo di tempo molto breve. Va inoltre notato che, rispetto alla tempra volumetrica, la durezza dopo l'indurimento con HFC è maggiore di circa 2-3 unità HRC. Ciò fornisce una maggiore resistenza all'usura e durezza superficiale della parte.

Vantaggi della tempra ad alta frequenza

• elevata produttività di processo
• facilità di regolazione dello spessore dello strato indurito
• deformazione minima
• quasi totale assenza di scala
• la capacità di automatizzare completamente l'intero processo
• la possibilità di inserire un'unità di tempra nel flusso di lavorazione.

Molto spesso, le parti in acciaio al carbonio con un contenuto di 0,4-0,5% C sono sottoposte a indurimento superficiale ad alta frequenza Questi acciai, dopo la tempra, hanno una durezza superficiale di HRC 55-60. A contenuti di carbonio più elevati, c'è il rischio di fessurazione a causa del raffreddamento improvviso. Insieme all'acciaio al carbonio, vengono utilizzati anche cromo bassolegato, cromo-nichel, cromo-silicio e altri acciai.

Attrezzature per l'esecuzione della tempra ad induzione (HFC)

La tempra a induzione richiede speciali attrezzatura tecnologica, che comprende tre unità principali: una fonte di alimentazione - un generatore di correnti ad alta frequenza, un induttore e un dispositivo per le parti mobili della macchina.

Un generatore di corrente ad alta frequenza sono macchine elettriche che differiscono nei principi fisici della formazione di una corrente elettrica in esse.

1. Dispositivi elettronici che funzionano secondo il principio dei tubi elettronici che convertono la corrente continua in corrente alternata di frequenza maggiore - generatori di tubi.
2. Dispositivi di elettromacchine che funzionano secondo il principio di dirigere una corrente elettrica in un conduttore, muovendosi in un campo magnetico, convertendo una corrente trifase di frequenza industriale in corrente alternata di maggiore frequenza - generatori di macchine.
3. Dispositivi a semiconduttore che funzionano secondo il principio dei dispositivi a tiristori che convertono la corrente continua in corrente alternata di frequenza aumentata - convertitori a tiristori (generatori statici).

I generatori di tutti i tipi differiscono per frequenza e potenza della corrente generata

Tipi di generatore Potenza, kW Frequenza, kHz Efficienza

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

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

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

L'indurimento superficiale di piccole parti (aghi, contatti, punte delle molle) viene effettuato utilizzando generatori di microinduzione. La frequenza da essi generata raggiunge i 50 MHz, il tempo di riscaldamento per l'indurimento è 0,01-0,001 s.

Metodi di tempra HFC

In base alle prestazioni del riscaldamento, si distinguono l'indurimento sequenziale continuo a induzione e l'indurimento simultaneo.

Tempra sequenziale continua utilizzato per parti lunghe di sezione costante (alberi, assi, superfici piane di prodotti lunghi). La parte riscaldata si muove nell'induttore. La parte del pezzo, che ad un certo momento si trova nella zona di influenza dell'induttore, viene riscaldata alla temperatura di indurimento. All'uscita dall'induttore, la sezione entra nella zona di raffreddamento spray. Lo svantaggio di questo metodo di riscaldamento è la bassa produttività del processo. Per aumentare lo spessore dello strato indurito, è necessario aumentare la durata del riscaldamento riducendo la velocità di movimento della parte nell'induttore. Indurimento simultaneo presuppone un riscaldamento una tantum dell'intera superficie da indurire.

Effetto autotemperante dopo la tempra

Dopo il completamento del riscaldamento, la superficie viene raffreddata da una doccia o da un getto d'acqua direttamente nell'induttore o in un dispositivo di raffreddamento separato. Questo raffreddamento consente l'estinzione di qualsiasi configurazione. Dosando il raffreddamento e modificandone la durata, è possibile realizzare l'effetto dell'autotempra dell'acciaio. Questo effetto consiste nella rimozione del calore accumulato durante il riscaldamento nel nucleo della parte in superficie. In altre parole, quando lo strato superficiale si è raffreddato e ha subito una trasformazione martensitica, nello strato subsuperficiale è ancora immagazzinata una certa quantità di energia termica, la cui temperatura può raggiungere la temperatura di basso rinvenimento. Dopo l'arresto del raffreddamento, questa energia verrà rimossa in superficie a causa della differenza di temperatura. Pertanto, non sono necessarie ulteriori operazioni di tempra dell'acciaio.

Progettazione e produzione di induttori per tempra HFC

L'induttore è costituito da tubi di rame attraverso i quali passa l'acqua durante il processo di riscaldamento. Ciò impedisce il surriscaldamento e il burnout degli induttori durante il funzionamento. Vengono anche realizzati induttori, combinati con un dispositivo di indurimento: uno spruzzatore: sulla superficie interna di tali induttori sono presenti fori attraverso i quali il refrigerante scorre verso la parte riscaldata.

Per un riscaldamento uniforme, è necessario fabbricare l'induttore in modo tale che la distanza dall'induttore a tutti i punti sulla superficie del prodotto sia la stessa. Di solito questa distanza è 1,5-3 mm. Quando si spegne un prodotto di forma semplice, questa condizione è facilmente soddisfatta. Per un indurimento uniforme, la parte deve essere spostata e (o) ruotata nell'induttore. Ciò si ottiene utilizzando dispositivi speciali: centri o tavoli di tempra.

Lo sviluppo del design dell'induttore presuppone innanzitutto la determinazione della sua forma. In questo caso, vengono respinti dalla forma e dalle dimensioni del prodotto indurito e dal metodo di indurimento. Inoltre, nella produzione di induttori, viene presa in considerazione la natura del movimento della parte rispetto all'induttore. Vengono presi in considerazione anche l'economia e le prestazioni di riscaldamento.

Il raffreddamento delle parti può essere utilizzato in tre modi: spruzzatura d'acqua, flusso d'acqua, immersione della parte in un mezzo di spegnimento. Il raffreddamento della doccia può essere effettuato sia in induttori-irroratori che in apposite camere di tempra. Il raffreddamento mediante flusso consente di creare una sovrapressione dell'ordine di 1 atm, che contribuisce ad un raffreddamento più uniforme del pezzo. Per garantire un raffreddamento intensivo e uniforme, è necessario che l'acqua si muova lungo la superficie raffreddata ad una velocità di 5-30 m / s.

Previo accordo, è possibile il trattamento termico e l'indurimento di parti metalliche e in acciaio con dimensioni maggiori rispetto a questa tabella.

Il trattamento termico (trattamento termico dell'acciaio) di metalli e leghe a Mosca è un servizio che il nostro stabilimento fornisce ai propri clienti. Abbiamo tutto equipaggiamento necessario, per il quale lavorano specialisti qualificati. Eseguiamo tutti gli ordini con alta qualità e in tempo. Accettiamo ed eseguiamo anche ordini per il trattamento termico di acciai e corrente ad alta frequenza provenienti da noi e da altre regioni della Russia.

I principali tipi di trattamento termico dell'acciaio

Ricottura del primo tipo:

Ricottura per diffusione del primo tipo (omogeneizzazione) - Riscaldamento rapido fino a t 1423 K, lunga permanenza e successivo raffreddamento lento. Allineamento di disomogeneità chimica del materiale in getti di acciaio legato di grande forma

Ricottura di ricristallizzazione del primo tipo - Riscaldamento ad una temperatura di 873-973 K, lunga permanenza e successivo raffreddamento lento. C'è una diminuzione della durezza e un aumento della plasticità dopo la deformazione a freddo (la lavorazione è interoperativa)

Ricottura del primo tipo, riducendo lo stress - Riscaldamento ad una temperatura di 473-673 K e successivo raffreddamento lento. Rimuove le sollecitazioni residue dopo fusione, saldatura, deformazione plastica o lavorazione.

Ricottura di tipo II:

Ricottura completa di tipo II - Riscaldamento ad una temperatura superiore al punto Ac3 di 20-30 K, mantenimento e successivo raffreddamento. C'è una diminuzione della durezza, miglioramento della lavorabilità, rimozione delle sollecitazioni interne negli acciai ipoeutettoidi ed eutettoidi prima della tempra (vedi nota alla tabella)

La ricottura del II tipo è incompleta - Riscaldamento ad una temperatura compresa tra i punti Ac1 e Ac3, mantenimento e successivo raffreddamento. C'è una diminuzione della durezza, miglioramento della lavorabilità, rimozione delle sollecitazioni interne nell'acciaio ipereutettoide prima della tempra

Ricottura isotermica di tipo II - Riscaldamento fino a una temperatura di 30-50 K sopra il punto Ac3 (per acciaio ipereutettoide) o sopra il punto Ac1 (per acciaio ipereutettoide), mantenimento e successivo raffreddamento graduale. Lavorazione accelerata di piccoli laminati o forgiati in leghe e acciai ad alto tenore di carbonio per ridurre la durezza, migliorare la lavorabilità, alleviare le sollecitazioni interne

Ricottura del secondo tipo, sferoidizzazione - Riscaldamento ad una temperatura superiore al punto Ac1 di 10-25 K, mantenimento e successivo raffreddamento graduale. C'è una diminuzione della durezza, un miglioramento della lavorabilità, un'eliminazione delle sollecitazioni interne nell'acciaio per utensili prima della tempra, un aumento della duttilità degli acciai a bassa lega e medio carbonio prima della deformazione a freddo

Ricottura leggera tipo II - Riscaldamento in ambiente controllato ad una temperatura superiore al punto Ac3 di 20-30 K, mantenimento e successivo raffreddamento in ambiente controllato. Si verifica la protezione della superficie dell'acciaio dall'ossidazione e dalla decarburazione

Ricottura del secondo tipo Normalizzazione (ricottura di normalizzazione) - Riscaldamento ad una temperatura superiore al punto Ac3 di 30-50 K, mantenimento e successivo raffreddamento in aria calma. C'è una correzione della struttura dell'acciaio riscaldato, la rimozione delle sollecitazioni interne nelle parti strutturali in acciaio e il miglioramento della loro lavorabilità, un aumento della profondità di temprabilità degli utensili. acciaio prima della tempra

Indurimento:

Indurimento completo continuo - Riscaldamento a una temperatura superiore al punto Ac3 di 30-50 K, mantenimento e successivo raffreddamento rapido. Ottenimento (in combinazione con il rinvenimento) di elevata durezza e resistenza all'usura di parti in acciai ipoeutettoidi ed eutettoidi

Tempra incompleta - Riscaldamento ad una temperatura compresa tra i punti Ac1 e Ac3, mantenimento e successivo raffreddamento brusco. Ottenimento (in combinazione con il rinvenimento) di elevata durezza e resistenza all'usura di parti in acciaio ipereutettoide

Tempra intermittente - Riscaldamento fino a t al di sopra del punto Ac3 di 30-50 K (per acciai ipoeutettoidi ed eutettoidi) o tra i punti Ac1 e Ac3 (per acciai ipereutettoidi), mantenimento e successivo raffreddamento in acqua, quindi in olio. Riduce le sollecitazioni e le deformazioni residue nelle parti in acciaio per utensili ad alto tenore di carbonio

Tempra isotermica - Riscaldamento ad una temperatura superiore al punto Ac3 di 30-50 K, mantenimento e successivo raffreddamento in sali fusi, e poi in aria. Si verifica Ottenendo una deformazione minima (deformazione), aumentando la duttilità, il limite di resistenza e la resistenza alla flessione delle parti in acciaio per utensili in lega

Tempra graduale - Lo stesso (differisce dall'indurimento isotermico in un tempo di permanenza più breve della parte nel mezzo di raffreddamento). Riduce le sollecitazioni, le deformazioni e previene la rottura in piccoli utensili in acciaio per utensili al carbonio, nonché in acciai per utensili in lega più grandi e utensili HSS

Indurimento superficiale - Riscaldamento mediante corrente elettrica o fiamma di gas dello strato superficiale del prodotto a tempra t, seguito da un rapido raffreddamento dello strato riscaldato. C'è un aumento della durezza superficiale fino a una certa profondità, resistenza all'usura e una maggiore resistenza delle parti della macchina e degli strumenti

Tempra autotemprante - Riscaldamento a una temperatura superiore al punto Ac3 di 30-50 K, mantenimento e successivo raffreddamento incompleto. Il calore trattenuto all'interno della parte fornisce il rinvenimento dello strato esterno indurito

Tempra con trattamento a freddo - Raffreddamento profondo dopo la tempra a una temperatura di 253-193 K. Si verifica un aumento della durezza e l'ottenimento di dimensioni stabili delle parti in acciaio altolegato

Tempra con abbattimento - Prima dell'immersione in un mezzo di raffreddamento, le parti riscaldate vengono raffreddate in aria per qualche tempo o conservate in un termostato a t ridotta. Si ha una riduzione del ciclo di trattamento termico dell'acciaio (usato solitamente dopo la cementazione).

Fotoindurimento - Riscaldamento in ambiente controllato ad una temperatura superiore al punto Ac3 di 20-30 K, mantenimento e successivo raffreddamento in ambiente controllato. Si verifica Protezione contro l'ossidazione e la decarburazione di parti complesse di stampi, matrici e attrezzature che non sono soggette a rettifica

Vacanza bassa - Riscaldamento nell'intervallo di temperatura 423-523 K e successivo raffreddamento accelerato. C'è un rilascio di sollecitazioni interne e una riduzione della fragilità dello strumento di taglio e misura dopo indurimento superficiale; per pezzi cementati dopo la tempra

Vacanza media - Riscaldamento nell'intervallo t = 623-773 K e successivo raffreddamento lento o accelerato. C'è un aumento del limite elastico di molle, molle e altri elementi elastici

Vacanza alta - Riscaldamento nell'intervallo di temperatura 773-953 K e successivo raffreddamento lento o veloce. Si verifica Fornire un'elevata duttilità delle parti strutturali in acciaio, di regola, durante il miglioramento termico

Miglioramento termico - Tempra e successivo rinvenimento elevato. Si verifica la rimozione completa delle sollecitazioni residue. Fornire una combinazione di elevata resistenza e duttilità durante il trattamento termico finale delle parti strutturali in acciaio che operano sotto carichi di urti e vibrazioni

Trattamento termomeccanico - Riscaldamento, raffreddamento rapido a 673-773 K, deformazione plastica multipla, tempra e rinvenimento. Predisposizione per laminati e parti di forma semplice non saldate, maggiore resistenza rispetto alla resistenza ottenuta mediante trattamento termico convenzionale

Invecchiamento - Riscaldamento e lunga esposizione a temperature elevate. C'è una stabilizzazione delle dimensioni di parti e strumenti

Cementazione - Saturazione dello strato superficiale dell'acciaio dolce con carbonio (carburazione). Segue un successivo indurimento a basso rinvenimento. La profondità dello strato cementato è 0,5-2 mm. Conferisce al prodotto un'elevata durezza superficiale mantenendo un nucleo tenace. Gli acciai al carbonio o legati con un contenuto di carbonio sono sottoposti a cementazione: per prodotti di piccole e medie dimensioni 0,08-0,15%, per quelli più grandi 0,15-0,5%. Ruote dentate, spinotti dei pistoni, ecc. sono soggetti a cementazione.

cianurazione - Trattamento termochimico di prodotti siderurgici in una soluzione di sali di cianuro a una temperatura di 820. Lo strato superficiale dell'acciaio è saturo di carbonio e azoto (strato 0,15-0,3 mm.) Gli acciai a basso tenore di carbonio subiscono cianurazione, a seguito della quale , insieme a una superficie solida, il prodotto ha un nucleo viscoso. Tali prodotti sono caratterizzati da elevata resistenza all'usura e resistenza agli urti.

Nitrurazione (nitrurazione) - Saturazione di azoto dello strato superficiale dei prodotti in acciaio a una profondità di 0,2-0,3 mm. Conferisce un'elevata durezza superficiale, una maggiore resistenza all'abrasione e alla corrosione. Calibri, ingranaggi, perni d'albero, ecc. sono soggetti a nitrurazione.

Trattamento a freddo - Raffreddato dopo la tempra a temperature sotto lo zero. C'è un cambiamento nella struttura interna degli acciai temprati. Viene utilizzato per acciai per utensili, prodotti cementati, alcuni acciai altolegati.

TRATTAMENTO TERMICO DEI METALLI (HEAT TREATMENT), un certo ciclo temporale di riscaldamento e raffreddamento, al quale i metalli sono sottoposti per modificare le loro proprietà fisiche. Il trattamento termico nel senso comune del termine viene effettuato a temperature inferiori al punto di fusione. I processi di fusione e colata che hanno un effetto significativo sulle proprietà del metallo non sono inclusi in questo concetto. I cambiamenti nelle proprietà fisiche causati dal trattamento termico sono dovuti a cambiamenti nella struttura interna e nelle relazioni chimiche che si verificano nel materiale solido. I cicli di trattamento termico sono varie combinazioni di riscaldamento, mantenimento ad una certa temperatura e raffreddamento veloce o lento, corrispondenti alle modifiche strutturali e chimiche che devono essere provocate.

Struttura granulare dei metalli. Ogni metallo è solitamente costituito da molti cristalli a contatto tra loro (detti grani), solitamente di dimensioni microscopiche, ma talvolta visibili ad occhio nudo. Gli atomi all'interno di ciascun grano sono disposti in modo tale da formare un reticolo geometrico tridimensionale regolare. Il tipo di reticolo, chiamato struttura cristallina, è una caratteristica del materiale e può essere determinato mediante metodi di analisi di diffrazione dei raggi X. La corretta disposizione degli atomi viene preservata in tutto il grano, ad eccezione di piccole violazioni, come i singoli siti reticolari che si rivelano accidentalmente vacanti. Tutti i grani hanno la stessa struttura cristallina, ma, di regola, sono orientati diversamente nello spazio. Pertanto, al confine di due grani, gli atomi sono sempre meno ordinati che al loro interno. Questo spiega, in particolare, che i bordi dei grani sono più facili da incidere con reagenti chimici. Una superficie metallica piana lucidata trattata con un mordenzante adatto di solito mostra un chiaro schema di confine della grana. Le proprietà fisiche di un materiale sono determinate dalle proprietà dei singoli grani, dal loro effetto reciproco e dalle proprietà dei bordi dei grani. Le proprietà di un materiale metallico dipendono sostanzialmente dalle dimensioni, dalla forma e dall'orientamento dei grani e lo scopo del trattamento termico è controllare questi fattori.

Processi atomici durante il trattamento termico. Quando la temperatura di un materiale cristallino solido aumenta, diventa più facile per i suoi atomi spostarsi da un sito all'altro del reticolo cristallino. È su questa diffusione degli atomi che si basa il trattamento termico. Il meccanismo più efficace per il movimento degli atomi in un reticolo cristallino può essere immaginato come il movimento di siti reticolari vuoti, che sono sempre presenti in qualsiasi cristallo. A temperature elevate, a causa di un aumento della velocità di diffusione, viene accelerato il processo di transizione dalla struttura di non equilibrio di una sostanza a quella di equilibrio. La temperatura alla quale la velocità di diffusione aumenta notevolmente non è la stessa per metalli diversi. Di solito è più alto per i metalli con un alto punto di fusione. Nel tungsteno, con punto di fusione pari a 3387 C, la ricristallizzazione non avviene nemmeno con il calore rosso, mentre il trattamento termico delle leghe di alluminio che fondono a basse temperature, in alcuni casi, è possibile effettuarlo a temperatura ambiente.

In molti casi il trattamento termico prevede un raffreddamento molto rapido, detto quenching, al fine di preservare la struttura formata alla temperatura elevata. Sebbene, a rigor di termini, tale struttura non possa essere considerata termodinamicamente stabile a temperatura ambiente, in pratica è abbastanza stabile a causa della bassa velocità di diffusione. Molte leghe utili hanno questa struttura "metastabile".

I cambiamenti causati dal trattamento termico possono essere di due tipi principali. Innanzitutto, sia nei metalli puri che nelle leghe, sono possibili modifiche che interessano solo la struttura fisica. Questi possono essere cambiamenti nello stato di stress del materiale, cambiamenti nelle dimensioni, nella forma, nella struttura cristallina e nell'orientamento dei suoi grani cristallini. In secondo luogo, anche la struttura chimica del metallo può cambiare. Ciò si può esprimere nell'attenuazione di disomogeneità nella composizione e nella formazione di precipitati di un'altra fase, in interazione con l'atmosfera circostante, creati per purificare il metallo o impartirgli determinate proprietà superficiali. I cambiamenti di entrambi i tipi possono verificarsi contemporaneamente.

Sollievo dallo stress. La deformazione a freddo aumenta la durezza e la fragilità della maggior parte dei metalli. A volte questo "incrudimento" è desiderabile. Ai metalli non ferrosi e alle loro leghe viene solitamente conferito un certo grado di durezza mediante laminazione a freddo. Anche gli acciai dolci sono spesso temprati a freddo. Gli acciai ad alto tenore di carbonio che sono stati laminati a freddo o trafilati a freddo per la maggiore resistenza richiesta, ad esempio, per la produzione di molle, sono solitamente sottoposti a ricottura di distensione e riscaldati a una temperatura relativamente bassa alla quale il materiale rimane duro quasi quanto prima , ma scompare in esso la disomogeneità della distribuzione delle sollecitazioni interne. Ciò riduce la tendenza alla fessurazione, soprattutto in ambienti corrosivi. Tale distensione si verifica, di regola, a causa del flusso plastico locale nel materiale, che non porta a cambiamenti nella struttura generale.

Ricristallizzazione. Con diversi metodi di formatura del metallo mediante pressione, è spesso necessario modificare notevolmente la forma del pezzo. Se la formatura deve essere eseguita a freddo (che spesso è dettata da considerazioni pratiche), allora il processo deve essere suddiviso in più fasi, con la ricristallizzazione in mezzo. Dopo la prima fase di deformazione, quando il materiale è indurito a tal punto che un'ulteriore deformazione può portare alla frattura, il pezzo viene riscaldato a una temperatura superiore alla temperatura di ricottura di distensione e tenuto per la ricristallizzazione. A causa della rapida diffusione a questa temperatura, sorge una struttura completamente nuova a causa del riarrangiamento atomico. Nuovi grani iniziano a crescere all'interno della struttura granulare del materiale deformato, che nel tempo lo sostituiscono completamente. In primo luogo, si formano piccoli nuovi grani nei punti in cui la vecchia struttura è più disturbata, vale a dire ai vecchi bordi dei grani. Dopo un'ulteriore ricottura, gli atomi della struttura deformata vengono riorganizzati in modo che diventino anche parte di nuovi grani, che crescono e alla fine assorbono l'intera vecchia struttura. Il pezzo mantiene la sua forma precedente, ma ora è realizzato con un materiale morbido e privo di sollecitazioni che può essere sottoposto a un nuovo ciclo di deformazione. Questo processo può essere ripetuto più volte se richiesto da un dato grado di deformazione.

La lavorazione a freddo è una deformazione a una temperatura troppo bassa per la ricristallizzazione. Per la maggior parte dei metalli, la temperatura ambiente soddisfa questa definizione. Se la deformazione viene eseguita a una temperatura sufficientemente elevata in modo che la ricristallizzazione abbia il tempo di seguire la deformazione del materiale, questo trattamento viene chiamato caldo. Finché la temperatura rimane sufficientemente alta, può essere deformata quanto si desidera. Lo stato caldo di un metallo è determinato principalmente da quanto la sua temperatura è vicina al suo punto di fusione. L'elevata malleabilità del piombo significa che si ricristallizza facilmente, cioè la sua lavorazione "a caldo" può essere effettuata a temperatura ambiente.

Controllo della trama. Le proprietà fisiche di un grano, in generale, non sono le stesse in direzioni diverse, poiché ogni grano è un singolo cristallo con una propria struttura cristallina. Le proprietà di un campione di metallo sono mediate su tutti i grani. Nel caso dell'orientamento casuale dei grani, le proprietà fisiche generali sono le stesse in tutte le direzioni. Se alcuni piani cristallini o righe atomiche della maggior parte dei grani sono paralleli, allora le proprietà del campione diventano "anisotropiche", cioè dipendenti dalla direzione. In questo caso la coppa, ottenuta per estrusione profonda da un piatto circolare, presenterà delle "lingue" o "smerlo" sul bordo superiore, dovute al fatto che in alcune direzioni il materiale si deforma più facilmente che in altre. Nella formatura meccanica, l'anisotropia delle proprietà fisiche è generalmente indesiderabile. Ma in fogli di materiali magnetici per trasformatori e altri dispositivi, è molto desiderabile che la direzione di facile magnetizzazione, che nei singoli cristalli è determinata dalla struttura cristallina, in tutti i grani coincida con la direzione data del flusso magnetico. Pertanto, l'"orientamento preferito" (trama) può essere desiderabile o indesiderabile a seconda dello scopo del materiale. In generale, quando un materiale si ricristallizza, il suo orientamento preferito cambia. La natura di questo orientamento dipende dalla composizione e dalla purezza del materiale, dal tipo e dal grado di deformazione a freddo, nonché dalla durata e dalla temperatura di ricottura.

Controllo della granulometria. Le proprietà fisiche di un campione di metallo sono in gran parte determinate dalla dimensione media dei grani. Una struttura a grana fine corrisponde quasi sempre alle migliori proprietà meccaniche. La riduzione della granulometria è spesso uno degli obiettivi del trattamento termico (oltre che della fusione e della colata). All'aumentare della temperatura, la diffusione accelera, e quindi la taglia media grano aumenta. I bordi dei grani si spostano in modo che i grani più grandi crescano a spese di quelli più piccoli, che alla fine scompaiono. Pertanto, i processi finali di lavorazione a caldo vengono solitamente eseguiti alla temperatura più bassa possibile in modo che le dimensioni dei grani siano mantenute al minimo. La lavorazione a caldo a bassa temperatura è spesso prevista deliberatamente, principalmente per ridurre la granulometria, anche se lo stesso risultato può essere ottenuto con la lavorazione a freddo seguita dalla ricristallizzazione.

Omogeneizzazione. I processi sopra citati avvengono sia nei metalli puri che nelle leghe. Ma ci sono una serie di altri processi che sono possibili solo in materiali metallici contenenti due o più componenti. Quindi, ad esempio, nella colata della lega, ci saranno quasi sicuramente disomogeneità nella composizione chimica, che è determinata dal processo di solidificazione irregolare. In una lega solidificante, la composizione della fase solida formata in un dato momento non è la stessa della fase liquida, che è in equilibrio con essa. Di conseguenza, la composizione del solido che si è formata al momento iniziale della solidificazione sarà diversa da quella alla fine della solidificazione, e questo porta ad una eterogeneità spaziale della composizione su scala microscopica. Questa disomogeneità viene eliminata dal semplice riscaldamento, specialmente in combinazione con la deformazione meccanica.

Pulizia. Sebbene la purezza del metallo sia determinata principalmente dalle condizioni di fusione e colata, la purificazione del metallo è spesso ottenuta mediante trattamento termico allo stato solido. Le impurità contenute nel metallo reagiscono sulla sua superficie con l'atmosfera in cui viene riscaldato; quindi, un'atmosfera di idrogeno o altro agente riducente può convertire una porzione significativa degli ossidi in metallo puro. La profondità di tale pulizia dipende dalla capacità delle impurità di diffondersi dal volume alla superficie, ed è quindi determinata dalla durata e dalla temperatura del trattamento termico.

Isolamento delle fasi secondarie. Un effetto importante è alla base della maggior parte delle modalità di trattamento termico delle leghe. È legato al fatto che la solubilità allo stato solido dei componenti della lega dipende dalla temperatura. A differenza del metallo puro, in cui tutti gli atomi sono uguali, in una soluzione a due componenti, ad esempio solida, ci sono atomi di due tipi diversi, distribuiti casualmente sui siti del reticolo cristallino. Se aumenti il ​​numero di atomi del secondo tipo, puoi raggiungere uno stato in cui non possono semplicemente sostituire gli atomi del primo tipo. Se la quantità del secondo componente supera questo limite di solubilità allo stato solido, nella struttura di equilibrio della lega compaiono inclusioni della seconda fase, che differiscono per composizione e struttura dai grani iniziali e sono solitamente sparse tra loro nella forma di particelle separate. Tali particelle di seconda fase possono avere un profondo effetto sulle proprietà fisiche del materiale, che dipende dalla loro dimensione, forma e distribuzione. Questi fattori possono essere modificati mediante trattamento termico (trattamento termico).

Il trattamento termico è il processo di lavorazione di prodotti in metallo e leghe mediante azione termica al fine di modificarne la struttura e le proprietà in una determinata direzione. Questo effetto può anche essere combinato con prodotti chimici, deformativi, magnetici, ecc.

Informazioni storiche sul trattamento termico.
L'uomo ha utilizzato il trattamento termico dei metalli fin dall'antichità. Già in epoca calcolitica, utilizzando la forgiatura a freddo dell'oro e del rame autoctoni, l'uomo primitivo affrontava il fenomeno dell'incrudimento, che rendeva difficile la fabbricazione di manufatti con lame sottili e punte acuminate, e per ripristinare la plasticità il fabbro doveva riscaldare rame forgiato a freddo nel focolare. Le prime testimonianze dell'uso della ricottura di rammollimento del metallo indurito risalgono alla fine del V millennio a.C. NS. Tale ricottura è stata, in termini di tempo della sua comparsa, la prima operazione di trattamento termico dei metalli. Nella fabbricazione di armi e strumenti dal ferro ottenuto mediante il processo di soffiatura a crudo, il fabbro riscaldava la billetta di ferro per la forgiatura a caldo in una fucina a carbone. Allo stesso tempo, il ferro veniva cementato, cioè avveniva la cementazione, una delle varietà di trattamento chimico-termico. Raffreddando in acqua un prodotto forgiato di ferro cementato, il fabbro ha scoperto un forte aumento della sua durezza e un miglioramento di altre proprietà. La tempra ad acqua del ferro cementato è stata utilizzata dalla fine del II all'inizio del I millennio a.C. NS. L'Odissea di Omero (VIII-VII secolo a.C.) contiene le seguenti righe: "Come un fabbro immerge un'ascia rovente o un'ascia nell'acqua fredda, e il ferro sibila con un gorgoglio, più forte del ferro accade, essendo temperato nel fuoco e nell'acqua. " Nel V sec. AVANTI CRISTO NS. Gli Etruschi spegnevano in acqua gli specchi di bronzo ad alto contenuto di stagno (molto probabilmente per migliorare la brillantezza durante la lucidatura). La cementazione del ferro nel carbone o nella materia organica, la tempra e la tempra dell'acciaio erano ampiamente utilizzate nel Medioevo nella produzione di coltelli, spade, lime e altri strumenti. Non conoscendo l'essenza delle trasformazioni interne nel metallo, gli artigiani medievali spesso attribuivano l'ottenimento di elevate proprietà durante il trattamento termico dei metalli alla manifestazione di forze soprannaturali. Fino alla metà del XIX secolo. la conoscenza umana sul trattamento termico dei metalli era un insieme di ricette sviluppate sulla base di secoli di esperienza. Le esigenze per lo sviluppo della tecnologia, e prima di tutto per lo sviluppo della produzione di cannoni in acciaio, hanno portato alla trasformazione del trattamento termico dei metalli da arte a scienza. A metà del XIX secolo, quando l'esercito cercò di sostituire i cannoni in bronzo e in ghisa con cannoni in acciaio più potenti, il problema di realizzare canne di fucile di elevata e garantita robustezza era estremamente acuto. Nonostante il fatto che i metallurgisti conoscessero le ricette per la fusione e la fusione dell'acciaio, le canne dei fucili molto spesso scoppiano senza una ragione apparente. DKChernov presso l'Obukhov Steel Works di San Pietroburgo, studiando al microscopio sezioni sottili incise preparate con le canne delle pistole e osservando la struttura delle fratture nel sito di rottura sotto una lente d'ingrandimento, ha concluso che l'acciaio è più forte, più fine è il suo struttura. Nel 1868 Chernov scoprì le trasformazioni strutturali interne nell'acciaio di raffreddamento che si verificano a determinate temperature. che chiamò i punti critici a e b. Se l'acciaio viene riscaldato a temperature inferiori al punto a, allora non può essere indurito e per ottenere una struttura a grana fine, l'acciaio deve essere riscaldato a temperature superiori al punto b. La scoperta da parte di Chernov dei punti critici delle trasformazioni strutturali in acciaio ha permesso di selezionare scientificamente la modalità di trattamento termico per ottenere le proprietà richieste dei prodotti in acciaio.

Nel 1906 A. Wilm (Germania) scoprì l'invecchiamento dopo l'indurimento sul duralluminio da lui inventato (vedi Invecchiamento dei metalli) il modo più importante rinforzo di leghe a base diversa (alluminio, rame, nichel, ferro, ecc.). Negli anni '30. 20 ° secolo è apparso il trattamento termomeccanico delle leghe di rame invecchiate e negli anni '50 il trattamento termomeccanico degli acciai, che ha permesso di aumentare significativamente la resistenza dei prodotti. I tipi combinati di trattamento termico includono il trattamento termomagnetico, che consente, a seguito del raffreddamento di prodotti in un campo magnetico, di migliorare alcune delle loro proprietà magnetiche.

Il risultato di numerosi studi sui cambiamenti nella struttura e nelle proprietà di metalli e leghe sotto l'azione termica è stata una teoria armoniosa del trattamento termico dei metalli.

La classificazione dei tipi di trattamento termico si basa sul tipo di modifiche strutturali che si verificano nel metallo quando esposto al calore. Il trattamento termico dei metalli si suddivide in trattamento termico vero e proprio, che consiste solo nell'effetto termico sul metallo, trattamento chimico-termico, che combina effetti termici e chimici, e termomeccanico, che combina effetti termici e deformazione plastica. Il trattamento termico vero e proprio comprende le seguenti tipologie: ricottura di 1° tipo, ricottura di 2° tipo, tempra senza trasformazione polimorfa e con trasformazione polimorfa, invecchiamento e rinvenimento.

Nitrurazione - saturazione della superficie delle parti metalliche con azoto per aumentare la durezza, la resistenza all'usura, il limite di fatica e la resistenza alla corrosione. Acciaio, titanio, alcune leghe, più spesso acciai legati, in particolare cromo-alluminio, nonché acciaio contenente vanadio e molibdeno, sono soggetti a nitrurazione.
La nitrurazione dell'acciaio avviene a t 500 650 C in ambiente ammoniacale. Al di sopra di 400 C, inizia la dissociazione dell'ammoniaca secondo la reazione NH3 '3H + N. L'azoto atomico formatosi diffonde nel metallo, formando fasi azotate. Ad una temperatura di nitrurazione inferiore a 591 C, lo strato nitrurato è costituito da tre fasi (Fig.): Nitruro Fe2N, ³ Nitruro Fe4N, ± ferrite azotata contenente circa lo 0,01% di azoto a temperatura ambiente e la fase , che come risultato del lento raffreddamento, si decompone a 591 C in un eutettoide ± + ³ 1. La durezza dello strato nitrurato aumenta a HV = 1200 (corrispondente a 12 H / m2) e rimane a riscaldamento ripetuto fino a 500 600 C, che garantisce un'elevata resistenza all'usura di parti a temperature elevate.Gli acciai nitrurati sono significativamente superiori nella resistenza all'usura degli acciai da cementazione e temprati.La nitrurazione è un processo lungo, sono necessarie 20-50 ore per ottenere uno strato con uno spessore di 0,2 0,4 mm. si utilizzano nitrurazione, stagnatura (per acciai da costruzione) e nichelatura (per acciai inossidabili e resistenti al calore). La durezza dello strato di nitrurazione degli acciai resistenti al calore viene talvolta effettuata in una miscela di ammoniaca e azoto.
La nitrurazione delle leghe di titanio viene eseguita a 850-950 C in azoto ad alta purezza (la nitrurazione in ammoniaca non viene utilizzata a causa della maggiore fragilità del metallo).

Durante la nitrurazione si formano un sottile strato superiore di nitruro e una soluzione solida di azoto in ± titanio. La profondità dello strato in 30 h è di 0,08 mm con una durezza superficiale di HV = 800 850 (corrisponde a 8 8,5 H/m2). L'introduzione di alcuni elementi di lega nella lega (fino al 3% Al, 3 5% Zr, ecc.) Aumenta la velocità di diffusione dell'azoto, aumentando la profondità dello strato nitrurato e il cromo riduce la velocità di diffusione. La nitrurazione delle leghe di titanio in azoto rarefatto consente di ottenere uno strato più profondo senza una zona fragile di nitruro.
La nitrurazione è ampiamente utilizzata nell'industria, anche per parti operanti a t fino a 500 600 C (camicie dei cilindri, alberi a gomiti, ingranaggi, coppie di valvole, parti attrezzatura per il carburante e così via.).
Lett.: Minkevich A.N., Trattamento chimico-termico di metalli e leghe, 2a ed., M., 1965: Gulyaev A.P. Metallovedenie, 4a ed., M., 1966.

Per la prima volta V.P. Volodin. È stato quasi un secolo fa, nel 1923. E nel 1935 questo tipo di trattamento termico iniziò ad essere utilizzato per la tempra dell'acciaio. La popolarità dell'indurimento oggi è difficile da sopravvalutare: è attivamente utilizzata in quasi tutti i rami dell'ingegneria meccanica e anche le installazioni HFC per l'indurimento sono molto richieste.

Per aumentare la durezza dello strato indurito e aumentare la tenacità al centro della parte in acciaio, è necessario utilizzare una superficie Indurimento HDTV... In questo caso, lo strato superiore della parte viene riscaldato alla temperatura di indurimento e raffreddato bruscamente. È importante che le proprietà del nucleo della parte rimangano invariate. Poiché il centro della parte mantiene la sua tenacità, la parte stessa diventa più forte.

Con l'aiuto della tempra HFC, è possibile rafforzare lo strato interno della parte in lega, è utilizzato per acciai a medio tenore di carbonio (0,4-0,45% C).

Vantaggi dell'indurimento HDTV:

1. Con il riscaldamento a induzione, cambia solo la parte richiesta della parte, questo metodo è più economico del riscaldamento convenzionale. Inoltre, l'indurimento dell'HDTV richiede meno tempo;
2. Con la tempra dell'acciaio HFC è possibile evitare la comparsa di cricche, nonché ridurre il rischio di scarti per deformazione;
3. Durante il riscaldamento HFC, non si verificano la combustione del carbonio e la formazione di incrostazioni;
4. Se necessario, sono possibili cambiamenti nella profondità dello strato indurito;
5. Utilizzando la tempra HFC, è possibile migliorare le proprietà meccaniche dell'acciaio;
6. Quando si utilizza il riscaldamento a induzione, è possibile evitare la comparsa di deformazioni;
7. L'automazione e la meccanizzazione dell'intero processo di riscaldamento è di alto livello.

Tuttavia, l'indurimento dell'HDTV presenta anche degli svantaggi. Quindi, è molto problematico elaborare alcune parti complesse e in alcuni casi il riscaldamento a induzione è completamente inaccettabile.

Tempra dell'acciaio HFC - varietà:

Indurimento HDTV stazionario. Viene utilizzato per l'indurimento di piccole parti piane (superfici). In questo caso, la posizione della parte e del riscaldatore viene costantemente mantenuta.

Indurimento sequenziale continuo dell'HDTV... Quando si esegue questo tipo di indurimento, la parte si muove sotto il riscaldatore o rimane in posizione. In quest'ultimo caso, il riscaldatore stesso si muove nella direzione della parte. Tale indurimento HFC è adatto per la lavorazione di parti e superfici piane e cilindriche.

Tempra HDTV tangenziale continuo-sequenziale... Viene utilizzato quando si riscaldano parti cilindriche estremamente piccole che scorrono una volta.

Cerchi attrezzature per tempra di qualità? Quindi contattare la società di ricerca e produzione "Ambit". Garantiamo che ogni unità di tempra HDTV che produciamo è affidabile e ad alta tecnologia.

Riscaldamento a induzione di varie frese prima della brasatura, tempra,
unità di riscaldamento a induzione IHM 15-8-50

Brasatura a induzione, tempra (riparazione) di lame per seghe circolari,
unità di riscaldamento a induzione IHM 15-8-50

Riscaldamento a induzione di varie frese prima della brasatura, tempra

La forza di elementi particolarmente critici strutture in acciaio dipende in gran parte dallo stato dei nodi. La superficie delle parti gioca un ruolo importante. Per conferirgli la durezza, la durata o la tenacità richieste, vengono eseguite operazioni di trattamento termico. La superficie delle parti è indurita con vari metodi. Uno di questi è l'indurimento con correnti ad alta frequenza, cioè correnti ad alta frequenza. È uno dei modi più comuni e altamente produttivi durante la produzione ad alto volume di vari elementi strutturali.

Un trattamento termico simile viene applicato sia all'insieme delle parti, sia alle singole aree. In questo caso, l'obiettivo è raggiungere determinati livelli di resistenza, aumentando così la durata e le prestazioni.

La tecnologia viene utilizzata per rafforzare i nodi delle attrezzature tecnologiche e dei trasporti, nonché per l'indurimento di vari strumenti.

L'essenza della tecnologia

La tempra HFC è un miglioramento delle caratteristiche di resistenza di un pezzo dovuto alla capacità di una corrente elettrica (di ampiezza variabile) di penetrare nella superficie del pezzo, sottoponendolo a riscaldamento. La profondità di penetrazione dovuta al campo magnetico può variare. Contemporaneamente al riscaldamento e all'indurimento della superficie, il nucleo dell'unità potrebbe non essere riscaldato affatto o aumentare solo leggermente la sua temperatura. Lo strato superficiale del pezzo forma lo spessore richiesto, sufficiente per il passaggio di corrente elettrica. Questo strato rappresenta la profondità di penetrazione della corrente elettrica.

Gli esperimenti lo hanno dimostrato un aumento della frequenza della corrente contribuisce ad una diminuzione della profondità di penetrazione... Questo fatto apre possibilità di regolazione e di ottenimento di parti con uno strato minimo indurito.

Il trattamento termico dell'HDTV viene effettuato in installazioni speciali: generatori, moltiplicatori, convertitori di frequenza, che consentono la regolazione nell'intervallo richiesto. Oltre alle caratteristiche di frequenza, l'indurimento finale è influenzato dalle dimensioni e dalla forma del pezzo, dal materiale di fabbricazione e dall'induttore utilizzato.

È stata anche rivelata la seguente regolarità: più piccolo è il prodotto e più semplice è la sua forma, migliore è il processo di indurimento. Ciò riduce anche il consumo energetico complessivo dell'impianto.

Induttore di rame. Ci sono spesso fori aggiuntivi sulla superficie interna per l'approvvigionamento idrico durante il raffreddamento. In questo caso il processo è accompagnato da riscaldamento primario e successivo raffreddamento senza alimentazione. Le configurazioni degli induttori sono diverse. Il dispositivo selezionato dipende direttamente dal pezzo in lavorazione. Ad alcune unità mancano i fori. In tale situazione, la parte viene raffreddata in uno speciale serbatoio di tempra.

Il requisito principale per il processo di tempra HFC è mantenere uno spazio costante tra l'induttore e il prodotto. Pur mantenendo l'intervallo specificato, la qualità dell'indurimento diventa la più alta.

Il rafforzamento può essere fatto in uno dei modi:

• Continuo-sequenziale: la parte è ferma e l'induttore si muove lungo il suo asse.
• Simultaneo: il prodotto è in movimento e l'induttore è viceversa.
• Sequenziale: le diverse parti vengono lavorate in sequenza.

Caratteristiche dell'impianto a induzione

L'unità di tempra HFC è un generatore ad alta frequenza insieme a un induttore. Il pezzo da lavorare si trova sia nell'induttore stesso che accanto ad esso. È una bobina su cui è avvolto un tubo di rame.

Una corrente elettrica alternata, quando passa attraverso un induttore, crea un campo elettromagnetico che penetra nel pezzo. Provoca lo sviluppo di correnti parassite (correnti di Foucault), che passano nella struttura della parte e ne aumentano la temperatura.

La caratteristica principale della tecnologia- penetrazione di correnti parassite nella struttura superficiale del metallo.

L'aumento della frequenza apre opportunità per concentrare il calore in una piccola area della parte. Ciò aumenta la velocità di aumento della temperatura e può raggiungere fino a 100 - 200 gradi / sec. Il grado di durezza aumenta a 4 unità, che è esclusa durante l'indurimento in massa.

Riscaldamento a induzione - caratteristiche

Il grado di riscaldamento a induzione dipende da tre parametri: potenza specifica, tempo di riscaldamento, frequenza della corrente elettrica. La potenza determina il tempo impiegato per riscaldare la parte. Di conseguenza, con un valore maggiore, viene impiegato meno tempo.

Il tempo di riscaldamento è caratterizzato dalla quantità totale di calore consumato e dalla temperatura sviluppata. La frequenza, come accennato in precedenza, determina la profondità di penetrazione delle correnti e lo strato temprabile formato. Queste caratteristiche sono inversamente correlate. All'aumentare della frequenza, la densità apparente del metallo riscaldato diminuisce.

Sono questi 3 parametri che consentono in un'ampia gamma di regolare il grado di durezza e profondità dello strato, nonché il volume di riscaldamento.

La pratica mostra che le caratteristiche del gruppo elettrogeno (valori di tensione, potenza e corrente) sono controllate, così come il tempo di riscaldamento. Il grado di riscaldamento della parte può essere monitorato utilizzando un pirometro. Tuttavia, in generale, non è richiesto un controllo continuo della temperatura perché ci sono modalità di riscaldamento HDTV ottimali che garantiscono una qualità stabile. La modalità appropriata viene selezionata tenendo conto delle caratteristiche elettriche modificate.

Dopo la tempra, il prodotto viene inviato al laboratorio per la ricerca. Vengono studiate la durezza, la struttura, la profondità e il piano dello strato indurito distribuito.

Indurimento superficiale HFC accompagnato da un ottimo riscaldamento rispetto al processo convenzionale. Questo è spiegato come segue. Innanzitutto, l'elevata velocità di aumento della temperatura aumenta i punti critici. In secondo luogo, è necessario in a breve termine per garantire il completamento della trasformazione della perlite in austenite.

L'indurimento ad alta frequenza, rispetto al processo convenzionale, è accompagnato da un riscaldamento più elevato. Tuttavia, il metallo non si surriscalda. Ciò è spiegato dal fatto che gli elementi granulari nella struttura in acciaio non hanno il tempo di crescere in un tempo minimo. Inoltre, l'indurimento volumetrico ha una resistenza inferiore a 2-3 unità. Dopo l'indurimento HFC, la parte ha una maggiore resistenza all'usura e durezza.

Come si sceglie la temperatura?

Il rispetto della tecnologia deve essere accompagnato dalla corretta selezione dell'intervallo di temperatura. Fondamentalmente, tutto dipenderà dal metallo in lavorazione.

L'acciaio è classificato in diversi tipi:

• Ipoeutettoide: contenuto di carbonio fino allo 0,8%;
• Ipereutettoide - oltre lo 0,8%.

L'acciaio ipereutettoide viene riscaldato a un valore leggermente superiore al necessario per convertire la perlite e la ferrite in austenite. Intervallo da 800 a 850 gradi. Poi la parte con alta velocità raffreddato. Dopo un brusco raffreddamento, l'austenite si trasforma in martensite, che ha un'elevata durezza e resistenza. Con un breve tempo di esposizione si ottiene austenite di struttura a grana fine e martensite aciculare fine. L'acciaio ottiene elevata durezza e bassa fragilità.

L'acciaio ipereutettoide si riscalda meno. L'intervallo è compreso tra 750 e 800 gradi. In questo caso, viene eseguito un indurimento incompleto. Ciò è spiegato dal fatto che una tale temperatura consente di mantenere un certo volume di cementite nella struttura, che ha una durezza maggiore rispetto alla martensite. Dopo un rapido raffreddamento, l'austenite si trasforma in martensite. La cementite è conservata da piccole inclusioni. La zona trattiene anche il carbonio non completamente disciolto, che si è trasformato in carburo solido.

Vantaggi della tecnologia

• Modalità di controllo;
• Sostituzione dell'acciaio legato con acciaio al carbonio;
• Processo uniforme di riscaldamento del prodotto;
• La capacità di non riscaldare completamente l'intera parte. Consumo energetico ridotto;
• Elevata resistenza ottenuta del pezzo lavorato;
• Il processo di ossidazione non avviene, il carbonio non viene bruciato;
• Nessuna microfrattura;
• Non ci sono punti deformati;
• Riscaldamento e indurimento di alcune aree dei prodotti;
• Ridurre il tempo speso per la procedura;
• Implementazione nella produzione di parti per impianti HFC in linee tecnologiche.

svantaggi

Il principale svantaggio di questa tecnologia è il costo significativo dell'installazione. È per questo motivo che l'opportunità dell'applicazione è giustificata solo nella produzione su larga scala ed esclude la possibilità di lavorare con le proprie mani a casa.

Scopri di più sul funzionamento e sul principio di funzionamento dell'installazione nei video presentati.