ლითონების გამკვრივება მაღალი სიხშირის დენებით. Hfc მოწყობილობა ფოლადის გამკვრივებისთვის

მაღალი სიხშირის დენი წარმოიქმნება ინსტალაციაში ინდუქტორის გამო და საშუალებას იძლევა გაათბოთ პროდუქტი ინდუქტორის უშუალო სიახლოვეს. ინდუქციური მანქანა იდეალურია ლითონის ნაწარმის გამაგრებისთვის. ეს არის HDTV ინსტალაცია, რომლის გარკვევაც შეგიძლიათ: სითბოს შეღწევის საჭირო სიღრმე, გამკვრივების დრო, გათბობის ტემპერატურა და გაგრილების პროცესი.

პირველად, ინდუქციური აღჭურვილობა გამოიყენებოდა გამკვრივების მიზნით V.P. ვოლოდინი 1923 წელს. ხანგრძლივი ცდების და გამოცდების შემდეგ, HFC გათბობა გამოიყენება ფოლადის გამაგრებისთვის 1935 წლიდან. დღეს გამაგრების HFC დანადგარები ლითონის პროდუქტების სითბოს დამუშავების ყველაზე პროდუქტიული საშუალებაა.

რატომ არის ინდუქციური მანქანა უფრო შესაფერისი გამკვრივებისთვის

ლითონის ნაწილების HFC გამკვრივება ხორციელდება პროდუქტის ზედა ფენის წინააღმდეგობის გაზრდის მექანიკური დაზიანების მიმართ, ხოლო სამუშაო ნაწილის ცენტრს აქვს გაზრდილი სიბლანტე. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ პროდუქტის ბირთვი სრულიად უცვლელი რჩება HFC გამკვრივების დროს.
ინდუქციურ ინსტალაციას აქვს ბევრი მნიშვნელოვანი უპირატესობა გათბობის ალტერნატიულ ტიპებთან შედარებით: თუ ადრე HFC დანადგარები უფრო რთული და მოუხერხებელი იყო, ახლა ეს ნაკლი გამოსწორდა და აღჭურვილობა გახდა უნივერსალური ლითონის პროდუქტების სითბოს დამუშავებისთვის.

ინდუქციური აღჭურვილობის უპირატესობები

ინდუქციური გამკვრივების ერთ -ერთი ნაკლი არის რთული ფორმის ზოგიერთი პროდუქტის დამუშავების შეუძლებლობა.

ლითონის გამკვრივების ჯიშები

ლითონის გამკვრივების რამდენიმე ტიპი არსებობს. ზოგიერთი პროდუქტისთვის საკმარისია ლითონის გაცხელება და დაუყოვნებლივ გაგრილება, ზოგისთვის კი აუცილებელია გარკვეული ტემპერატურის შენარჩუნება.
არსებობს გამკვრივების შემდეგი ტიპები:

სტაციონარული გამკვრივება: გამოიყენება, როგორც წესი, მცირე ბრტყელი ზედაპირის მქონე ნაწილებისთვის. ნაწილის და ინდუქტორის პოზიცია უცვლელი რჩება გამკვრივების ამ მეთოდის გამოყენებისას.
უწყვეტი თანმიმდევრული გამკვრივება: გამოიყენება ცილინდრული ან ბრტყელი პროდუქტების გასამაგრებლად. უწყვეტი თანმიმდევრული გამკვრივებით, ნაწილს შეუძლია იმოძრაოს ინდუქტორის ქვეშ, ან შეინარჩუნოს თავისი პოზიცია უცვლელი.
პროდუქტების ტანგენციული გამკვრივება: შესანიშნავია მცირე ცილინდრული ნაწილების დასამუშავებლად. ტანგენციალური უწყვეტი თანმიმდევრული გამკვრივება ატრიალებს პროდუქტს ერთხელ სითბოს დამუშავების მთელი პროცესის განმავლობაში.
HFC გამკვრივების ერთეული არის მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია აწარმოოს პროდუქტის მაღალი ხარისხის გამკვრივება და ამავდროულად დაზოგოს წარმოების რესურსები.

შეთანხმებით, შესაძლებელია ლითონის და ფოლადის ნაწილების სითბოს დამუშავება და გამკვრივება ამ ცხრილზე დიდი ზომებით.

ლითონებისა და შენადნობების სითბოს დამუშავება (ფოლადის სითბოს დამუშავება) მოსკოვში არის სერვისი, რომელსაც ჩვენი ქარხანა აძლევს თავის მომხმარებელს. ჩვენ გვაქვს ყველა საჭირო აღჭურვილობა, რომელსაც მუშაობენ კვალიფიციური სპეციალისტები. ჩვენ ვასრულებთ ყველა შეკვეთას მაღალი ხარისხით და დროულად. ჩვენ ასევე ვიღებთ და ვასრულებთ ბრძანებებს ფოლადების და მაღალი სიხშირის დენებისაგან, რომლებიც მოდის ჩვენთან და რუსეთის სხვა რეგიონებიდან.

ფოლადის სითბოს დამუშავების ძირითადი ტიპები

პირველი სახის გაცხელება:

პირველი სახის დიფუზიური დალუქვა (ჰომოგენიზაცია) - სწრაფი გათბობა t 1423 K– მდე, ხანგრძლივი შეკავება და შემდგომ ნელი გაგრილება. მასალის ქიმიური არაჰომოგენურობის განლაგება დიდი ფორმის შენადნობის ფოლადის კასტინგებში

პირველი სახის ხელახალი კრისტალიზაციის გაცხელება - გათბობა 873-973 K ტემპერატურაზე, ხანგრძლივად შენახვა და შემდგომ ნელი გაგრილება. აღინიშნება სიმტკიცის დაქვეითება და პლასტიურობის ზრდა ცივი დეფორმაციის შემდეგ (დამუშავება ხდება ოპერაციულად)

პირველი სახის გაცხელება, სტრესის შემცირება - გათბობა 473-673 K ტემპერატურაზე და შემდგომ ნელი გაგრილება. ის ხსნის ნარჩენ სტრესებს ჩამოსხმის, შედუღების, პლასტიკური დეფორმაციის ან დამუშავების შემდეგ.

II ტიპის გაცხელება:

დაასრულეთ II ტიპის გაცხელება - გაცხელება ტემპერატურაზე Ac3 წერტილიდან 20-30 K- ით, ჩატარება და შემდგომი გაგრილება. აღინიშნება სიმტკიცის დაქვეითება, დამუშავების უნარის გაუმჯობესება, შიდა სტრესის მოხსნა ჰიპოუტექტოიდულ და ევტექტოიდულ ფოლადებში გამკვრივებამდე (იხ. შენიშვნა ცხრილში)

II ტიპის ანელირება არასრულია - გათბობა ტემპერატურამდე Ac1 და Ac3 წერტილებს შორის, ჩატარება და შემდგომი გაგრილება. აღინიშნება სიმტკიცის დაქვეითება, დამუშავების გაუმჯობესება, ჰიპერრექტოიდულ ფოლადში შიდა დაძაბულობის მოხსნა გამკვრივებამდე

II ტიპის იზოთერმული გაცხელება - გათბობა ტემპერატურაზე 30-50 კ -მდე Ac3 წერტილიდან (ჰიპერრეუტექტოიდური ფოლადისთვის) ან Ac1 წერტილიდან ზემოთ (ჰიპერრეტექტოიდული ფოლადისთვის), ჩატარება და შემდგომი ეტაპობრივი გაგრილება. მცირე ზომის ნაგლინი პროდუქტების ან შენადნობის და მაღალი ნახშირბადის ფოლადისგან დამზადებული სამჭედლების დაჩქარებული დამუშავება, რათა შემცირდეს სიმტკიცე, გაუმჯობესდეს დამუშავება, გათავისუფლდეს შიდა სტრესი

მეორე სახის გაცხელება, სფეროიდიზაცია - გათბობა Ac1 წერტილზე ზემოთ ტემპერატურაზე 10-25 K, ჩატარება და შემდგომი ეტაპობრივი გაგრილება. არსებობს სიმტკიცის დაქვეითება, დამუშავების უნარის გაუმჯობესება, ინსტრუმენტულ ფოლადში შიდა დაძაბულობის აღმოფხვრა გამკვრივებამდე, დაბალი შენადნობის და საშუალო ნახშირბადოვანი ფოლადების გამძლეობის ზრდა ცივ დეფორმაციამდე

სინათლის ტიპი II ანელირება - გათბობა კონტროლირებად გარემოში Ac3 წერტილიდან ზემოთ ტემპერატურაზე 20-30 K, ჩატარება და შემდგომი გაგრილება კონტროლირებად გარემოში. ხდება ფოლადის ზედაპირის დაცვა ჟანგვისა და დეკარბურიზაციისგან

მეორე სახის ნორმალიზაცია (ნორმალიზების დალუქვა) - გათბობა Ac3 წერტილზე ზემოთ ტემპერატურაზე 30-50 K, შენახვა და შემდგომ გაცივება მშვიდ ჰაერში. ხდება გაცხელებული ფოლადის სტრუქტურის კორექცია, სტრუქტურული ფოლადის ნაწილებში შიდა სტრესის მოხსნა და მათი დამუშავების გაუმჯობესება, ინსტრუმენტების გამკვრივების სიღრმის გაზრდა. ფოლადი გამაგრებამდე

გამკვრივება:

უწყვეტი სრული ჩაქრობა - გათბობა Ac3 წერტილზე მაღლა 30-50 კ -ით, შეკავება და შემდგომ მკვეთრი გაგრილება. ჰიპოუტექტოიდური და ევტექტოიდური ფოლადის ნაწილების მაღალი სიმტკიცისა და აცვიათ წინააღმდეგობის მოპოვება (შერწყმასთან ერთად)

არასრული ჩაქრობა - გათბობა ტემპერატურაზე Ac1 და Ac3 წერტილებს შორის, ჩატარება და შემდგომ მკვეთრი გაგრილება. ჰიპერრეტექტოიდული ფოლადის ნაწილების მაღალი სიმტკიცისა და აცვიათ წინააღმდეგობის მოპოვება (შერწყმასთან ერთად)

წყვეტილი გამკვრივება - Ac3 წერტილის ზემოთ t- მდე 30-50 K- ით გათბობა (ჰიპოუტექტოიდური და ევტექტოიდული ფოლადებისთვის) ან Ac1 და Ac3 წერტილებს შორის (ჰიპერრეუტექტოიდული ფოლადისთვის), წყალში და შემდეგ გაგრილება, შემდეგ კი ზეთში. ამცირებს ნარჩენ სტრესს და დაძაბულობას მაღალი ნახშირბადის ინსტრუმენტის ფოლადის ნაწილებში

იზოთერმული ჩაქრობა - გათბობა Ac3 წერტილზე ზემოთ ტემპერატურაზე 30-50 K, შენახვა და შემდგომი გაცივება გამდნარ მარილებში, შემდეგ კი ჰაერში. ხდება მინიმალური დეფორმაციის მოპოვება (გადახრა), გამძლეობის გაზრდა, გამძლეობის ზღვარი და წინააღმდეგობა შენადნობის ინსტრუმენტის ფოლადისგან დამზადებული ნაწილების მოსახვევში

საფეხურის გამკვრივება - იგივე (განსხვავდება იზოთერმული გამკვრივებისგან გამაგრილებელ საშუალებაში ნაწილის უფრო მოკლე ყოფნის დროს). ამცირებს სტრესს, დაძაბულობას და ხელს უშლის მცირე ზომის ნახშირბადის ხელსაწყოების ფოლადის ინსტრუმენტებში, ასევე უფრო დიდი შენადნობის ინსტრუმენტის ფოლადისა და HSS ინსტრუმენტების წარმოქმნას.

ზედაპირის გამკვრივება - პროდუქტის ზედაპირული ფენის ელექტრული დენით ან გაზის ალით გათბობა t ჩაქრობამდე, რასაც მოჰყვება გახურებული ფენის სწრაფი გაცივება. იზრდება ზედაპირის სიმტკიცე გარკვეულ სიღრმეზე, აცვიათ წინააღმდეგობა და იზრდება მანქანების ნაწილებისა და ხელსაწყოების გამძლეობა

თვითგამორკვევის ჩაქრობა-გათბობა Ac3 წერტილზე ზემოთ ტემპერატურაზე 30-50 K, ჩატარება და შემდგომი არასრული გაგრილება. ნაწილის შიგნით შენახული სითბო უზრუნველყოფს გამაგრებული გარე ფენის გამკაცრებას

ჩაქრობა ცივი დამუშავებით-ღრმა გაგრილება 253-193 კ ტემპერატურაზე ჩაქრობის შემდეგ აღინიშნება სიმტკიცის ზრდა და ნაწილების სტაბილური ზომების მოპოვება მაღალი შენადნობის ფოლადისგან

გაცივება ჩაქრობით - გამაგრილებელ საშუალებებში ჩაძირვამდე, გაცხელებული ნაწილები გაცივებულია ჰაერში გარკვეული ხნით ან ინახება თერმოსტატში შემცირებული ტ. ფოლადის სითბოს დამუშავების ციკლი მცირდება (ჩვეულებრივ გამოიყენება კარბურიზაციის შემდეგ).

სინათლის გამკვრივება - გათბობა კონტროლირებად გარემოში Ac3 წერტილზე ზემოთ ტემპერატურაზე 20-30 K, შეკავება და შემდგომ გაცივება კონტროლირებად გარემოში. ხდება დაცვა ფორმებისა და კვანძების რთული ნაწილების დაჟანგვისა და დეკარბურიზაციისგან, რომლებიც არ ექვემდებარება დაფქვას

დასვენება დაბალი - გათბობა ტემპერატურის დიაპაზონში 423-523 K და შემდგომ დაჩქარებული გაგრილება. ხდება შიდა სტრესის გამოყოფა და ზედაპირის გამკვრივების შემდეგ ჭრის და საზომი ხელსაწყოების სისუსტის შემცირება; საქმის გამაგრებული ნაწილებისათვის გამკვრივების შემდეგ

საშუალო შვებულება - გათბობა ინტერვალში t = 623-773 K და შემდგომი ნელი ან დაჩქარებული გაგრილება. იზრდება ზამბარების, ზამბარების და სხვა ელასტიური ელემენტების ელასტიური ლიმიტის ზრდა

მაღალი შვებულება - გათბობა ტემპერატურის დიაპაზონში 773-953 K და შემდგომ ნელი ან სწრაფი გაგრილება. ხდება სტრუქტურული ფოლადის ნაწილების მაღალი სიმკვრივის უზრუნველყოფა, როგორც წესი, თერმული გაუმჯობესების დროს

თერმული გაუმჯობესება - ჩაქრობა და შემდგომში მაღალი მორწყვა. ხდება ნარჩენი სტრესის სრული მოცილება. შოკისა და ვიბრაციის დატვირთვის ქვეშ მომუშავე სტრუქტურული ფოლადის ნაწილების საბოლოო სითბოს დამუშავების დროს მაღალი სიმტკიცისა და მოქნილობის კომბინაციის უზრუნველყოფა

თერმომექანიკური დამუშავება - გათბობა, სწრაფი გაგრილება 673-773 კ -მდე, მრავალჯერადი პლასტიკური დეფორმაცია, ჩაქრობა და წრთობა. ნაგლინი პროდუქტებისა და მარტივი ფორმის ნაწილების უზრუნველყოფა, რომლებიც არ არის შედუღებული, გაზრდილი ძალა ჩვეულებრივი სითბოს დამუშავებით მიღებულ ძალასთან შედარებით

დაბერება - გათბობა და ხანგრძლივი ზემოქმედება მომატებულ ტემპერატურაზე. არსებობს ნაწილების და ხელსაწყოების ზომების სტაბილიზაცია

კარბურიზაცია - რბილი ფოლადის ზედაპირული ფენის გაჯერება ნახშირბადით (კარბურიზაცია). მას მოსდევს შემდგომი გამკვრივება დაბალი წრთობით. ცემენტირებული ფენის სიღრმე 0.5-2 მმ. ის ანიჭებს პროდუქტს ზედაპირის მაღალ სიმტკიცეს ბლანტი ბირთვის შენარჩუნებისას. ნახშირბადის ან შენადნობის ფოლადი ნახშირბადის შემცველობით ექვემდებარება ცემენტირებას: მცირე და საშუალო ზომის პროდუქტებისთვის 0.08-0.15%, უფრო დიდი პროდუქტებისთვის 0.15-0.5%. გადაცემათა კოლოფი, დგუშის ქინძისთავები და სხვა ექვემდებარება ცემენტირებას.

ციანიდაცია-ფოლადის პროდუქტების თერმოქიმიური დამუშავება ციანიდის მარილების ხსნარში 820 ტემპერატურაზე. ფოლადის ზედაპირული ფენა გაჯერებულია ნახშირბადით და აზოტით (ფენა 0.15-0.3 მმ.) დაბალი ნახშირბადის ფოლადები განიცდიან ციანიზაციას, რის შედეგადაც მყარ ზედაპირთან ერთად, პროდუქტს აქვს ბლანტი ბირთვი. ასეთი პროდუქტები ხასიათდება მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობით და შოკის წინააღმდეგობით.

Nitriding (nitriding) - ფოლადის პროდუქტების ზედაპირული ფენის აზოტით გაჯერება 0.2-0.3 მმ სიღრმეზე. იძლევა ზედაპირის მაღალ სიმტკიცეს, გაზრდის წინააღმდეგობას აბრაზიისა და კოროზიის მიმართ. გაზომვები, გადაცემათა კოლოფი, შახტის ჟურნალები და სხვა ექვემდებარებიან ნიტრიდას.

ცივი მკურნალობა - გაცივებული ნულოვან ტემპერატურაზე ჩაქრობის შემდეგ. იცვლება გამაგრებული ფოლადების შიდა სტრუქტურა. იგი გამოიყენება ინსტრუმენტების ფოლადებისთვის, საქმის გამაგრებული პროდუქტებისთვის, ზოგიერთი მაღალი შენადნობის ფოლადისთვის.

ლითონები სითბოს დამუშავება (გათბობის მკურნალობა), გათბობისა და გაგრილების გარკვეული დროის ციკლი, რომელსაც ლითონები ექვემდებარებიან თავიანთი ფიზიკური თვისებების შეცვლას. ტერმინის ჩვეულებრივი გაგებით სითბოს დამუშავება ხორციელდება დნობის წერტილიდან დაბალ ტემპერატურაზე. დნობის და ჩამოსხმის პროცესები, რომლებიც მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ლითონის თვისებებზე, არ შედის ამ კონცეფციაში. სითბოს დამუშავებით გამოწვეული ფიზიკური თვისებების ცვლილებები განპირობებულია შინაგანი სტრუქტურისა და ქიმიური ურთიერთობების ცვლილებით, რაც ხდება მყარ მასალაში. სითბოს დამუშავების ციკლები არის გათბობის სხვადასხვა კომბინაცია, რომელიც ინახება გარკვეულ ტემპერატურაზე და სწრაფი ან ნელი გაგრილება, რაც შეესაბამება სტრუქტურულ და ქიმიურ ცვლილებებს.

ლითონების მარცვლოვანი სტრუქტურა. ნებისმიერი მეტალი ჩვეულებრივ შედგება მრავალი კრისტალისაგან, რომლებიც ერთმანეთთან კონტაქტშია (მარცვლები ეწოდება), ჩვეულებრივ მიკროსკოპული ზომისაა, მაგრამ ზოგჯერ შეუიარაღებელი თვალითაც ჩანს. თითოეული მარცვლის შიგნით ატომები განლაგებულია ისე, რომ ისინი ქმნიან რეგულარულ სამგანზომილებიან გეომეტრიულ ბადეს. გისოსის ტიპი, რომელსაც ბროლის სტრუქტურა ეწოდება, არის მასალის მახასიათებელი და მისი დადგენა შესაძლებელია რენტგენის დიფრაქციის ანალიზის მეთოდებით. ატომების სწორი განლაგება დაცულია მთელ მარცვალზე, მცირე დარღვევების გარდა, მაგალითად ცალკეული ბადე ადგილები, რომლებიც შემთხვევით აღმოჩნდებიან ვაკანტური. ყველა მარცვალს აქვს ერთი და იგივე ბროლის სტრუქტურა, მაგრამ, როგორც წესი, განსხვავებულად არის ორიენტირებული სივრცეში. ამიტომ, ორი მარცვლის საზღვარზე, ატომები ყოველთვის უფრო ნაკლებად არის მოწესრიგებული, ვიდრე მათ შიგნით. ეს განმარტავს, კერძოდ, რომ მარცვლეულის საზღვრები უფრო ადვილია ქიმიური რეაგენტებით. გაპრიალებული ბრტყელი ლითონის ზედაპირი, დამუშავებული შესაბამისი ეჩანტით, ჩვეულებრივ აჩვენებს მარცვლეულის მკაფიო საზღვრის ნიმუშს. მასალის ფიზიკური თვისებები განისაზღვრება ცალკეული მარცვლების თვისებებით, მათი გავლენით ერთმანეთზე და მარცვლეულის საზღვრების თვისებებით. მეტალის მასალის თვისებები კრიტიკულად არის დამოკიდებული მარცვლების ზომაზე, ფორმაზე და ორიენტაციაზე, ხოლო სითბოს დამუშავების მიზანია ამ ფაქტორების კონტროლი.

ატომური პროცესები სითბოს დამუშავების დროს. მყარი კრისტალური მასალის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მისი ატომებისათვის უფრო ადვილი ხდება ბროლის გისოსის ერთი ადგილიდან მეორეზე გადასვლა. სწორედ ატომების ამ გავრცელებაზეა დაფუძნებული სითბოს მკურნალობა. ბროლის ბადეში ატომების გადაადგილების ყველაზე ეფექტური მექანიზმი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ცარიელი ბადეების ადგილების მოძრაობა, რომლებიც ყოველთვის არის ნებისმიერ კრისტალში. ამაღლებულ ტემპერატურაზე, დიფუზიის სიჩქარის გაზრდის გამო, ნივთიერების არათანაბარი სტრუქტურის წონასწორობაზე გადასვლის პროცესი დაჩქარებულია. ტემპერატურა, რომლის დროსაც შესამჩნევად იზრდება დიფუზიის სიჩქარე, არ არის იგივე სხვადასხვა ლითონებისთვის. ეს ჩვეულებრივ უფრო მაღალია ლითონებისთვის, მაღალი დნობის წერტილით. ვოლფრამი, რომლის დნობის წერტილი 3387 C- ია, რეკრისტალიზაცია არ ხდება თუნდაც წითელ სიცხეში, ხოლო დაბალ ტემპერატურაზე დნობის ალუმინის შენადნობების სითბოს დამუშავება, ზოგიერთ შემთხვევაში, შესაძლებელია ოთახის ტემპერატურაზე ჩატარება.

ხშირ შემთხვევაში, სითბოს დამუშავება გულისხმობს ძალიან სწრაფ გაგრილებას, რომელსაც ეწოდება ჩაქრობა, რათა შეინარჩუნოს მომატებულ ტემპერატურაზე წარმოქმნილი სტრუქტურა. მართალია, მკაცრად რომ ვთქვათ, ასეთი სტრუქტურა არ შეიძლება ჩაითვალოს თერმოდინამიკურად სტაბილურად ოთახის ტემპერატურაზე, პრაქტიკაში ის საკმაოდ სტაბილურია დაბალი დიფუზიის სიჩქარის გამო. ბევრ სასარგებლო შენადნობს აქვს ეს "მეტასტაბილური" სტრუქტურა.

სითბოს დამუშავებით გამოწვეული ცვლილებები შეიძლება იყოს ორი ძირითადი ტიპი. პირველ რიგში, როგორც სუფთა ლითონებში, ასევე შენადნობებში შესაძლებელია ცვლილებები, რომლებიც გავლენას ახდენს მხოლოდ ფიზიკურ სტრუქტურაზე. ეს შეიძლება იყოს მასალის დაძაბულობის მდგომარეობის ცვლილებები, ზომის, ფორმის, ბროლის სტრუქტურის ცვლილებები და მისი ბროლის მარცვლების ორიენტაცია. მეორეც, ლითონის ქიმიური სტრუქტურა ასევე შეიძლება შეიცვალოს. ეს შეიძლება გამოიხატოს შემადგენლობაში არაჰომოგენურობის განმუხტვაში და სხვა ფაზის ნალექების წარმოქმნით, მიმდებარე ატმოსფეროსთან ურთიერთქმედებით, რომელიც შექმნილია ლითონის გასაწმენდად ან მისთვის ზედაპირის განსაზღვრული თვისებების მისანიჭებლად. ორივე ტიპის ცვლილებები შეიძლება მოხდეს ერთდროულად.

სტრესის შემსუბუქება. ცივი დეფორმაცია ზრდის მეტალების სიმტკიცესა და მყიფეობას. ზოგჯერ ეს "სამუშაოს გამკვრივება" სასურველია. ფერადი ლითონები და მათი შენადნობები, როგორც წესი, გარკვეულ სიმტკიცეს იძენს ცივი მოძრაობით. რბილ ფოლადებს ასევე ხშირად ამუშავებენ ცივად. მაღალი ნახშირბადის ფოლადები, რომლებიც ცივად შემოვიდა ან ცივად მიიყვანეს საჭირო სიძლიერეზე, მაგალითად, ზამბარების წარმოებისთვის, ჩვეულებრივ ექვემდებარებიან სტრესის შემსუბუქებას, გაცხელებულია შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც მასალა რჩება თითქმის ისეთივე მყარი, როგორც ადრე, მაგრამ ქრება მასში. შიდა სტრესის განაწილების არაერთგვაროვნება. ეს ამცირებს დაბზარვის ტენდენციას, განსაკუთრებით კოროზიულ გარემოში. ასეთი სტრესის შემსუბუქება ხდება, როგორც წესი, მასალის ადგილობრივი პლასტიკური ნაკადის გამო, რაც არ იწვევს ცვლილებებს საერთო სტრუქტურაში.

რეკრისტალიზაცია. ლითონის წნევის შედეგად წარმოქმნილი სხვადასხვა მეთოდით, ხშირად საჭიროა სამუშაო ნაწილის ფორმის დიდად შეცვლა. თუ ფორმირება უნდა განხორციელდეს ცივ მდგომარეობაში (რაც ხშირად ნაკარნახევია პრაქტიკული მოსაზრებებით), მაშინ ეს პროცესი უნდა დაიყოს რიგ ეტაპებად, მათ შორის უნდა მოხდეს კრისტალიზაცია. დეფორმაციის პირველი ეტაპის შემდეგ, როდესაც მასალა იმდენად არის გამყარებული, რომ შემდგომმა დეფორმაციამ შეიძლება გამოიწვიოს მოტეხილობა, სამუშაო ნაწილი თბება უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე სტრესის შემსუბუქების ტემპერატურა და ინახება რეკრისტალიზაციისთვის. ამ ტემპერატურაზე სწრაფი დიფუზიის გამო, სრულიად ახალი სტრუქტურა წარმოიქმნება ატომური გადაკეთების გამო. ახალი მარცვლები იწყებენ ზრდას დეფორმირებული მასალის მარცვლის სტრუქტურის შიგნით, რომელიც დროთა განმავლობაში მთლიანად ცვლის მას. პირველი, მცირე ახალი მარცვლები წარმოიქმნება იმ ადგილებში, სადაც ძველი სტრუქტურა ყველაზე მეტად არის დარღვეული, კერძოდ ძველი მარცვლეულის საზღვრებში. შემდგომი გაცხელებისას, დეფორმირებული სტრუქტურის ატომები გადაწყობილია ისე, რომ ისინი ასევე ხდებიან ახალი მარცვლების ნაწილი, რომლებიც იზრდებიან და საბოლოოდ შთანთქავენ მთელ ძველ სტრუქტურას. სამუშაო ნაწილი ინარჩუნებს თავის წინა ფორმას, მაგრამ ის ახლა დამზადებულია რბილი, სტრესისგან თავისუფალი მასალისაგან, რომელსაც შეიძლება დაექვემდებაროს ახალი დეფორმაციის ციკლი. ეს პროცესი შეიძლება რამდენჯერმე განმეორდეს, თუ ამას მოითხოვს დეფორმაციის ხარისხი.

ცივი მუშაობა არის დეფორმაცია ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, კრისტალიზაციისთვის. მეტალების უმეტესობისთვის ოთახის ტემპერატურა აკმაყოფილებს ამ განსაზღვრებას. თუ დეფორმაცია ხორციელდება საკმარისად მაღალ ტემპერატურაზე ისე, რომ რეკრისტალიზაციას დრო მოჰყვეს მასალის დეფორმაციისთვის, მაშინ ამ მკურნალობას ცხელი ეწოდება. სანამ ტემპერატურა საკმარისად მაღალი რჩება, ის შეიძლება დეფორმირებული იყოს რამდენიც გსურთ. ლითონის ცხელი მდგომარეობა განისაზღვრება პირველ რიგში იმით, თუ რამდენად ახლოს არის მისი ტემპერატურა დნობის წერტილთან. ტყვიის მაღალი მოქნილობა ნიშნავს იმას, რომ იგი ადვილად კრისტალიზდება, ანუ მისი "ცხელი" დამუშავება შეიძლება განხორციელდეს ოთახის ტემპერატურაზე.

ტექსტურის კონტროლი. მარცვლეულის ფიზიკური თვისებები, ზოგადად რომ ვთქვათ, არ არის ერთი და იგივე სხვადასხვა მიმართულებით, ვინაიდან თითოეული მარცვალი არის ერთი კრისტალი თავისი ბროლის სტრუქტურით. ლითონის ნიმუშის თვისებები საშუალოა ყველა მარცვლეულზე. მარცვლეულის შემთხვევითი ორიენტაციის შემთხვევაში, ზოგადი ფიზიკური თვისებები ერთნაირია ყველა მიმართულებით. თუ მარცვლების უმეტესობის ზოგიერთი ბროლის სიბრტყე ან ატომური რიგები პარალელურია, მაშინ ნიმუშის თვისებები ხდება „ანისოტროპული“, ანუ მიმართულების მიხედვით. ამ შემთხვევაში, მრგვალი ფირფიტიდან ღრმა ექსტრუზიის შედეგად მიღებულ თასს ექნება "ენები" ან "ხალიჩები" ზედა კიდეზე, იმის გამო, რომ ზოგიერთი მიმართულებით მასალა უფრო ადვილად დეფორმირდება, ვიდრე სხვაგან. მექანიკური ფორმირებისას ფიზიკური თვისებების ანისოტროპია საერთოდ არასასურველია. მაგრამ ტრანსფორმატორებისა და სხვა მოწყობილობებისათვის მაგნიტური მასალის ფურცლებში ძალიან სასურველია, რომ მარტივი მაგნიტიზაციის მიმართულება, რომელიც კრისტალებში განისაზღვრება ბროლის სტრუქტურით, ყველა მარცვალში ემთხვეოდეს მაგნიტური ნაკადის მოცემულ მიმართულებას. ამრიგად, "სასურველი ორიენტაცია" (ტექსტურა) შეიძლება იყოს სასურველი ან არასასურველი მასალის დანიშნულების მიხედვით. საერთოდ, მასალის კრისტალიზაციისას იცვლება მისი სასურველი ორიენტაცია. ამ ორიენტაციის ხასიათი დამოკიდებულია მასალის შემადგენლობაზე და სისუფთავეზე, ცივი დეფორმაციის ტიპსა და ხარისხზე, აგრეთვე გაცხელების ხანგრძლივობასა და ტემპერატურაზე.

მარცვლეულის ზომის კონტროლი. ლითონის ნიმუშის ფიზიკური თვისებები დიდწილად განისაზღვრება მარცვლეულის საშუალო ზომით. წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურა თითქმის ყოველთვის შეესაბამება საუკეთესო მექანიკურ თვისებებს. მარცვლეულის ზომის შემცირება ხშირად არის სითბოს დამუშავების (ასევე დნობის და ჩამოსხმის) ერთ -ერთი მიზანი. ტემპერატურის მატებასთან ერთად დიფუზია აჩქარდება და შესაბამისად იზრდება საშუალო მარცვლეულის ზომა. მარცვლის საზღვრები ისე იცვლება, რომ უფრო დიდი მარცვლები იზრდება პატარების ხარჯზე, რომლებიც საბოლოოდ ქრება. ამრიგად, საბოლოო ცხელი სამუშაო პროცესები ჩვეულებრივ ტარდება რაც შეიძლება დაბალ ტემპერატურაზე ისე, რომ მარცვლეულის ზომები მინიმუმამდე იყოს დაყვანილი. დაბალი ტემპერატურის ცხელი სამუშაოები ხშირად მიზანმიმართულად ხორციელდება, ძირითადად მარცვლეულის ზომის შესამცირებლად, თუმცა იგივე შედეგის მიღწევა შესაძლებელია ცივ სამუშაოებში, რასაც მოჰყვება რეკრისტალიზაცია.

ჰომოგენიზაცია. ზემოთ ნახსენები პროცესები ხდება როგორც სუფთა ლითონებში, ასევე შენადნობებში. მაგრამ არსებობს მთელი რიგი სხვა პროცესები, რომლებიც შესაძლებელია მხოლოდ მეტალის მასალებში, რომელიც შეიცავს ორ ან მეტ კომპონენტს. მაგალითად, შენადნობის ჩამოსხმისას, ქიმიურ შემადგენლობაში თითქმის იქნება არაერთგვაროვნება, რაც განისაზღვრება არათანაბარი გამაგრების პროცესით. მყარი შენადნობისას, მყარი ფაზის შემადგენლობა ნებისმიერ მომენტში არ არის იგივე, რაც თხევად ფაზაში, რომელიც მასთან წონასწორობაშია. შესაბამისად, მყარი შემადგენლობა, რომელიც წარმოიშვა გამყარების საწყის მომენტში, განსხვავებული იქნება, ვიდრე გამაგრების დასასრულს და ეს იწვევს კომპოზიციის სივრცულ ჰეტეროგენურობას მიკროსკოპული მასშტაბით. ეს არაჰომოგენურობა აღმოფხვრილია მარტივი გათბობით, განსაკუთრებით მექანიკურ დეფორმაციასთან ერთად.

დასუფთავება. მიუხედავად იმისა, რომ ლითონის სიწმინდე პირველ რიგში განისაზღვრება დნობის და ჩამოსხმის პირობებით, ლითონის გამწმენდი ხშირად მიიღწევა მყარი მდგომარეობის სითბოს დამუშავებით. ლითონში შემავალი მინარევები მის ზედაპირზე რეაგირებს იმ ატმოსფეროსთან, რომელშიც ის თბება; ამრიგად, წყალბადის ან სხვა შემამცირებელი საშუალების ატმოსფეროს შეუძლია ოქსიდების მნიშვნელოვანი ნაწილი სუფთა ლითონად აქციოს. ასეთი გაწმენდის სიღრმე დამოკიდებულია მინარევებისაგან მოცულობიდან ზედაპირზე გავრცელების უნარზე და, შესაბამისად, განისაზღვრება სითბოს დამუშავების ხანგრძლივობითა და ტემპერატურით.

მეორადი ფაზების იზოლაცია. ერთი მნიშვნელოვანი ეფექტი ემყარება შენადნობების სითბოს დამუშავების უმეტეს რეჟიმებს. ეს უკავშირდება იმ ფაქტს, რომ შენადნობის კომპონენტების მყარ მდგომარეობაში ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. განსხვავებით სუფთა ლითონისგან, რომელშიც ყველა ატომი ერთნაირია, ორკომპონენტიან, მაგალითად მყარ ხსნარში არის ორი განსხვავებული ტიპის ატომი, შემთხვევით გადანაწილებული ბროლის გისოსის ადგილებზე. თუ გაზრდით მეორე სახის ატომების რაოდენობას, მაშინ შეგიძლიათ მიაღწიოთ მდგომარეობას, სადაც ისინი ვერ შეცვლიან პირველი სახის ატომებს. თუ მეორე კომპონენტის რაოდენობა გადააჭარბებს ხსნადობის ამ ზღვარს მყარ მდგომარეობაში, შენადნობის წონასწორობის სტრუქტურაში ჩნდება მეორე ფაზის ჩანართები, რომლებიც შემადგენლობითა და სტრუქტურით განსხვავდება საწყისი მარცვლებისგან და ჩვეულებრივ მათ შორის მიმოფანტულია სახით ინდივიდუალური ნაწილაკები. მეორე ფაზის ნაწილაკებს შეუძლიათ ღრმა გავლენა მოახდინონ მასალის ფიზიკურ თვისებებზე, რაც დამოკიდებულია მათ ზომაზე, ფორმაზე და განაწილებაზე. ეს ფაქტორები შეიძლება შეიცვალოს სითბოს დამუშავებით (სითბოს დამუშავებით).

სითბოს დამუშავება არის ლითონის და შენადნობის პროდუქტების თერმული მოქმედების დამუშავების პროცესი, რათა შეიცვალოს მათი სტრუქტურა და თვისებები მოცემული მიმართულებით. ეს ეფექტი ასევე შეიძლება გაერთიანდეს ქიმიურ, დეფორმაციულ, მაგნიტურ და ა.

ისტორიული ინფორმაცია სითბოს დამუშავების შესახებ.
ადამიანი უძველესი დროიდან იყენებდა ლითონების თერმულ დამუშავებას. ენეოლითის ხანაშიც კი, ძველი ოქროსა და სპილენძის ცივი გაყალბების გამოყენებით, პრიმიტიულ ადამიანს შეექმნა სამუშაო გამკვრივების ფენომენი, რამაც გაართულა თხელი პირებითა და მკვეთრი წვერებით პროდუქციის წარმოება, ხოლო პლასტიურობის აღსადგენად, მჭედელს უნდა გაეცხელებინა ცივად გაყალბებული სპილენძი კერაში. გამაგრებული ლითონის შემარბილებელი ანელირების გამოყენების უადრესი მტკიცებულება თარიღდება ძვ.წ. V ათასწლეულის ბოლოს. NS ასეთი გაცხელება იყო მისი გამოჩენის დროის თვალსაზრისით, ლითონების სითბოს დამუშავების პირველი ოპერაცია. რკინისგან იარაღისა და იარაღის წარმოებისას ნედლეულის დაწვის პროცესის შედეგად, მჭედელმა გაათბო რკინის ბილეთი ცხელი გაყალბებისთვის ნახშირის სამჭედლოში. ამავდროულად, რკინა იყო ნახშირბადისებრი, ანუ მოხდა ცემენტირება, ქიმიურ-თერმული დამუშავების ერთ-ერთი სახეობა. ნახშირბადის რკინისგან დამზადებული ყალბი პროდუქტის გაგრილება წყალში, მჭედელმა აღმოაჩინა მისი სიმტკიცის მკვეთრი ზრდა და სხვა თვისებების გაუმჯობესება. ნახშირბადის რკინის წყლის ჩაქრობა გამოიყენება ჩვენს წელთაღრიცხვამდე II ათასწლეულის დასაწყისიდან. NS ჰომეროსის ოდისეა (ძვ. წ. VIII-VII საუკუნეები) შეიცავს შემდეგ სტრიქონებს: "როგორ ჩაყრის მჭედელი წითელ ცულს ან ცულს ცივ წყალში და რკინის გუგუნი გურგლით უფრო ძლიერია, ვიდრე რკინა ხდება, ცეცხლსა და წყალში განელებული " V საუკუნეში. ძვ.წ NS ეტრუსკებმა ჩაქრეს მაღალი კალის ბრინჯაოს სარკეები წყალში (დიდი ალბათობით გააუმჯობესებს ბრწყინვალებას გაპრიალების დროს). რკინის ცემენტირება ნახშირბადში ან ორგანულ ნივთიერებებში, ფოლადის გამკვრივება და დაძაბვა ფართოდ გამოიყენებოდა შუა საუკუნეებში დანის, ხმლის, ფაილების და სხვა იარაღების წარმოებაში. არ იცოდნენ ლითონში შინაგანი გარდაქმნების არსი, შუა საუკუნეების ხელოსნებმა ხშირად მიაწერეს ლითონების სითბოს დამუშავების დროს მაღალი თვისებების მოპოვება ზებუნებრივი ძალების გამოვლინებას. XIX საუკუნის შუა ხანებამდე. ადამიანების ცოდნა ლითონების სითბოს დამუშავების შესახებ იყო რეცეპტების ერთობლიობა, რომელიც შემუშავებულია მრავალსაუკუნოვანი გამოცდილების საფუძველზე. ტექნოლოგიის განვითარების საჭიროებებმა და, უპირველეს ყოვლისა, ფოლადის ქვემეხის წარმოების განვითარებამ, განაპირობა ლითონების სითბოს დამუშავების ხელოვნებიდან მეცნიერებად გადაქცევა. მე -19 საუკუნის შუა ხანებში, როდესაც არმია ცდილობდა ბრინჯაოს და თუჯის ქვემეხების შეცვლას უფრო მძლავრი ფოლადის იარაღით, მაღალი და გარანტირებული სიმტკიცის ლულების დამზადების პრობლემა უკიდურესად მწვავე იყო. იმისდა მიუხედავად, რომ მეტალურგებმა იცოდნენ ფოლადის დნობის და ჩამოსხმის რეცეპტები, იარაღის ლულები ძალიან ხშირად გასკდა უმიზეზოდ. დ.კ. ჩერნოვმა ობუხოვის ფოლადის ქარხნებში პეტერბურგში, შეისწავლა მიკროსკოპის ქვეშ იარაღის ბუშტუკებისგან მომზადებული თხელი მონაკვეთები და დააკვირდა მოტეხილობების სტრუქტურას გამადიდებელი შუშის ქვეშ, და დაასკვნა, რომ ფოლადი უფრო ძლიერია. სტრუქტურა. 1868 წელს ჩერნოვმა აღმოაჩინა შიდა სტრუქტურული გარდაქმნები გამაგრილებელ ფოლადში, რომლებიც ხდება გარკვეულ ტემპერატურაზე. რომელსაც მან კრიტიკულ წერტილებს უწოდა a და b. თუ ფოლადი თბება a წერტილზე დაბალ ტემპერატურაზე, მაშინ მისი გამაგრება შეუძლებელია, ხოლო წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურის მისაღებად ფოლადი უნდა გაცხელდეს b წერტილიდან ზემოთ ტემპერატურაზე. ჩერნოვის მიერ ფოლადის სტრუქტურული გარდაქმნების კრიტიკული პუნქტების აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა თერმული დამუშავების მეთოდის მეცნიერულად შერჩევა ფოლადის პროდუქტების საჭირო თვისებების მისაღებად.

1906 წელს ა ვილმმა (გერმანია) აღმოაჩინა დაბერება მის მიერ გამოგონილ დურალუმინზე გამაგრების შემდეგ (იხ. ლითონების დაბერება) ყველაზე მნიშვნელოვანი გზაშენადნობების გაძლიერება სხვადასხვა საფუძველზე (ალუმინი, სპილენძი, ნიკელი, რკინა და სხვა). 30 -იან წლებში. მე -20 საუკუნე გამოჩნდა დაბერების სპილენძის შენადნობების თერმომექანიკური დამუშავება და 50 -იან წლებში ფოლადების თერმომექანიკური დამუშავება, რამაც შესაძლებელი გახადა პროდუქციის სიძლიერის მნიშვნელოვნად გაზრდა. სითბოს დამუშავების კომბინირებული ტიპები მოიცავს თერმომაგნიტურ მკურნალობას, რაც მაგნიტურ ველში პროდუქტების გაგრილების შედეგად საშუალებას აძლევს გააუმჯობესოს მათი ზოგიერთი მაგნიტური თვისება.

ლითონებისა და შენადნობების თერმული მოქმედების სტრუქტურისა და თვისებების ცვლილებების მრავალრიცხოვანი კვლევის შედეგი იყო ლითონების სითბოს დამუშავების ჰარმონიული თეორია.

სითბოს დამუშავების ტიპების კლასიფიკაცია ემყარება რა ტიპის სტრუქტურულ ცვლილებებს ლითონში ხდება სითბოს ზემოქმედებისას. ლითონების სითბოს დამუშავება იყოფა თავისთავად თერმულ დამუშავებად, რომელიც მოიცავს მხოლოდ თერმულ ეფექტს ლითონზე, ქიმიურ-თერმულ დამუშავებას, რომელიც აერთიანებს თერმულ და ქიმიურ ეფექტებს და თერმომექანიკურს, რომელიც აერთიანებს თერმულ ეფექტებსა და პლასტიკურ დეფორმაციას. ფაქტობრივი სითბური დამუშავება მოიცავს შემდეგ ტიპებს: პირველი სახის გაცხელება, მე -2 სახის ანელირება, ჩაქრობა პოლიმორფული ტრანსფორმაციის გარეშე და პოლიმორფული გარდაქმნით, დაბერება და დაძაბვა.

Nitriding - ლითონის ნაწილების ზედაპირის გაჯერება აზოტით, რათა გაიზარდოს სიმტკიცე, აცვიათ წინააღმდეგობა, დაღლილობის ზღვარი და კოროზიის წინააღმდეგობა. ფოლადი, ტიტანი, ზოგიერთი შენადნობი, ყველაზე ხშირად შენადნობი ფოლადი, განსაკუთრებით ქრომი-ალუმინი, ისევე როგორც ვანადიუმის და მოლიბდენის შემცველი ფოლადი, ექვემდებარება ნიტრირებას.
ფოლადის ნიტრირება ხდება ამიაკში t 500 650 C ტემპერატურაზე. 400 C- ზე ზემოთ ამიაკის დისოციაცია იწყება რეაქციის მიხედვით NH3 '3H + N. ფორმირებული ატომური აზოტი დიფუზდება ლითონში, ქმნის აზოტოვან ფაზებს. 591 C- ზე დაბალ ნიტრიდულ ტემპერატურაზე ნიტრირებული ფენა შედგება სამი ფაზისგან (სურ.): Μ Fe2N ნიტრიდი, ³ Fe4N ნიტრიდი, ± აზოტოვანი ფერიტი, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 0.01% აზოტს ოთახის ტემპერატურაზე. და ³ ფაზა, რომელიც ნელი გაგრილების შედეგი, იშლება 591 C ტემპერატურაზე ევტექტოიდში ± + ³ 1. ნიტრირებული ფენის სიმტკიცე იზრდება HV = 1200 (შეესაბამება 12 H / m2) და რჩება განმეორებით გათბობაზე 500 600 C- მდე, რაც უზრუნველყოფს მაღალ ნაწილების აცვიათ წინააღმდეგობა ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ნიტრირებული ფოლადი მნიშვნელოვნად აღემატება აცვიათ გამძლეობას საქმის გამაგრებული და გამაგრებული ფოლადების მიმართ. გაპრიალება გრძელი პროცესია, 0.2 0.4 მმ სისქის ფენის მოსაპოვებლად საჭიროა 20-50 საათი. ნიტრიდებისათვის გამოიყენება კალის მოპირკეთება (სტრუქტურული ფოლადებისთვის) და ნიკელის მოოქროვება (უჟანგავი და სითბოს მდგრადი ფოლადებისთვის). სითბოს მდგრადი ფოლადების ნიტრიდების ფენის სიმტკიცე ზოგჯერ ხორციელდება ამიაკისა და აზოტის ნარევში.
ტიტანის შენადნობების ნიტრირება ხდება 850-950 C ტემპერატურაზე მაღალი სიწმინდის აზოტში (ამიაკში ნიტრირება არ გამოიყენება ლითონის მომატებული მყიფეობის გამო).

ნიტრიდების დროს წარმოიქმნება ნიტრიდის ზედა თხელი ფენა და აზოტის მყარი ხსნარი ტიტანის შემადგენლობაში. ფენის სიღრმე 30 საათში არის 0.08 მმ HV = 800 850 ზედაპირის სიმტკიცით (შეესაბამება 8 8.5 H / m2). შენადნობის ზოგიერთი შენადნობის ელემენტის შეყვანა (3% -მდე Al, 3 5% Zr და სხვა) ზრდის აზოტის დიფუზიის სიჩქარეს, ზრდის ნიტრირებული ფენის სიღრმეს და ქრომი ამცირებს დიფუზიის სიჩქარეს. იშვიათი აზოტით ტიტანის შენადნობების ნიტრირება შესაძლებელს ხდის ღრმა ფენის მიღებას მყიფე ნიტრიდის ზონის გარეშე.
Nitriding ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, მათ შორის 500 600 C ტემპერატურაზე მომუშავე ნაწილებისთვის (ცილინდრიანი ლაინერები, ამწეები, გადაცემათა კოლოფი, სარქველების წყვილი, ნაწილები საწვავის აღჭურვილობადა სხვა).
ლიტ.: მინკევიჩი A.N., ლითონებისა და შენადნობების ქიმიური სითბოს დამუშავება, მე -2 გამოცემა, მ., 1965: გულიაევი A.P. Metallovedenie, მე -4 გამოცემა, მ., 1966.

ინდუქციური გათბობა ხდება სამუშაო ნაწილის მოთავსებით ალტერნატიული ელექტრული დენის გამტართან, რომელსაც ეწოდება ინდუქტორი. როდესაც მაღალი სიხშირის დენი (HFC) გადის ინდუქტორში, იქმნება ელექტრომაგნიტური ველი და, თუ ლითონის პროდუქტი მდებარეობს ამ ველში, მასში აღგზნებულია ელექტროძრავის ძალა, რაც იწვევს იმავე სიხშირის ალტერნატიულ მიმდინარეობას პროდუქტი, როგორც ინდუქტორის დენი.

ამრიგად, გამოწვეულია თერმული ეფექტი, რაც იწვევს პროდუქტის გათბობას. გამათბობელ ნაწილში გათავისუფლებული სითბოს ძალა ტოლი იქნება:

სადაც K არის კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია პროდუქტის კონფიგურაციაზე და პროდუქტის ზედაპირსა და ინდუქტორს შორის წარმოქმნილი უფსკრულიდან; Iin - მიმდინარე ძალა; f - მიმდინარე სიხშირე (Hz); r - ელექტრული წინააღმდეგობა (Ohm · სმ); მ - ფოლადის მაგნიტური გამტარიანობა (H / E).

ინდუქციური გათბობის პროცესზე მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ფიზიკურ ფენომენს, რომელსაც ეწოდება ზედაპირის (კანის) ეფექტი: დენი გამოწვეულია ძირითადად ზედაპირულ ფენებში, ხოლო მაღალი სიხშირეებით, ნაწილის ბირთვში მიმდინარე სიმკვრივე დაბალია. გაცხელებული ფენის სიღრმე შეფასებულია ფორმულით:

დენის სიხშირის გაზრდა საშუალებას გაძლევთ მოახდინოთ მნიშვნელოვანი ენერგიის კონცენტრაცია გაცხელებული ნაწილის მცირე მოცულობაში. ამის გამო, მაღალი სიჩქარით (500 C / წამამდე) გათბობა ხორციელდება.

ინდუქციური გათბობის პარამეტრები

ინდუქციური გათბობა ხასიათდება სამი პარამეტრით: კონკრეტული სიმძლავრე, გათბობის ხანგრძლივობა და მიმდინარე სიხშირე. სპეციფიკური სიმძლავრე არის სიმძლავრე, რომელიც გარდაიქმნება გათბობის ლითონის ზედაპირის 1 სმ 2 -ზე (კვტ / სმ 2). პროდუქტის გათბობის სიჩქარე დამოკიდებულია კონკრეტული სიმძლავრის ღირებულებაზე: რაც უფრო მაღალია ის, მით უფრო სწრაფად ხდება გათბობა.

გათბობის დრო განსაზღვრავს გადაცემული სითბოს ენერგიის საერთო რაოდენობას და, შესაბამისად, მიღწეულ ტემპერატურას. ასევე მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ დენის სიხშირე, რადგან გამაგრებული ფენის სიღრმე დამოკიდებულია მასზე. დენის სიხშირე და გაცხელებული ფენის სიღრმე საპირისპირო ურთიერთობაშია (მეორე ფორმულა). რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო მცირეა გაცხელებული ლითონის მოცულობა. კონკრეტული სიმძლავრის ღირებულების, გათბობის ხანგრძლივობისა და მიმდინარე სიხშირის არჩევისას შესაძლებელია ინდუქციური გათბობის საბოლოო პარამეტრების შეცვლა ფართო დიაპაზონში - გამაგრებული ფენის სიმტკიცე და სიღრმე ჩაქრობის დროს ან გაცხელებული მოცულობა, როდესაც თბება ჭედურობისთვის რა

პრაქტიკაში, გათბობის კონტროლირებადი პარამეტრები არის მიმდინარე გენერატორის ელექტრული პარამეტრები (სიმძლავრე, დენი, ძაბვა) და გათბობის ხანგრძლივობა. პირომეტრების დახმარებით შესაძლებელია ლითონის გათბობის ტემპერატურის ჩაწერაც. მაგრამ უფრო ხშირად არ არის საჭირო ტემპერატურის მუდმივი კონტროლი, რადგან შეირჩევა გათბობის ოპტიმალური რეჟიმი, რაც უზრუნველყოფს HFC– ის გამკვრივების ან გათბობის მუდმივ ხარისხს. ოპტიმალური გამკვრივების რეჟიმი შეირჩევა ელექტრული პარამეტრების შეცვლით. ამ გზით, რამდენიმე ნაწილი გამკვრივდება. გარდა ამისა, ნაწილები ექვემდებარება ლაბორატორიულ ანალიზს სიმტკიცის, მიკროსტრუქტურის დაფიქსირებით, გამაგრებული ფენის სიღრმეში და სიბრტყეზე განაწილებით. Subcooled, ნარჩენი ferrite შეინიშნება სტრუქტურა hypoeutectoid steels; უხეში მჟავე მარტინზიტი ჩნდება გადახურებისას. HDTV გათბობისას დეფექტების ნიშნები იგივეა, რაც მაშინ კლასიკური ტექნოლოგიებისითბოს მკურნალობა.

HFC– ით ზედაპირის გამკვრივების შემთხვევაში გათბობა ხორციელდება უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე ჩვეულებრივი ნაყარი გამკვრივების შემთხვევაში. ეს ორი მიზეზის გამო ხდება. პირველ რიგში, გათბობის ძალიან მაღალი სიჩქარით, იზრდება კრიტიკული წერტილების ტემპერატურა, რომლებშიც ხდება პერლიტის გადასვლა ავსტინიტზე და მეორეც, ამ გარდაქმნას უნდა ჰქონდეს დრო, რომ დასრულდეს ძალიან მოკლე გათბობისა და შენახვის დროს.

იმისდა მიუხედავად, რომ მაღალი სიხშირის ჩაქრობის დროს გათბობა ხორციელდება უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე ნორმალური ჩაქრობისას, ლითონი არ ცხელდება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ფოლადის მარცვალს უბრალოდ არ აქვს დრო, რომ გაიზარდოს ძალიან მოკლე დროში. ისიც უნდა აღინიშნოს, რომ მოცულობის ჩაქრობასთან შედარებით, HFC– ით გამკვრივების შემდეგ სიხისტე უფრო მაღალია დაახლოებით 2-3 HRC ერთეულით. ეს უზრუნველყოფს ნაწილის უფრო მაღალ აცვიათ წინააღმდეგობას და ზედაპირის სიმტკიცეს.

მაღალი სიხშირის ჩაქრობის უპირატესობები

მაღალი პროცესის პროდუქტიულობა
გამაგრებული ფენის სისქის რეგულირების სიმარტივე
მინიმალური საბრძოლო მოქმედება
მასშტაბის თითქმის სრული არარსებობა
მთელი პროცესის სრულად ავტომატიზაციის უნარი
დამუშავების ნაკადში გამაგრების ერთეულის განთავსების შესაძლებლობა.

ყველაზე ხშირად, ნახშირბადოვანი ფოლადისგან დამზადებული ნაწილები 0,4-0,5% C შემცველობით ექვემდებარება ზედაპირულ მაღალი სიხშირის გამკვრივებას. ამ ფოლადებს, ჩაქრობის შემდეგ, აქვთ ზედაპირის სიმტკიცე HRC 55-60. ნახშირბადის უფრო მაღალი შემცველობისას, არსებობს მოტეხილობის რისკი უეცარი გაგრილების გამო. ნახშირბადოვან ფოლადთან ერთად გამოიყენება აგრეთვე დაბალი შენადნობის ქრომი, ქრომი-ნიკელი, ქრომი-სილიციუმი და სხვა ფოლადები.

აღჭურვილობა ინდუქციური გამკვრივების შესასრულებლად (HFC)

ინდუქციური გამკვრივება განსაკუთრებულს მოითხოვს ტექნოლოგიური აღჭურვილობა, რომელიც მოიცავს სამ ძირითად ერთეულს: ენერგიის წყაროს - მაღალი სიხშირის დენების გენერატორს, ინდუქტორს და აპარატში მოძრავი ნაწილების მოწყობილობას.

მაღალი სიხშირის დენის გენერატორი არის ელექტრო მანქანები, რომლებიც განსხვავდება მათში ელექტრული დენის წარმოქმნის ფიზიკურ პრინციპებში.

ელექტრონული მოწყობილობები, რომლებიც მოქმედებენ ელექტრონული მილების პრინციპით, რომლებიც გარდაქმნიან პირდაპირ დენს მომატებული სიხშირის ალტერნატიულ დენად - მილის გენერატორებში.
ელექტრომაქნიკური მოწყობილობები, რომლებიც მოქმედებენ დირიჟორში ელექტრული დენის გადაადგილების პრინციპზე, მოძრაობენ მაგნიტურ ველში, სამრეწველო სიხშირის სამფაზიანი დენის გარდაქმნას გაზრდილი სიხშირის ალტერნატიულ მიმდინარეობად - მანქანების გენერატორებად.
ნახევარგამტარული მოწყობილობები, რომლებიც მოქმედებენ ტირისტორის მოწყობილობებზე, რომლებიც გარდაქმნიან პირდაპირ დენს მომატებული სიხშირის ალტერნატიულ დენად - ტირისტორის გადამყვანები (სტატიკური გენერატორები).

ყველა ტიპის გენერატორი განსხვავდება წარმოქმნილი დენის სიხშირისა და სიმძლავრის მიხედვით

გენერატორის ტიპები სიმძლავრე, კვტ სიხშირე, კჰც ეფექტურობა

მილი 10 - 160 70 - 400 0.5 - 0.7

მანქანა 50 - 2500 2.5 - 10 0.7 - 0.8

ტირისტორი 160 - 800 1 - 4 0.90 - 0.95

მცირე ნაწილების (ნემსები, კონტაქტები, ზამბარის რჩევები) ზედაპირული გამკვრივება ხორციელდება მიკროინდუქციური გენერატორების გამოყენებით. მათ მიერ წარმოქმნილი სიხშირე აღწევს 50 მჰც, გამკვრივების გათბობის დროა 0.01-0.001 წ.

HFC გამკვრივების მეთოდები

გათბობის მახასიათებლების მიხედვით გამოირჩევა ინდუქციური უწყვეტი-თანმიმდევრული გამკვრივება და ერთდროული გამკვრივება.

უწყვეტი თანმიმდევრული გამკვრივებაგამოიყენება მუდმივი კვეთის გრძელი ნაწილებისთვის (ლილვები, ღერძი, გრძელი პროდუქციის ბრტყელი ზედაპირი). მწვავე ნაწილი მოძრაობს ინდუქტორში. ნაწილის ნაწილი, რომელიც გარკვეულ მომენტში არის ინდუქტორის გავლენის ზონაში, თბება გამკვრივების ტემპერატურაზე. ინდუქტორიდან გასასვლელში, განყოფილება შედის სპრეის გაგრილების ზონაში. ამ გათბობის მეთოდის მინუსი არის პროცესის დაბალი პროდუქტიულობა. გამაგრებული ფენის სისქის გასაზრდელად აუცილებელია გათბობის ხანგრძლივობის გაზრდა ინდუქტორში ნაწილის გადაადგილების სიჩქარის შემცირებით. ერთდროული გამკვრივებაითვალისწინებს გამაგრების მთელი ზედაპირის ერთჯერადი გათბობას.

თვითდამკვიდრების ეფექტი ჩაქრობის შემდეგ

გათბობის დასრულების შემდეგ, ზედაპირი გაცივდება საშხაპით ან წყლის ნაკადით პირდაპირ ინდუქტორში ან ცალკე გამაგრილებელ მოწყობილობაში. ეს გაგრილება იძლევა ნებისმიერი კონფიგურაციის ჩაქრობის საშუალებას. გაგრილების გაზომვით და მისი ხანგრძლივობის შეცვლით, შესაძლებელია ფოლადში თვითგამორკვევის ეფექტის გაცნობიერება. ეს ეფექტი მოიცავს ნაწილის ბირთვში გათბობის დროს დაგროვილი სითბოს მოცილებას ზედაპირზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როდესაც ზედაპირული ფენა გაცივდა და განიცადა მარტენსიტული გარდაქმნა, გარკვეული რაოდენობის თერმული ენერგია კვლავ ინახება მიწისქვეშა ფენაში, რომლის ტემპერატურასაც შეუძლია მიაღწიოს დაბალ ტემპერატურას. გაგრილების შეწყვეტის შემდეგ, ეს ენერგია მოიხსნება ზედაპირზე ტემპერატურის სხვაობის გამო. ამრიგად, არ არის საჭირო ფოლადის გამაგრების დამატებითი ოპერაციები.

HFC გამკვრივების ინდუქტორების დიზაინი და წარმოება

ინდუქტორი დამზადებულია სპილენძის მილებისგან, რომლის მეშვეობითაც წყალი გადის გათბობის დროს. ეს ხელს უშლის ინდუქტორების გადახურებას და დამწვრობას ოპერაციის დროს. ასევე მზადდება ინდუქტორები, შერწყმულია გამაგრების მოწყობილობასთან - გამფრქვევი: ასეთი ინდუქტორების შიდა ზედაპირზე არის ხვრელები, რომლის მეშვეობითაც გამაგრილებელი მიედინება გაცხელებულ ნაწილში.

ერთიანი გათბობისთვის აუცილებელია ინდუქტორის წარმოება ისე, რომ ინდუქტორიდან დაშორება პროდუქტის ზედაპირის ყველა წერტილამდე იგივე იყოს. ჩვეულებრივ, ეს მანძილი არის 1.5-3 მმ. უბრალო ფორმის პროდუქტის ჩაქრობისას, ეს პირობა ადვილად სრულდება. ერთიანი გამკვრივებისათვის ნაწილი უნდა გადაადგილდეს და (ან) მოტრიალდეს ინდუქტორში. ეს მიიღწევა სპეციალური მოწყობილობების - ცენტრების ან გამაგრების მაგიდების გამოყენებით.

ინდუქტორის დიზაინის განვითარება გულისხმობს, უპირველეს ყოვლისა, მისი ფორმის განსაზღვრას. ამ შემთხვევაში, ისინი იძაბება გამაგრებული პროდუქტის ფორმისა და ზომებისა და გამკვრივების მეთოდისგან. გარდა ამისა, ინდუქტორების წარმოებისას მხედველობაში მიიღება ნაწილის გადაადგილების ხასიათი ინდუქტორთან შედარებით. ასევე გათვალისწინებულია ეკონომიკა და გათბობის მაჩვენებლები.

ნაწილების გაგრილება შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამი გზით: წყლის შესხურება, წყლის ნაკადი, ნაწილის ჩაძირვა ჩაქრობის საშუალებებში. საშხაპე გაგრილება შეიძლება განხორციელდეს როგორც ინდუქტორ-სპრეიერებში, ასევე სპეციალურ ჩაქრობის პალატებში. ნაკადის გაგრილება საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ზეწოლა 1 ატმოსფეროს რიგით, რაც ხელს უწყობს ნაწილის უფრო ერთგვაროვან გაგრილებას. ინტენსიური და ერთგვაროვანი გაგრილების უზრუნველსაყოფად აუცილებელია, რომ წყალი გაცივებული ზედაპირის გასწვრივ მოძრაობდეს 5-30 მ / წმ სიჩქარით.

ინდუქციური გათბობა არის არაკონტაქტური გათბობის მეთოდი მაღალი სიხშირის დენებით (RFH-რადიოსიხშირული გათბობა) ელექტრულად გამტარ მასალებზე.

მეთოდის აღწერა.

ინდუქციური გათბობა არის მასალების გათბობა ელექტრული დენებით, რომლებიც გამოწვეულია ალტერნატიული მაგნიტური ველის საშუალებით. შესაბამისად, ეს არის გამტარი მასალების (გამტარების) პროდუქტების გათბობა ინდუქტორების მაგნიტური ველის საშუალებით (ალტერნატიული მაგნიტური ველის წყაროები). ინდუქციური გათბობა ხორციელდება შემდეგნაირად. ელექტროგამტარი (ლითონის, გრაფიტის) სამუშაო ნაწილი მოთავსებულია ეგრეთ წოდებულ ინდუქტორში, რომელიც არის მავთულის ერთი ან მეტი ბრუნვა (ყველაზე ხშირად სპილენძი). სხვადასხვა სიხშირის მძლავრი დენები (ათი ჰერციდან რამდენიმე მჰც -მდე) ინდუქტორში იწვევენ სპეციალური გენერატორის დახმარებით, რის შედეგადაც ელექტრომაგნიტური ველი წარმოიქმნება ინდუქტორის გარშემო. ელექტრომაგნიტური ველი იწვევს მბრუნავ დენებს სამუშაო ნაწილში. ედის დენები ათბობს სამუშაო ნაწილს ჯულის სითბოს გავლენის ქვეშ (იხ. ჟოულ-ლენცის კანონი).

სამუშაო ნაწილის ინდუქტორული სისტემა არის ბირთვიანი ტრანსფორმატორი, რომელშიც ინდუქტორი არის პირველადი გრაგნილი. სამუშაო ნაწილი არის მოკლე წრიული მეორადი გრაგნილი. გრაგნილებს შორის მაგნიტური ნაკადი დახურულია ჰაერში.

მაღალი სიხშირის დროს, მორევის დენები გადაადგილდება მათ მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველის შედეგად Δ (ზედაპირის ეფექტი) ზედაპირის თხელი ფენებში, რის შედეგადაც მათი სიმკვრივე მკვეთრად იზრდება და სამუშაო ნაწილი ათბობს. ლითონის ფენები თბება თერმული კონდუქტომეტრის გამო. მნიშვნელოვანია არა დენი, არამედ მაღალი სიმკვრივე. კანის ფენაში Δ, მიმდინარე სიმკვრივე მცირდება e ფაქტორით, სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე მიმდინარე სიმკვრივის მიმართ, ხოლო 86.4% სითბო გამოიყოფა კანის ფენაში (მთლიანი სითბოს გამოყოფა. კანის სიღრმე ფენა დამოკიდებულია რადიაციის სიხშირეზე: რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო თხელია კანის ფენა, ეს ასევე დამოკიდებულია სამუშაო ნაწილის მასალის შედარებით მაგნიტურ გამტარიანობაზე μ.

რკინის, კობალტის, ნიკელისა და მაგნიტური შენადნობებისთვის, კიურის წერტილიდან ქვემოთ ტემპერატურა აქვს რამდენიმე ასეულიდან ათეულ ათასამდე. სხვა მასალებისთვის (დნობა, ფერადი ლითონები, თხევადი დაბალი დნობის ევტექტიკა, გრაფიტი, ელექტროლიტები, ელექტროგამტარ კერამიკა და სხვა) μ დაახლოებით ერთობის ტოლია.

მაგალითად, 2 MHz სიხშირეზე, კანის ფენის სიღრმე სპილენძისთვის არის დაახლოებით 0.25 მმ, რკინისთვის ≈ 0.001 მმ.

ინდუქტორი ოპერაციის დროს ძალიან ცხელდება, რადგან ის შთანთქავს საკუთარ გამოსხივებას. გარდა ამისა, ის შთანთქავს სითბოს გამოსხივებას ცხელი სამუშაო ნაწილისგან. ინდუქტორები მზადდება წყლით გაცივებული სპილენძის მილებისგან. წყალი მიეწოდება შეწოვით - ეს უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას ინდუქტორის დამწვრობის ან სხვა დეპრესიზაციის შემთხვევაში.

განაცხადი:
ულტრაპურალური უკონტაქტო ლითონის დნობა, შედუღება და შედუღება.
შენადნობების პროტოტიპების მოპოვება.
მანქანების ნაწილების მოხრა და სითბოს დამუშავება.
სამკაულების დამზადება.
მცირე ნაწილების დამუშავება, რომლებიც შეიძლება დაზიანდეს ალით ან რკალის გათბობით.
ზედაპირის გამკვრივება.
რთული ფორმის ნაწილების ჩაქრობა და სითბოს დამუშავება.
სამედიცინო ინსტრუმენტების დეზინფექცია.

უპირატესობები.

მაღალი სიჩქარით გათბობა ან ელექტრული გამტარ მასალის დნობა.

გათბობა შესაძლებელია დამცავი აირის ატმოსფეროში, ჟანგვის (ან შემცირების) გარემოში, არაგამტარ სითხეში, ვაკუუმში.

მინის, ცემენტის, პლასტმასის, ხისგან დამზადებული დამცავი პალატის კედლების გათბობა - ეს მასალები ძალიან სუსტად შთანთქავს ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას და ცივი რჩება ინსტალაციის დროს. თბება მხოლოდ ელექტროგამტარ მასალა - ლითონი (მათ შორის გამდნარი), ნახშირბადი, გამტარი კერამიკა, ელექტროლიტები, თხევადი ლითონები და ა.

წარმოქმნილი MHD ძალების გამო, თხევადი ლითონი ინტენსიურად არის შერეული, ჰაერში შეჩერებამდე ან დამცავი გაზით - ასე მიიღება ულტრაწმინდის შენადნობები მცირე რაოდენობით (ლევიტაციის დნობა, დნობა ელექტრომაგნიტურ ჯვარში).

ვინაიდან გათბობა ხორციელდება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების საშუალებით, არ არის სამუშაო ნაწილის დაბინძურება ჩირაღდნის წვის პროდუქტებით გაზის ალი გათბობის შემთხვევაში, ან ელექტროდის მასალით რკალის გათბობის შემთხვევაში. ნიმუშების განთავსება ინერტული აირის ატმოსფეროში და მაღალი სიჩქარეგათბობა აღმოფხვრის მასშტაბის წარმოქმნას.

გამოყენების სიმარტივე ინდუქტორის მცირე ზომის გამო.

ინდუქტორი შეიძლება გაკეთდეს სპეციალური ფორმისგან - ეს საშუალებას მოგცემთ თანაბრად გაათბოთ კომპლექსური კონფიგურაციის ნაწილები მთელ ზედაპირზე, მათი გამრუდების ან ადგილობრივი გათბობის გარეშე.

ადგილობრივი და შერჩევითი გათბობა ადვილია.

ვინაიდან გათბობა ყველაზე ინტენსიურია სამუშაო ნაწილის თხელი ზედა ფენებში, ხოლო ფენები უფრო ნაზად თბება თერმული კონდუქტომეტრის გამო, მეთოდი იდეალურია ნაწილების ზედაპირული გამკვრივებისთვის (ბირთვი რჩება ბლანტი).

აღჭურვილობის მარტივი ავტომატიზაცია - გათბობისა და გაგრილების ციკლები, ტემპერატურის კონტროლი და შენარჩუნება, სამუშაო ნაწილების მიწოდება და მოცილება.

ინდუქციური გათბობის დანადგარები:

300 კჰც -მდე ოპერაციული სიხშირის მქონე დანადგარებში ინვერტორები გამოიყენება IGBT ასამბლეებზე ან MOSFET ტრანზისტორებზე. ასეთი დანადგარები განკუთვნილია დიდი ნაწილების გასათბობად. მცირე ნაწილების გასათბობად გამოიყენება მაღალი სიხშირეები (5 მჰც-მდე, საშუალო და მოკლე ტალღების დიაპაზონი), მაღალი სიხშირის დანადგარები აგებულია ელექტრონულ მილებზე.

ასევე, მცირე ნაწილების გასათბობად, შენდება MOSFET ტრანზისტორებზე გაზრდილი სიხშირის დანადგარები 1.7 MHz– მდე მოქმედი სიხშირეებისთვის. ტრანზისტორების კონტროლი და მათი დაცვა უფრო მაღალ სიხშირეზე წარმოადგენს გარკვეულ სირთულეებს, შესაბამისად, უფრო მაღალი სიხშირის პარამეტრები ჯერ კიდევ საკმაოდ ძვირია.

მცირე ნაწილების გათბობის ინდუქტორს აქვს მცირე ზომა და დაბალი ინდუქციურობა, რაც იწვევს დაბალი სიხშირეზე მოქმედი რხევითი წრედის ხარისხის ფაქტორის დაქვეითებას და ეფექტურობის დაქვეითებას, ასევე საფრთხეს უქმნის ოსტატის ოსტატს (ხარისხის ფაქტორი რხევითი წრის პროპორციულია L / C, დაბალი ხარისხის ფაქტორით რხევადი წრე ძალიან კარგია ენერგიით "დატუმბული", ქმნის მოკლე ჩართვას ინდუქტორში და აფერხებს ოსტატის ოსტატს). რხევითი წრედის ხარისხის ფაქტორის გასაზრდელად გამოიყენება ორი გზა:
- ოპერაციული სიხშირის ზრდა, რაც იწვევს ინსტალაციის ღირებულების გართულებას და ზრდას;
- ინდუქტორში ფერომაგნიტური ჩანართების გამოყენება; ინდუქტორის წებო ფერომაგნიტური მასალისგან დამზადებული პანელებით.

მას შემდეგ, რაც ინდუქტორი მუშაობს ყველაზე ეფექტურად მაღალ სიხშირეზე, ინდუქციურმა გათბობამ მიიღო სამრეწველო გამოყენება ძლიერი გენერატორის ნათურების შემუშავებისა და წარმოების დაწყების შემდეგ. პირველი მსოფლიო ომის დაწყებამდე ინდუქციური გათბობა შეზღუდული იყო. იმ დროს, გენერატორებად იყენებდნენ გაზრდილი სიხშირის მანქანების გენერატორებს (ვ. ვ. ვოლოგდინის მუშაობა) ან ნაპერწკალს.

გენერატორის წრე შეიძლება იყოს, პრინციპში, ნებისმიერი (მულტივიბრატორი, RC გენერატორი, გენერატორი დამოუკიდებელი აღგზნებით, სხვადასხვა რელაქსაციის გენერატორი), რომელიც მუშაობს ტვირთზე ინდუქტორის სახით და აქვს საკმარისი ძალა. ასევე აუცილებელია ვიბრაციის სიხშირე საკმარისად მაღალი იყოს.

მაგალითად, იმისათვის, რომ რამოდენიმე წამში 4 მმ დიამეტრის ფოლადის მავთული "გაჭრას", საჭიროა მინიმუმ 2 კვტ რხევების სიმძლავრე მინიმუმ 300 კჰც სიხშირით.

შეარჩიეთ სქემა შესაბამისად შემდეგ კრიტერიუმებს: საიმედოობა; რყევების სტაბილურობა; სამუშაო ნაწილში გამოთავისუფლებული ენერგიის სტაბილურობა; წარმოების სიმარტივე; პერსონალიზაციის სიმარტივე; ნაწილების მინიმალური რაოდენობა ხარჯების შესამცირებლად; ნაწილების გამოყენება, რომლებიც ერთად იძლევა წონის და ზომების შემცირებას და ა.

მრავალი ათეული წლის განმავლობაში, ინდუქციური სამი წერტილი გამოიყენებოდა როგორც მაღალი სიხშირის რხევების გენერატორი (ჰარტლის გენერატორი, გენერატორი ავტოტრანსფორმატორის უკუკავშირით, წრე ინდუქციური მარყუჟის ძაბვის გამყოფზე). ეს არის ანოდის პარალელური დენის წყაროს თვითმმართველობის აღგზნებული წრე და სიხშირის შერჩევითი წრე, რომელიც დამზადებულია რხევის წრეზე. იგი წარმატებით იქნა გამოყენებული და კვლავ გამოიყენება ლაბორატორიებში, საიუველირო სახელოსნოებში, სამრეწველო საწარმოებიასევე სამოყვარულო პრაქტიკაში. მაგალითად, მეორე მსოფლიო ომის დროს, T-34 ტანკის როლიკების ზედაპირის გამკვრივება განხორციელდა ასეთ დანადგარებზე.

სამი პუნქტის ნაკლოვანებები:

დაბალი ეფექტურობა (ნათურის გამოყენებისას 40% -ზე ნაკლები).

ძლიერი სიხშირის გადახრა მაგნიტური მასალისგან დამზადებული ნაწილების გათბობის დროს კიურის წერტილზე (changes700C) (μ ცვლილებები), რაც ცვლის კანის ფენის სიღრმეს და არაპროგნოზირებადად ცვლის სითბოს დამუშავების რეჟიმს. კრიტიკული ნაწილების სითბოს დამუშავებისას ეს შეიძლება მიუღებელი იყოს. ასევე, მძლავრი ტელევიზორები უნდა მუშაობდნენ როსვიაზოხრანკულტურას მიერ დაშვებული სიხშირეების ვიწრო დიაპაზონში, ვინაიდან ცუდი დაცვით ისინი რეალურად რადიოს გადამცემები არიან და შეუძლიათ ხელი შეუშალონ ტელე და რადიომაუწყებლობას, სანაპირო და სამაშველო სამსახურებს.

სამუშაო ნაწილის შეცვლისას (მაგალითად, უფრო მცირე ზომისთვის), იცვლება ინდუქტორი-სამუშაო ნაწილის სისტემის ინდუქცია, რაც ასევე იწვევს კანის ფენის სიხშირისა და სიღრმის ცვლილებას.

ერთი შემობრუნების ინდუქტორებიდან მრავალ შემობრუნებელ ინდუქტორებზე, უფრო დიდზე ან პატარაზე გადასვლისას სიხშირეც იცვლება.

ბაბატის, ლოზინსკის და სხვა მეცნიერების ხელმძღვანელობით შეიქმნა ორი და სამი წრიული გენერატორის სქემა, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი ეფექტურობა (70%-მდე), ასევე უკეთესად ინარჩუნებს მუშაობის სიხშირეს. მათი მუშაობის პრინციპი ასეთია. დაწყვილებული სქემების გამოყენების და მათ შორის კავშირის შესუსტების გამო, სამუშაო წრის ინდუქციურობის ცვლილება არ იწვევს ძლიერ ცვლილებას სიხშირის დადგენის სქემის სიხშირეში. რადიო გადამცემები შექმნილია იმავე პრინციპით.

თანამედროვე TVF გენერატორები არის ინვერტორები, რომლებიც დაფუძნებულია IGBT- შეკრებებზე ან მძლავრ MOSFET ტრანზისტორებზე, ჩვეულებრივ დამზადებულია ხიდის ან ნახევარ ხიდის სქემაში. მუშაობს 500 კჰც -მდე სიხშირეზე. ტრანზისტორების კარიბჭე იხსნება მიკროკონტროლერის კონტროლის სისტემის გამოყენებით. კონტროლის სისტემა, ამოცანის მიხედვით, გაძლევთ საშუალებას ავტომატურად დაიჭიროთ

ა) მუდმივი სიხშირე
ბ) მუდმივი სიმძლავრე, რომელიც გამოიყოფა სამუშაო ნაწილში
გ) უმაღლესი ეფექტურობა.

მაგალითად, როდესაც მაგნიტური მასალა თბება კიურის წერტილის ზემოთ, კანის ფენის სისქე მკვეთრად იზრდება, დენის სიმკვრივე ეცემა და სამუშაო ნაწილი იწყებს უარეს გათბობას. ასევე, მასალის მაგნიტური თვისებები ქრება და მაგნიტიზაციის შემობრუნების პროცესი ჩერდება - სამუშაო ნაწილი იწყებს უარეს გათბობას, დატვირთვის წინააღმდეგობა მკვეთრად მცირდება - ამან შეიძლება გამოიწვიოს გენერატორის „გამოყოფა“ და მისი უკმარისობა. საკონტროლო სისტემა აკონტროლებს კურიის წერტილში გადასვლას და ავტომატურად ზრდის სიხშირეს, როდესაც დატვირთვა მკვეთრად მცირდება (ან მცირდება სიმძლავრე).

შენიშვნები.

ინდუქტორი მაქსიმალურად ახლოს უნდა იყოს სამუშაო ნაწილთან. ეს არა მხოლოდ ზრდის ელექტრომაგნიტური ველის სიმკვრივეს სამუშაო ნაწილის მახლობლად (პროპორციულია მანძილის კვადრატთან), არამედ ზრდის სიმძლავრის კოეფიციენტს Cos (φ).

სიხშირის გაზრდა მკვეთრად ამცირებს სიმძლავრის ფაქტორს (სიხშირის კუბის პროპორციული).

როდესაც მაგნიტური მასალები თბება, დამატებითი სითბო ასევე გამოიყოფა მაგნიტიზაციის შემობრუნების გამო; მათი გათბობა კიურის წერტილამდე გაცილებით ეფექტურია.

ინდუქტორის გამოთვლისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ინდუქტორის მიმწოდებელი ავტობუსების ინდუქციურობა, რომელიც შეიძლება ბევრად აღემატებოდეს თავად ინდუქტორის ინდუქტიურობას (თუ ინდუქტორი დამზადებულია მცირე დიამეტრის ერთი ბრუნვის სახით ან ბრუნვის ნაწილიც კი - რკალი).

მეორეხარისხოვან სქემებში რეზონანსის ორი შემთხვევაა: ძაბვის რეზონანსი და დენის რეზონანსი.
პარალელური რხევითი წრე - მიმდინარე რეზონანსი.
ამ შემთხვევაში, ძაბვა კოჭზე და კონდენსატორზე იგივეა, რაც გენერატორის. რეზონანსის დროს, მარყუჟის წინააღმდეგობა ფილიალებს შორის ხდება მაქსიმალური, ხოლო დენი (I სულ) დატვირთვის წინააღმდეგობის R R მინიმალური იქნება (დენი მარყუჟის შიგნით I-1L და I-2c აღემატება გენერატორის დენს).

იდეალურ შემთხვევაში, მარყუჟის წინაღობა უსასრულობაა - წრე არ ამოიღებს რაიმე დენს წყაროდან. როდესაც გენერატორის სიხშირე რეზონანსული სიხშირიდან რომელიმე მიმართულებით იცვლება, წრის საერთო წინააღმდეგობა მცირდება და ხაზის დენი (I სულ) იზრდება.

სერიული რხევითი წრე - ძაბვის რეზონანსი.

სერიული რეზონანსული წრედის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ მისი წინაღობა რეზონანსის დროს მინიმალურია. (ZL + ZC - მინიმალური). როდესაც სიხშირე რეგულირდება სიხშირის ზემოთ ან ქვემოთ, წინაღობა იზრდება.
გამომავალი:
რეზონანსის პარალელურ წრეში, წრიული ტერმინალების გავლით არის 0, ხოლო ძაბვა არის მაქსიმალური.
სერიის წრეში, პირიქით, ძაბვა ნულისკენ მიდის და დენი მაქსიმალურია.

სტატია ამოღებულია საიტიდან http://dic.academic.ru/ და გადაკეთებულია ტექსტად, რომელიც მკითხველისთვის უფრო გასაგებია კომპანია "პრომინდუკტორის" მიერ.

ჩამქრალი მონტაჟი გათბობისათვის V.V. თ. შედგება გენერატორის ე.წ. თ.,

შემდგომი ტრანსფორმატორი, კონდენსატორის ბანკები, ინდუქტორი, ჩარხები (ხანდახან მანქანა იცვლება ნაწილის ან ინდუქტორის მამოძრავებელი მოწყობილობით) და დამხმარე სერვისის მატარებელი მოწყობილობა (დროის რელე, თხევადი მომარაგების საკონტროლო რელეს ჩაქრობა, სიგნალიზაცია, ბლოკირების და რეგულირების მოწყობილობები).

განხილულ დანადგარებში, ისეთი გენერატორები t.v.ch.საშუალო სიხშირეებზე (500-10000 ჰც), მანქანების გენერატორებზე და ბოლო დროს სტატიკური ტირისტორის ტიპის გადამყვანებზე; მაღალი სიხშირის (60,000 Hz და ზემოთ) მილის გენერატორებზე. გენერატორების პერსპექტიული ტიპია იონური გადამყვანი, ეგრეთ წოდებული ექსციტრონის გენერატორები. ისინი საშუალებას გაძლევთ მინიმუმამდე დაიყვანოთ ენერგიის დანაკარგები.

ლეღვი 5 გვიჩვენებს ინსტალაციის დიაგრამას მანქანების გენერატორთან. მანქანების გენერატორის გარდა 2 და ძრავა 3 აღგზნებით 1, ინსტალაცია შეიცავს ნაბიჯ-ნაბიჯ ტრანსფორმატორს 4, კონდენსატორის ბანკები 6 და ინდუქტორი 5. ტრანსფორმატორი ამცირებს ძაბვას სეიფამდე (30-50 V) და ამავდროულად ზრდის მიმდინარე სიძლიერეს 25-30-ჯერ, რაც მას 5000-8000 ა-მდე მოუტანს.

სურათი 5 სურათი 6

ცხრილი 1 ინდუქტორების ტიპები და დიზაინი

ნახ. 6 გვიჩვენებს მრავალ შემობრუნების ინდუქტორთან გამკვრივების მაგალითს. ჩაქრობა ხორციელდება შემდეგნაირად:

ნაწილი მოთავსებულია სტაციონარული ინდუქტორის შიგნით. HDTV აპარატის გაშვებით, ნაწილი იწყებს ბრუნვას თავისი ღერძის გარშემო და ამავდროულად ათბობს, შემდეგ, ავტომატური კონტროლის დახმარებით, მიეწოდება თხევადი (წყალი) და გაცივდება. მთელი პროცესი გრძელდება 30-45 წამი.

HFC გამკვრივება არის ლითონის სითბოს დამუშავების ტიპი, რის შედეგადაც სიმტკიცე მნიშვნელოვნად იზრდება და მასალა კარგავს პლასტიურობას. HFC გამკვრივებასა და გამკვრივების სხვა მეთოდებს შორის განსხვავება ისაა, რომ გათბობა ხორციელდება სპეციალური გამოყენებით HDTV დანადგარებირომლებიც მოქმედებენ მაღალი სიხშირის დენებით გამაგრების ნაწილზე. HFC ჩაქრობას ბევრი უპირატესობა აქვს, რომელთაგან მთავარია გათბობაზე სრული კონტროლი. ამ გამკვრივების კომპლექსების გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს პროდუქციის ხარისხი, ვინაიდან გამკვრივების პროცესი მიმდინარეობს სრულად ავტომატურ რეჟიმში, ოპერატორის სამუშაო მოიცავს მხოლოდ შახტის დაცვას და მანქანის მუშაობის ციკლის დაწყებას.

5.1. ინდუქციური გამაგრების კომპლექსების უპირატესობები (ინდუქციური გათბობის დანადგარები):

HFC გამკვრივება შეიძლება შესრულდეს 0.1 მმ სიზუსტით

ერთიანი გათბობის უზრუნველყოფა, ინდუქციური გამკვრივება საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ სიმტკიცის იდეალურ განაწილებას ლილვის მთელ სიგრძეზე

HFC ჩაქრობის მაღალი სიმტკიცე მიიღწევა წყლის გამტარებით სპეციალური ინდუქტორების გამოყენებით, რომლებიც აცივებენ ლილვს გათბობისთანავე.

HFC ჩაქრობის მოწყობილობა (ჩაქრობის ღუმელები) შერჩეულია ან დამზადებულია ტექნიკური მახასიათებლების მკაცრი დაცვით.

6. გასუფთავება გასროლით ასაფეთქებელ მანქანებში

გასროლის ასაფეთქებელ მანქანებში ნაწილები გაწმენდილია მასშტაბებიდან თუჯის ან ფოლადის გასროლით. გამანადგურებელი იქმნება შეკუმშული ჰაერით 0.3-0.5 მპა წნევით (პნევმატური გასროლა) ან სწრაფად მბრუნავი ბორბლის ბორბლებით (მექანიკური წმენდა გასროლის პირებით).

ზე პნევმატური გასროლის აფეთქებადანადგარებში შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გასროლილი, ასევე კვარცის ქვიშა. თუმცა, ამ უკანასკნელ შემთხვევაში წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით მტვერი, რომელიც აღწევს დასუფთავებული ნაწილების მასის 5-10% -ს. შემანარჩუნებელი პერსონალის ფილტვებში მოხვედრა, კვარცის მტვერი იწვევს პროფესიულ დაავადებას - სილიკოზს. ამიტომ, ეს მეთოდი გამოიყენება გამონაკლის შემთხვევებში. აფეთქებისას, შეკუმშული ჰაერის წნევა უნდა იყოს 0.5-0.6 მპა. თუჯის გასროლა ხდება თხევადი რკინის წყალში ჩაყრით, თუჯის ნაკადის შეკუმშული ჰაერით შესხურებით, რასაც მოჰყვება საცრებზე დახარისხება. გასროლას უნდა ჰქონდეს თეთრი თუჯის სტრუქტურა 500 HB სიმტკიცით, მისი ზომები 0.5-2 მმ-ის ფარგლებშია. თუჯის გასროლის მოხმარება არის ნაწილების მასის მხოლოდ 0.05-0.1%. გასროლით გაწმენდისას მიიღება ნაწილის უფრო სუფთა ზედაპირი, მიიღწევა მოწყობილობების უფრო მაღალი პროდუქტიულობა და უზრუნველყოფილია უკეთესი სამუშაო პირობები, ვიდრე ქვიშასთან გაწმენდისას. მტვრისგან ატმოსფეროს დასაცავად, ასაფეთქებელი დანადგარები აღჭურვილია დახურული გამწოვებით გაძლიერებული გამონაბოლქვი ვენტილაციით. სანიტარული სტანდარტების მიხედვით, მტვრის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია არ უნდა აღემატებოდეს 2 მგ / მ 3. თანამედროვე დანადგარებში სროლის გადატანა სრულად მექანიზირებულია.

პნევმატური ინსტალაციის ძირითადი ნაწილი არის გასროლის მანქანა, რომელიც შეიძლება იყოს ინექცია და სიმძიმე. უმარტივესი ერთკამერიანი საინექციო გასროლის ასაფეთქებელი მანქანა (სურ .7) არის ცილინდრი 4, თავზე გასროლის ძაბრით, ჰერმეტულად დალუქული სახურავით 5. ბოლოში, ცილინდრი მთავრდება ძაბრით, რომლის გახსნაც მიდის შერევის პალატაში 2. გასროლა იკვებება მბრუნავი ფარფლით 3. შეკუმშული ჰაერი მიეწოდება შერევით პალატას სარქველი 1 -ის საშუალებით, რომელიც იღებს დარტყმას და გადააქვს იგი მოქნილი შლანგით 7 და საქშენით 6 დეტალებისთვის. გასროლა ხდება შეკუმშული ჰაერის წნევის ქვეშ, სანამ არ ამოიწურება საქშენიდან, რაც ზრდის აბრაზიული ჭავლის ეფექტურობას. აღწერილი ერთკამერიანი დიზაინის აპარატში, შეკუმშული ჰაერი დროებით უნდა გამორთოთ, როდესაც ის შევსებულია გასროლით.