Plieno terminis apdorojimas. (Metalo terminis apdorojimas). Grūdinimas ir HDTV. HDTV įrengimas - grūdinimo darbo principas. Lempos indukcinė orkaitė

Indukcinis kaitinimas vyksta ruošinį pridedant prie kintamosios elektros srovės laidininko, vadinamo induktoriumi. Kai aukšto dažnio srovė (HFC) praeina per induktorių, sukuriamas elektromagnetinis laukas ir, jei šiame lauke yra metalo gaminys, jame sužadinama elektromotorinė jėga, sukelianti to paties dažnio kintamąją srovę induktoriaus srovė, praeinanti per gaminį.

Taigi sukuriamas šiluminis efektas, dėl kurio produktas įkaista. Šiluminė galia P, išsiskirianti šildomoje dalyje, bus lygi:

kur K yra koeficientas, priklausantis nuo gaminio konfigūracijos ir tarpo tarp gaminio paviršių ir induktoriaus dydžio; Iin - srovės stipris; f - srovės dažnis (Hz); r - elektrinė varža (Ohm · cm); m - plieno magnetinis pralaidumas (H / E).

Indukcinio kaitinimo procesui didelę įtaką daro fizinis reiškinys, vadinamas paviršiaus (odos) efektu: srovė daugiausia sukeliama paviršiaus sluoksniuose, o dideliais dažniais srovės tankis dalies šerdyje yra mažas. Šildomo sluoksnio gylis apskaičiuojamas pagal formulę:

Padidinus srovės dažnį, galima sutelkti didelę galią į nedidelį šildomos dalies tūrį. Dėl to pasiekiamas greitas (iki 500 C / sek.) Šildymas.

Indukcinio šildymo parametrai

Indukciniam šildymui būdingi trys parametrai: specifinė galia, šildymo trukmė ir srovės dažnis. Savitoji galia yra galia, paversta šiluma 1 cm2 kaitinamo metalo paviršiaus (kW / cm2). Gaminio kaitinimo greitis priklauso nuo konkrečios galios vertės: kuo jis didesnis, tuo greičiau šildomas.

Šildymo laikas lemia bendrą perduotos šilumos energijos kiekį, taigi ir pasiektą temperatūrą. Taip pat svarbu atsižvelgti į srovės dažnį, nes nuo to priklauso sukietėjusio sluoksnio gylis. Srovės dažnis ir šildomo sluoksnio gylis yra priešinguose santykiuose (antroji formulė). Kuo didesnis dažnis, tuo mažesnis įkaitinto metalo tūris. Pasirinkus konkrečios galios vertę, kaitinimo trukmę ir srovės dažnį, galima keisti galutinius indukcinio šildymo parametrus plačiame diapazone - sukietėjusio sluoksnio kietumą ir gylį gesinimo metu arba įkaitintą tūrį, kai jis kaitinamas štampavimui. .

Praktiškai kontroliuojami šildymo parametrai yra elektros srovės generatoriaus parametrai (galia, srovė, įtampa) ir šildymo trukmė. Pirometrų pagalba taip pat galima užregistruoti metalo kaitinimo temperatūrą. Tačiau dažniau nereikia nuolatos reguliuoti temperatūros, nes pasirenkamas optimalus šildymo režimas, kuris užtikrina pastovią HFC sukietėjimo ar kaitinimo kokybę. Optimalus kietėjimo režimas parenkamas keičiant elektros parametrus. Tokiu būdu sukietėja kelios dalys. Be to, detalėms atliekama laboratorinė analizė, nustatant kietumą, mikrostruktūrą, sukietėjusio sluoksnio pasiskirstymą gylyje ir plokštumoje. Kai atšaldomas, hipoeutektoidinių plienų struktūroje pastebimas ferito likutis; grubus akikulinis martensitas atsiranda perkaitinus. Šildant HDTV defektų požymiai yra tokie patys kaip ir tada klasikinės technologijos karščio gydymas.

Jei paviršius grūdinamas naudojant HFC, kaitinimas atliekamas aukštesnėje temperatūroje nei įprasto kietėjimo. Taip yra dėl dviejų priežasčių. Pirma, esant labai dideliam kaitinimo greičiui, pakyla kritinių taškų, kuriuose perlitas pereina į austenitą, temperatūra, antra, ši transformacija turi turėti laiko užbaigti per labai trumpą kaitinimo ir laikymo laiką.

Nepaisant to, kad aukšto dažnio gesinimo metu kaitinimas atliekamas aukštesnėje temperatūroje nei įprasto gesinimo metu, metalas neperkaista. Taip yra dėl to, kad plieno grūdai tiesiog neturi laiko augti per labai trumpą laiką. Taip pat reikėtų pažymėti, kad, palyginti su tūrio gesinimu, kietumas po sukietėjimo HFC yra didesnis maždaug 2–3 HRC vienetais. Tai užtikrina didesnį detalės atsparumą dilimui ir paviršiaus kietumą.

Aukšto dažnio gesinimo privalumai

  • didelis proceso našumas
  • lengva sureguliuoti sukietėjusio sluoksnio storį
  • minimalus deformacija
  • beveik visiškas masto nebuvimas
  • galimybė visiškai automatizuoti visą procesą
  • galimybė įdėti kietėjimo įrenginį į apdirbimo srautą.

Dažniausiai dalys, pagamintos iš anglinio plieno, kurių sudėtyje yra 0,4–0,5% C, yra sukietinamos aukšto dažnio paviršiumi. Šie plienai, po grūdinimo, turi kietumą HRC 55–60. Esant didesniam anglies kiekiui, kyla staigios aušinimo įtrūkimų pavojus. Kartu su anglies plienu taip pat naudojamas mažai legiruotas chromas, chromo-nikelio, chromo-silicio ir kiti plienai.

Įranga indukciniam grūdinimui atlikti (HFC)

Indukcinis grūdinimas reikalauja specialaus technologinė įranga, kurį sudaro trys pagrindiniai įrenginiai: maitinimo šaltinis - aukšto dažnio srovių generatorius, induktorius ir įtaisas judančioms mašinos dalims.

Aukšto dažnio srovės generatorius yra elektros mašinos, kurios skiriasi fiziniais elektros srovės formavimo principais.

  1. Elektroniniai įtaisai, veikiantys elektroninių vamzdžių principu, paverčiantys nuolatinę srovę į kintamą padidinto dažnio srovę - vamzdžių generatoriai.
  2. Elektrinių mašinų įtaisai, veikiantys elektros srovės nukreipimo laidininku principu, judantys magnetiniame lauke, pramoninio dažnio trifazę srovę paverčiantys kintama padidinto dažnio srove - mašinų generatoriai.
  3. Puslaidininkiniai įtaisai, veikiantys tiristorių įtaisų principu, kurie nuolatinę srovę paverčia kintama padidinto dažnio srove - tiristorių keitikliai (statiniai generatoriai).

Visų tipų generatoriai skiriasi generuojamos srovės dažniu ir galia

Generatoriaus tipai Galia, kW Dažnis, kHz Efektyvumas

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

Mašina 50 - 2500 2,5 - 10 0,7 - 0,8

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

Smulkių dalių (adatų, kontaktų, spyruoklių antgalių) paviršiaus grūdinimas atliekamas naudojant mikroindukcinius generatorius. Jų generuojamas dažnis siekia 50 MHz, kaitinimo laikas sukietėjimui yra 0,01-0,001 s.

HFC grūdinimo metodai

Atsižvelgiant į šildymo efektyvumą, išskiriamas indukcinis nepertraukiamas ir nuoseklus grūdinimas.

Nuolatinis nuoseklus grūdinimas naudojamas ilgoms pastovaus skerspjūvio dalims (velenams, ašims, plokščiams ilgų gaminių paviršiams). Šildoma dalis juda induktoriumi. Dalis, kuri tam tikru momentu yra induktoriaus įtakos zonoje, įkaitinama iki sukietėjimo temperatūros. Išeinant iš induktoriaus, sekcija patenka į purškimo aušinimo zoną. Šio šildymo metodo trūkumas yra mažas proceso našumas. Norint padidinti sukietėjusio sluoksnio storį, būtina padidinti kaitinimo trukmę, sumažinant dalies judėjimo greitį induktoriuje. Vienalaikis grūdinimas prisiima vienkartinį viso grūdinamo paviršiaus įkaitinimą.

Sumažėjęs efektas po gesinimo

Baigus kaitinimą, paviršius aušinamas dušu arba vandens srove tiesiai induktoriuje arba atskirame aušinimo įrenginyje. Šis aušinimas leidžia užgesinti bet kokią konfigūraciją. Matuojant aušinimą ir keičiant jo trukmę, galima suvokti plieno savaiminio grūdinimo poveikį. Šis efektas susideda iš kaitinimo metu susikaupusios šilumos pašalinimo dalies šerdyje prie paviršiaus. Kitaip tariant, kai paviršinis sluoksnis atvėsta ir jam buvo atlikta martensitinė transformacija, požeminiame sluoksnyje vis tiek kaupiama tam tikra šilumos energijos dalis, kurios temperatūra gali pasiekti žemą grūdinimo temperatūrą. Nutraukus aušinimą, ši energija dėl temperatūros skirtumo bus pašalinta į paviršių. Taigi nereikia papildomų plieno grūdinimo operacijų.

HFC grūdinimui skirtų induktorių projektavimas ir gamyba

Induktorius pagamintas iš varinių vamzdžių, per kuriuos šildymo metu praleidžiamas vanduo. Tai apsaugo nuo perkaitimo ir induktorių perdegimo darbo metu. Taip pat gaminami induktoriai kartu su kietinimo įtaisu - purkštuvu: ant tokių induktorių vidinio paviršiaus yra skylių, per kurias aušinimo skystis teka į įkaitusią dalį.

Kad šildymas būtų vienodas, induktorių reikia pagaminti taip, kad atstumas nuo induktoriaus iki visų gaminio paviršiaus taškų būtų vienodas. Paprastai šis atstumas yra 1,5-3 mm. Gesinant paprastos formos gaminį, ši sąlyga lengvai įvykdoma. Norint vienodai sukietėti, dalis turi būti perkelta ir (arba) pasukta induktoriuje. Tai pasiekiama naudojant specialius prietaisus - centrus ar grūdinimo stalus.

Induktoriaus konstrukcijos kūrimas pirmiausia reiškia jo formos nustatymą. Šiuo atveju jie atbaidomi nuo grūdinto gaminio formos ir matmenų bei grūdinimo būdo. Be to, gaminant induktorius, atsižvelgiama į detalės judėjimo induktoriaus atžvilgiu pobūdį. Taip pat atsižvelgiama į ekonomiškumą ir šildymo efektyvumą.

Dalių aušinimas gali būti naudojamas trimis būdais: vandens purškimas, vandens srautas, dalių panardinimas į gesinimo terpę. Dušo aušinimas gali būti atliekamas tiek induktyviniuose purkštuvuose, tiek specialiose gesinimo kamerose. Aušinimas srautu leidžia sukurti maždaug 1 atm viršslėgį, o tai prisideda prie tolygesnio detalės aušinimo. Norint užtikrinti intensyvų ir vienodą aušinimą, būtina, kad vanduo judėtų išilgai atvėsusio paviršiaus 5–30 m / s greičiu.

Susitarus, galima termiškai apdoroti ir grūdinti metalines ir plienines dalis, kurių matmenys didesni nei šioje lentelėje.

Metalų ir lydinių terminis apdorojimas (plieno terminis apdorojimas) Maskvoje yra paslauga, kurią mūsų gamykla teikia savo klientams. Mes visi turime reikiamą įrangą, kurioje dirba kvalifikuoti specialistai. Visus užsakymus atliekame kokybiškai ir laiku. Mes taip pat priimame ir vykdome plieno ir aukšto dažnio srovės terminio apdorojimo užsakymus, gaunamus pas mus ir iš kitų Rusijos regionų.

Pagrindinės plieno terminio apdorojimo rūšys


I tipo atkaitinimas:

Pirmasis difuzinis atkaitinimas (homogenizavimas) - greitas kaitinimas iki t 1423 K, ilgas laikymas ir vėliau lėtas aušinimas. Medžiagos cheminio nevienalytiškumo suderinimas didelių formų legiruotojo plieno liejiniuose

Pirmojo tipo perkristalinimo atkaitinimas - kaitinimas iki 873–973 K temperatūros, ilgas laikymas ir vėliau lėtas aušinimas. Po šalčio deformacijos sumažėja kietumas ir padidėja plastiškumas (apdorojimas yra sąveikus)

Pirmojo tipo atkaitinimas, streso sumažinimas - pašildymas iki 473-673 K temperatūros ir vėlesnis lėtas aušinimas. Jis pašalina liekamuosius įtempius po liejimo, suvirinimo, plastinės deformacijos ar apdirbimo.

II tipo atkaitinimas:

Visiškas II tipo atkaitinimas - pašildymas iki 20-30 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir vėlesnis aušinimas. Prieš kietėjimą sumažėja kietumas, pagerėja apdirbamumas, pašalinami vidiniai įtempiai hipoeutektoidiniuose ir eutektoidiniuose plienuose (žr. Lentelės pastabą)

II tipo atkaitinimas yra nebaigtas - pašildymas iki temperatūros tarp taškų Ac1 ir Ac3, laikymas ir vėlesnis aušinimas. Prieš kietėjimą sumažėja kietumas, pagerėja apdirbamumas, pašalinami vidiniai įtempiai hipereutektoidiniame pliene

II tipo izoterminis atkaitinimas - kaitinimas iki 30–50 K temperatūros virš Ac3 taško (hipereutektoidiniam plienui) arba virš Ac1 taško (hipereutektoidiniam plienui), laikymas ir vėlesnis aušinimas. Pagreitintas mažų valcuotų gaminių arba kaltinių, pagamintų iš legiruotojo ir didelio anglies plieno, apdirbimas, siekiant sumažinti kietumą, pagerinti apdirbamumą, sumažinti vidinį įtempį

Antrojo tipo atkaitinimas, sferoidizavimas - pašildymas iki 10–25 K aukštesnės nei Ac1 taško temperatūros, palaikymas ir vėlesnis aušinimas. Sumažėja kietumas, pagerėja apdirbamumas, pašalinami vidiniai įrankių plieno įtempiai prieš sukietėjimą, padidėja mažai legiruotojo ir vidutinio anglies plieno elastingumas prieš šalčio deformaciją.

II tipo šviesos atkaitinimas - kaitinimas kontroliuojamoje aplinkoje iki 20-30 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir vėlesnis aušinimas kontroliuojamoje aplinkoje. Atsiranda plieno paviršiaus apsauga nuo oksidacijos ir dekarbonizacijos

Antrojo tipo atkaitinimas Normalizavimas (normalizavimo atkaitinimas) - pašildymas iki temperatūros, viršijančios Ac3 tašką 30-50 K, laikymas ir vėlesnis vėsinimas ramiame ore. Yra šildomo plieno konstrukcijos korekcija, vidinių konstrukcinių plieno dalių įtempių pašalinimas ir jų apdirbamumo gerinimas, įrankių kietėjimo gylio padidėjimas. plienas prieš sukietėjimą

Grūdinimas:

Nuolatinis visiškas gesinimas - pašildymas iki 30–50 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir staigus aušinimas. Didelio kietumo ir atsparumo dilimui dalių, pagamintų iš hipoeutektoidinių ir eutektoidinių plienų, gavimas (kartu su grūdinimu)

Nebaigtas gesinimas - pašildymas iki temperatūros tarp taškų Ac1 ir Ac3, laikymas ir vėlesnis aštrus aušinimas. Didelio kietumo ir atsparumo dilimui dalių, pagamintų iš hipereutektoidinio plieno, gavimas (kartu su grūdinimu)

Pertraukiamas grūdinimas - pašildymas iki t virš Ac3 taško 30-50 K (hipoeutektoidiniams ir eutektoidiniams plienams) arba tarp Ac1 ir Ac3 taškų (hipereutektoidiniam plienui), laikymas ir vėlesnis aušinimas vandenyje, o po to aliejuje. Sumažina liekamąjį įtempį ir įtempimą įrankių plieno detalėse, kuriose yra daug anglies

Izoterminis gesinimas - pašildymas iki 30–50 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir vėlesnis aušinimas išlydytose druskose, o paskui ore. Pasitaiko, kad iš legiruoto įrankių plieno pagamintos dalys tampa minimalios deformacijos (deformacijos), padidėja elastingumas, ištvermės riba ir atsparumas lenkimui

Grūdinimas pakopomis - tas pats (skiriasi nuo izoterminio grūdinimo trumpesniu detalės buvimo aušinimo terpėje laiku). Sumažina įtempimus, įtempimus ir apsaugo nuo įtrūkimų mažuose anglinio įrankių plieno įrankiuose, taip pat didesnio legiruotojo įrankių plieno ir HSS įrankiuose

Paviršiaus sukietėjimas - gaminio paviršinio sluoksnio kaitinimas elektros srove ar dujų liepsna iki gesinimo t, po to greitai įkaitęs sluoksnis atvėsinamas. Padidėja paviršiaus kietumas iki tam tikro gylio, atsparumas dilimui ir padidėja mašinų dalių bei įrankių patvarumas

Savaime grūdinantis gesinimas-pašildymas iki 30–50 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir vėlesnis aušinimas. Dalies viduje išlaikoma šiluma sukietina išorinį sukietėjusį sluoksnį

Gesinimas šaltu apdorojimu-gilus aušinimas po gesinimo iki 253–193 K temperatūros. Padidėja kietumas ir gaunami stabilūs dalių iš legiruotojo plieno matmenys

Užgesinimas atšaldant - Prieš panardinant į aušinimo terpę, įkaitintos dalys kurį laiką atšaldomos ore arba laikomos termostate, kurio t. Sumažėja plieno terminio apdorojimo ciklas (dažniausiai naudojamas po karbonizavimo).

Lengvas grūdinimas - kaitinimas kontroliuojamoje aplinkoje iki 20-30 K aukštesnės nei Ac3 taško temperatūros, laikymas ir vėlesnis aušinimas kontroliuojamoje aplinkoje. Įvyksta apsauga nuo sudėtingų formų, štampų ir armatūros dalių, kurios nėra šlifuojamos, oksidacijos ir dekarbonizacijos

Mažos atostogos - šildymas 423–523 K temperatūros diapazone ir vėlesnis aušinimas. Po to pašalinami vidiniai įtempiai ir sumažėja pjovimo ir matavimo įrankio trapumas paviršiaus sukietėjimas; korpusui sukietėjusioms dalims po sukietėjimo

Vidutinės atostogos - šildymas intervale t = 623-773 K ir vėlesnis lėtas arba pagreitintas aušinimas. Padidėja spyruoklių, spyruoklių ir kitų elastinių elementų elastingumo riba

Atostogos didelės - šildymas 773–953 K temperatūros diapazone ir vėlesnis lėtas arba greitas aušinimas. Pasitaiko Suteikiant aukštą konstrukcinių plieninių dalių lankstumą, kaip taisyklė, tobulinant šilumą

Šilumos gerinimas - gesinimas ir vėlesnis didelis grūdinimas. Visiškai pašalinami liekamieji įtempiai. Didelio stiprumo ir plastiškumo derinys galutinai termiškai apdorojant konstrukcines plieno dalis, veikiančias smūgio ir vibracijos apkrovomis

Termomechaninis apdorojimas - šildymas, greitas aušinimas iki 673-773 K, daugialypė plastinė deformacija, gesinimas ir grūdinimas. Suvirintiems valcuotiems gaminiams ir paprastos formos dalims, padidintas stiprumas, palyginti su stiprumu, gautu įprastu terminiu apdorojimu

Senėjimas - kaitinimas ir ilgas poveikis esant aukštai temperatūrai. Yra dalių ir įrankių matmenų stabilizavimas

Karbonizavimas - švelnaus plieno paviršinio sluoksnio prisotinimas anglimi (karbonizavimas). Po to sukietėja ir grūdinama mažai. Cementuoto sluoksnio gylis yra 0,5-2 mm. Suteikia gaminiui didelį kietumą, išlaikant kietą šerdį. Anglies arba legiruotieji plienai, turintys anglies, yra cementuojami: mažiems ir vidutinio dydžio gaminiams-0,08–0,15%, didesniems-0,15–0,5%. Pavaros ratai, stūmoklio kaiščiai ir kt. Yra cementuojami.

Cianidacija-plieno gaminių termocheminis apdorojimas cianido druskų tirpale 820 ° C temperatūroje. Paviršinis plieno sluoksnis yra prisotintas anglies ir azoto (sluoksnis 0,15–0,3 mm.) Mažai anglies turinčio plieno cianidacija, todėl kartu su kietu paviršiumi gaminys turi klampią šerdį. Tokiems gaminiams būdingas didelis atsparumas dilimui ir atsparumas smūgiams.

Azotinimas (azotinimas) - plieno gaminių paviršiaus sluoksnio prisotinimas azotu iki 0,2-0,3 mm gylio. Suteikia didelį paviršiaus kietumą, padidina atsparumą dilimui ir korozijai. Manometrai, krumpliaračiai, velenų žurnalai ir kt. Yra nitrinami.

Šalčio apdorojimas - atšaldomas užgesinus iki minusinės temperatūros. Pasikeičia grūdinto plieno vidinė struktūra. Jis naudojamas įrankių plienams, grūdintiems gaminiams, kai kuriems plienams iš legiruotojo plieno.

METALAI ŠILUMOS APDOROJIMAS (ŠILUMOS APDOROJIMAS) - tam tikras kaitinimo ir vėsinimo laiko ciklas, kurio metu metalai keičia savo fizines savybes. Terminis apdorojimas įprasta šio termino prasme atliekamas esant žemesnei nei lydymosi temperatūrai. Lydymo ir liejimo procesai, turintys didelę įtaką metalo savybėms, į šią koncepciją neįtraukti. Fizinių savybių pokyčiai, atsirandantys dėl terminio apdorojimo, atsiranda dėl kietoje medžiagoje vykstančių vidinės struktūros pokyčių ir cheminių santykių. Terminio apdorojimo ciklai yra įvairūs kaitinimo, laikymo tam tikroje temperatūroje ir greito ar lėto aušinimo deriniai, atitinkantys struktūrinius ir cheminius pokyčius, kuriuos reikia sukelti.

Granuliuota metalų struktūra. Bet koks metalas paprastai susideda iš daugybės tarpusavyje besiliečiančių kristalų (vadinamų grūdeliais), dažniausiai mikroskopinio dydžio, bet kartais matomas plika akimi. Kiekvieno grūdo viduje esantys atomai yra išdėstyti taip, kad sudarytų taisyklingą trimatę geometrinę gardelę. Grotelių tipas, vadinamas kristalų struktūra, yra medžiagos charakteristika ir gali būti nustatyta rentgeno spindulių difrakcijos analizės metodais. Teisingas atomų išdėstymas išsaugomas visame grūde, išskyrus nedidelius pažeidimus, pvz., Atskiras grotelių vietas, kurios atsitiktinai pasirodo laisvos. Visi grūdai turi tą pačią kristalų struktūrą, tačiau paprastai jie yra skirtingai orientuoti erdvėje. Todėl ties dviejų grūdų riba atomai visada yra mažiau tvarkingi nei jų viduje. Tai visų pirma paaiškina, kad grūdų ribas lengviau išgraviruoti cheminiais reagentais. Poliruotas plokščias metalo paviršius, apdorotas tinkamu ėsdinimu, paprastai turi aiškų grūdų ribų modelį. Medžiagos fizines savybes lemia atskirų grūdų savybės, jų poveikis vienas kitam ir grūdų ribų savybės. Metalinės medžiagos savybės labai priklauso nuo grūdelių dydžio, formos ir orientacijos, o terminio apdorojimo tikslas yra kontroliuoti šiuos veiksnius.

Atominiai procesai terminio apdorojimo metu. Kylant kietos kristalinės medžiagos temperatūrai, jos atomai lengviau pereina iš vienos kristalinės gardelės vietos į kitą. Būtent dėl ​​šios atomų difuzijos grindžiamas terminis apdorojimas. Efektyviausiu atomų judėjimo kristalų gardelėje mechanizmu galima laikyti laisvų gardelių vietų, kurios visada yra bet kuriame kristale, judėjimą. Esant aukštesnei temperatūrai, padidėjus difuzijos greičiui, pagreitėja medžiagos pusiausvyros struktūros perėjimo prie pusiausvyros procesas. Temperatūra, kurioje pastebimai padidėja difuzijos greitis, nėra vienoda įvairiems metalams. Paprastai jis yra didesnis metalams, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta. Volframo, kurio lydymosi temperatūra lygi 3387 C, perkristalinimas neįvyksta net esant raudonai kaitrai, o termiškai apdorojant aliuminio lydinius, tirpstančius žemoje temperatūroje, kai kuriais atvejais tai galima atlikti kambario temperatūroje.

Daugeliu atvejų terminis apdorojimas apima labai greitą aušinimą, vadinamą gesinimu, kad būtų išsaugota aukštoje temperatūroje susidariusi struktūra. Nors, griežtai tariant, tokia struktūra negali būti laikoma termodinamiškai stabili kambario temperatūroje, praktiškai ji yra gana stabili dėl mažo difuzijos greičio. Šią „metastabilią“ struktūrą turi daug naudingų lydinių.

Terminio apdorojimo sukelti pokyčiai gali būti dviejų pagrindinių tipų. Pirma, tiek grynuosiuose metaluose, tiek lydiniuose galimi pokyčiai, turintys įtakos tik fizinei struktūrai. Tai gali būti medžiagos įtempimo būsenos pokyčiai, jos kristalų grūdelių dydžio, formos, kristalų struktūros ir orientacijos pokyčiai. Antra, gali pasikeisti ir metalo cheminė struktūra. Tai gali būti išreikšta kompozicijos nehomogeniškumo išlyginimu ir kitos fazės nuosėdų susidarymu, sąveikaujant su supančia atmosfera, sukurta metalo valymui arba tam tikrų paviršiaus savybių suteikimui. Abiejų tipų pokyčiai gali įvykti vienu metu.

Streso malšinimas. Šaltoji deformacija padidina daugumos metalų kietumą ir trapumą. Kartais toks „darbo sukietėjimas“ yra pageidautinas. Spalvotiesiems metalams ir jų lydiniams paprastai suteikiamas tam tikras kietumo laipsnis šalto valcavimo būdu. Švelnus plienas taip pat dažnai yra grūdintas šaltai. Didelio anglies plieno, kuris buvo šaltai valcuotas arba šaltas, naudojant didesnį stiprumą, kurio reikia, pavyzdžiui, spyruoklėms gaminti, paprastai yra atkaitinamas nuo įtempių ir kaitinamas iki palyginti žemos temperatūros, kurioje medžiaga išlieka beveik tokia pat kieta kaip anksčiau , bet jame išnyksta.vidinių įtempių pasiskirstymo nevienalytiškumas. Tai sumažina polinkį įtrūkti, ypač korozinėje aplinkoje. Toks įtempių mažinimas paprastai atsiranda dėl vietinio plastiko srauto medžiagoje, dėl kurios nesikeičia bendra struktūra.

Rekristalizacija. Taikant skirtingus metalo formavimo slėgio metodais, dažnai reikia labai pakeisti ruošinio formą. Jei formavimas turi būti atliekamas šaltoje būsenoje (tai dažnai lemia praktiniai sumetimai), tada procesą reikia suskirstyti į keletą etapų, tarp jų perkristalinant. Po pirmojo deformacijos etapo, kai medžiaga sukietėja tiek, kad tolesnė deformacija gali sukelti lūžimą, ruošinys įkaitinamas iki aukštesnės nei atkaitinimo atkaitinimo temperatūros ir laikomas perkristalinimo metu. Dėl greitos difuzijos šioje temperatūroje dėl atominio pertvarkymo atsiranda visiškai nauja struktūra. Deformuotos medžiagos grūdų struktūros viduje pradeda augti nauji grūdai, kurie laikui bėgant ją visiškai pakeičia. Pirma, maži nauji grūdeliai susidaro tose vietose, kur senoji struktūra yra labiausiai sutrikdyta, būtent prie senų grūdų ribų. Toliau atkaitinant, deformuotos struktūros atomai pertvarkomi taip, kad jie taip pat tampa naujų grūdų dalimi, kurie auga ir galiausiai sugeria visą seną struktūrą. Ruošinys išlaiko ankstesnę formą, tačiau dabar jis pagamintas iš minkštos, be įtampos medžiagos, kuri gali būti veikiama naujo deformacijos ciklo. Šis procesas gali būti kartojamas kelis kartus, jei to reikalauja tam tikras deformacijos laipsnis.

Šaltas apdirbimas yra deformacija esant per žemai temperatūrai perkristalinti. Daugumos metalų kambario apibrėžimas atitinka šį apibrėžimą. Jei deformacija atliekama pakankamai aukštoje temperatūroje, kad perkristalinimas turėtų laiko sekti medžiagos deformaciją, šis apdorojimas vadinamas karštu. Kol temperatūra išlieka pakankamai aukšta, ji gali būti deformuota tiek, kiek jums patinka. Karštą metalo būseną pirmiausia lemia tai, kaip artima jo temperatūra lydymosi temperatūrai. Didelis švino lankstumas reiškia, kad jis lengvai persikristalizuoja, tai yra, jo „karštas“ apdorojimas gali būti atliekamas kambario temperatūroje.

Tekstūros valdymas. Paprastai fizinės grūdų savybės skirtingomis kryptimis nėra vienodos, nes kiekvienas grūdas yra vienas kristalas, turintis savo kristalinę struktūrą. Metalo mėginio savybės apskaičiuojamos vidutiniškai visų grūdų atžvilgiu. Atsitiktinės orientacijos į grūdus atveju bendrosios fizinės savybės visomis kryptimis yra vienodos. Jei kai kurios daugelio grūdų kristalinės plokštumos ar atominės eilės yra lygiagrečios, tada mėginio savybės tampa „anizotropinės“, ty priklausomai nuo krypties. Šiuo atveju puodelis, gautas giliai išspaudžiant iš apvalios plokštelės, viršutiniame krašte turės „liežuvius“ arba „šukutes“, nes tam tikromis kryptimis medžiaga deformuojasi lengviau nei kitomis. Mechaninio formavimo metu fizinių savybių anizotropija paprastai yra nepageidautina. Tačiau transformatorių ir kitų prietaisų magnetinių medžiagų lapuose labai pageidautina, kad lengvo įmagnetinimo kryptis, kurią atskiruose kristaluose lemia kristalų struktūra, visuose grūduose sutaptų su nurodyta magnetinio srauto kryptimi. Taigi „pageidaujama orientacija“ (tekstūra) gali būti pageidautina arba nepageidaujama, priklausomai nuo medžiagos paskirties. Apskritai, kai medžiaga persikristalizuoja, jos pageidaujama orientacija keičiasi. Šios orientacijos pobūdis priklauso nuo medžiagos sudėties ir grynumo, nuo šalčio deformacijos tipo ir laipsnio, taip pat nuo atkaitinimo trukmės ir temperatūros.

Grūdų dydžio valdymas. Fizines metalo mėginio savybes daugiausia lemia vidutinis grūdelių dydis. Smulkiagrūdė struktūra beveik visada atitinka geriausias mechanines savybes. Grūdų dydžio sumažinimas dažnai yra vienas iš terminio apdorojimo (taip pat lydymo ir liejimo) tikslų. Kylant temperatūrai, difuzija pagreitėja, todėl vidutinis dydis padidėja grūdai. Grūdų ribos pasislenka taip, kad didesni grūdai užauga mažesnių sąskaita, kurie ilgainiui išnyksta. Todėl paskutiniai karšto darbo procesai paprastai atliekami esant žemiausiai įmanomai temperatūrai, kad grūdų dydis būtų kuo mažesnis. Karštas apdorojimas žemoje temperatūroje dažnai yra sąmoningai atliekamas, daugiausia siekiant sumažinti grūdelių dydį, nors tą patį rezultatą galima pasiekti šaltu būdu, po to perkristalinant.

Homogenizacija. Pirmiau minėti procesai vyksta tiek grynuose metaluose, tiek lydiniuose. Tačiau yra daugybė kitų procesų, kurie galimi tik metalinėse medžiagose, kuriose yra du ar daugiau komponentų. Taigi, pavyzdžiui, liejant lydinį, beveik neabejotinai bus nevienodos cheminės sudėties, kurią lemia nevienodas kietėjimo procesas. Kietėjančiame lydinyje bet kuriuo momentu susidariusios kietosios fazės sudėtis nėra tokia pati kaip skystosios fazės, kuri yra su juo pusiausvyroje. Vadinasi, pradinės kietėjimo momento metu susidariusios kietosios medžiagos sudėtis bus kitokia nei kietėjimo pabaigoje, ir tai lemia kompozicijos erdvinį nevienalytiškumą mikroskopiniu mastu. Šis nevienalytiškumas pašalinamas paprastu kaitinimu, ypač kartu su mechanine deformacija.

Valymas. Nors metalo grynumą visų pirma lemia lydymosi ir liejimo sąlygos, metalo gryninimas dažnai pasiekiamas termiškai apdorojant kietą būseną. Metale esančios priemaišos ant jo paviršiaus reaguoja su atmosfera, kurioje jis kaitinamas; taigi vandenilio ar kito reduktoriaus atmosfera gali paversti didelę oksidų dalį į gryną metalą. Tokio valymo gylis priklauso nuo priemaišų gebėjimo pasklisti iš tūrio į paviršių, todėl jį lemia terminio apdorojimo trukmė ir temperatūra.

Antrinių fazių izoliacija. Vienas svarbus efektas yra daugelio lydinių terminio apdorojimo būdų pagrindas. Tai susiję su tuo, kad lydinio komponentų tirpumas kietoje būsenoje priklauso nuo temperatūros. Skirtingai nuo gryno metalo, kuriame visi atomai yra vienodi, dviejų komponentų, pavyzdžiui, kieto, tirpale yra dviejų skirtingų tipų atomai, atsitiktinai pasiskirstę kristalinės gardelės vietose. Jei padidinsite antrosios rūšies atomų skaičių, galite pasiekti būseną, kai jie negali tiesiog pakeisti pirmosios rūšies atomų. Jei antrojo komponento kiekis viršija šią tirpumo ribą kietoje būsenoje, lydinio pusiausvyros struktūroje atsiranda antrosios fazės intarpai, kurie savo sudėtimi ir struktūra skiriasi nuo pradinių grūdelių ir paprastai yra išsibarstę tarp jų atskiros dalelės. Tokios antrosios fazės dalelės gali labai paveikti fizines medžiagos savybes, kurios priklauso nuo jų dydžio, formos ir pasiskirstymo. Šiuos veiksnius galima pakeisti termiškai apdorojant (termiškai apdorojant).

Terminis apdorojimas - tai metalo ir lydinio gaminių apdorojimo terminiu būdu procesas, siekiant pakeisti jų struktūrą ir savybes tam tikra kryptimi. Šį efektą taip pat galima derinti su cheminiu, deformaciniu, magnetiniu ir kt.

Istorinė informacija apie terminį apdorojimą.
Žmogus nuo senų laikų naudoja metalų terminį apdorojimą. Netgi chalkolito laikais, naudodamas šaltą aukso ir vario kalimą, primityvus žmogus susidūrė su darbo sukietėjimo reiškiniu, dėl kurio buvo sunku gaminti gaminius plonais ašmenimis ir aštriais galais, o norėdamas atkurti plastiškumą, kalvis turėjo šildyti židinyje šaltas kaltas varis. Ankstyviausi įrodymai apie minkštinančio grūdinto metalo panaudojimą datuojami V tūkstantmečio pr. NS. Toks atkaitinimas, atsižvelgiant į jo atsiradimo laiką, buvo pirmasis metalų terminio apdorojimo veiksmas. Gamindamas ginklus ir įrankius iš geležies, gautos naudojant neapdorotą pūtimo procesą, kalvis įkaitino geležies ruošinį, skirtą karštam kalimui anglies kalvėje. Tuo pačiu metu geležis buvo karbonizuota, tai yra, įvyko cementavimas, viena iš cheminio-terminio apdorojimo rūšių. Vandenyje aušindamas suklastotą gaminį, pagamintą iš karbonizuotos geležies, kalvis atrado staigų jo kietumo padidėjimą ir kitų savybių pagerėjimą. Karbonizuotos geležies vandens gesinimas buvo naudojamas nuo II tūkstantmečio pradžios prieš Kristų. NS. Homero „Odisėjoje“ (8–7 a. Pr. Kr.) Yra šios eilutės: „Kaip kalvis panardina įkaitusį kirvį ar kirvį į šaltą vandenį, o geležinis šnypštimas su gurguliu yra stipresnis, nei atsitinka geležis, grūdinamas ugnyje ir vandenyje. . " V amžiuje. Kr NS. Etruskai užgesino aukštos skardos bronzos veidrodžius vandenyje (greičiausiai pagerins blizgesį poliravimo metu). Geležies cementavimas medžio anglyje arba organinėse medžiagose, plieno grūdinimas ir grūdinimas buvo plačiai naudojamas viduramžiais peilių, kardų, dildžių ir kitų įrankių gamyboje. Nežinodami metalo vidinių virsmų esmės, viduramžių meistrai aukštų savybių įgijimą metalo terminio apdorojimo metu dažnai siejo su antgamtinių jėgų pasireiškimu. Iki XIX amžiaus vidurio. žmonių žinios apie metalų terminį apdorojimą buvo receptų rinkinys, sukurtas remiantis šimtmečių patirtimi. Technologijų plėtros poreikiai, o pirmiausia plieno patrankų gamybos plėtra, paskatino metalų terminį apdorojimą iš meno paversti mokslu. Viduryje, kai kariuomenė siekė bronzines ir ketaus patrankas pakeisti galingesnėmis plieninėmis, didelio ir garantuoto stiprumo ginklų vamzdžių gamybos problema buvo itin opi. Nepaisant to, kad metalurgai žinojo plieno lydymo ir liejimo receptus, ginklų vamzdžiai labai dažnai sprogo be jokios akivaizdžios priežasties. DKChernovas Sankt Peterburgo Obukhovo plieno gamykloje, mikroskopu tyrinėdamas išgraviruotas plonas dalis, pagamintas iš ginklų antsnukių, ir stebėdamas plyšimo vietos lūžių struktūrą po padidinamuoju stiklu, padarė išvadą, kad plienas yra stipresnis, tuo smulkesnis struktūra. 1868 m. Černovas atrado aušinimo plieno vidinius struktūrinius pokyčius, vykstančius tam tikroje temperatūroje. kuriuos jis pavadino kritiniais taškais a ir b. Jei plienas kaitinamas žemesnėje nei a taško temperatūroje, jo negalima sukietinti, o norint gauti smulkiagrūdę struktūrą, plienas turi būti įkaitintas iki aukštesnės nei b punkto temperatūros. Chernovo atradus kritinius plieno struktūrinių virsmų taškus, buvo galima moksliškai pasirinkti terminio apdorojimo režimą, kad būtų gautos reikiamos plieno gaminių savybės.

1906 m. A. Wilm (Vokietija) atrado senėjimą po sukietėjimo ant jo sukurto duralumino (žr. Metalų senėjimas) svarbiausias būdas lydinių grūdinimas skirtingais pagrindais (aliuminis, varis, nikelis, geležis ir kt.). 30 -aisiais. XX amžius atsirado termomechaninis senėjančių vario lydinių apdorojimas, o 50 -aisiais - termomechaninis plieno apdorojimas, kuris leido žymiai padidinti gaminių stiprumą. Į kombinuotus terminio apdorojimo tipus įeina termomagnetinis apdorojimas, kuris leidžia aušinant produktus magnetiniame lauke pagerinti kai kurias jų magnetines savybes.

Daugelio metalų ir lydinių struktūros ir savybių pokyčių terminio poveikio rezultatas buvo harmoninga metalų terminio apdorojimo teorija.

Terminio apdorojimo tipų klasifikacija grindžiama tuo, kokie metalo struktūriniai pokyčiai atsiranda veikiant karščiui. Metalų terminis apdorojimas yra suskirstytas į patį terminį apdorojimą, kurį sudaro tik terminis poveikis metalui, cheminis-terminis apdorojimas, apimantis šiluminį ir cheminį poveikį, ir termomechaninis, kuris sujungia terminį poveikį ir plastinę deformaciją. Tikrasis terminis apdorojimas apima šiuos tipus: pirmosios rūšies atkaitinimas, antros rūšies atkaitinimas, gesinimas be polimorfinės transformacijos ir su polimorfine transformacija, senėjimas ir grūdinimas.

Nitridinimas - metalinių dalių paviršiaus prisotinimas azotu, siekiant padidinti kietumą, atsparumą dilimui, nuovargį ir atsparumą korozijai. Plienas, titanas, kai kurie lydiniai, dažniausiai legiruotas plienas, ypač chromo aliuminis, taip pat plienas, kuriame yra vanadžio ir molibdeno, yra nitrinami.
Plieno nitrinimas vyksta esant 500 650 C temperatūrai amoniako aplinkoje. Virš 400 C amoniako disociacija prasideda pagal reakciją NH3 '3H + N. Susidaręs atominis azotas difunduoja į metalą, sudarydamas azoto fazes. Esant žemesnei nei 591 ° C azotinimo temperatūrai, azoto sluoksnis susideda iš trijų fazių (pav.): Μ Fe2N nitridas, ³ Fe4N nitridas, ± azoto feritas, kuriame kambario temperatūroje yra apie 0,01% azoto, ir ³-fazė, kuri lėtai aušinant, suyra 591 C temperatūroje į eutektoidą ± + ³ 1. Nitriduoto sluoksnio kietumas padidėja iki HV = 1200 (atitinka 12 H / m2) ir išlieka pakartotinai kaitinant iki 500 600 C, o tai užtikrina aukštą dalių atsparumas nusidėvėjimui aukštesnėje temperatūroje. Nitrizuotas plienas yra žymiai pranašesnis už dėvėtą ir grūdintą plieną. Azotinimas yra ilgas procesas, 0,2 0,4 mm storio sluoksniui gauti reikia 20–50 valandų. naudojamas nitrinimas, alavo dengimas (konstrukciniams plienams) ir nikelio dengimas (nerūdijančiam ir karščiui atspariam plienui). Karščiui atsparaus plieno azotuojančio sluoksnio kietumas kartais atliekamas naudojant amoniako ir azoto mišinį.
Titano lydiniai nitrinami 850–950 ° C temperatūroje, naudojant labai gryną azotą (amoniako azotas nenaudojamas dėl padidėjusio metalo trapumo).

Azotinimo metu susidaro viršutinis plonas nitrido sluoksnis ir kietas azoto tirpalas ± titane. Sluoksnio gylis per 30 valandų yra 0,08 mm, o paviršiaus kietumas HV = 800 850 (atitinka 8 8,5 H / m2). Kai kurių legiruojančių elementų įvedimas į lydinį (iki 3% Al, 3 5% Zr ir kt.) Padidina azoto difuzijos greitį, padidina azoto sluoksnio gylį, o chromas sumažina difuzijos greitį. Titano lydinių nitrinimas retintame azote leidžia gauti gilesnį sluoksnį be trapios nitrido zonos.
Azotavimas plačiai naudojamas pramonėje, įskaitant dalis, veikiančias iki 500 600 C temperatūroje (cilindrų įdėklai, alkūniniai velenai, krumpliaračiai, vožtuvų poros, dalys kuro įranga ir kt.).
Lit .: Minkevich A.N., Cheminis metalų ir lydinių terminis apdorojimas, 2 -asis leidimas, M., 1965: Gulyaev A.P. Metallovedenie, 4 -asis leidimas, M., 1966 m.

Pirmą kartą V.P. Volodinas. Tai buvo beveik prieš šimtmetį - 1923 m. O 1935 metais tokio tipo terminis apdorojimas buvo pradėtas naudoti plieno grūdinimui. Grūdinimo populiarumą šiandien sunku pervertinti - jis aktyviai naudojamas beveik visose mechaninės inžinerijos srityse, o grūdinimui skirti HFC įrenginiai taip pat yra labai paklausūs.

Norint padidinti sukietėjusio sluoksnio kietumą ir padidinti kietumą plieninės dalies centre, būtina naudoti paviršių HDTV grūdinimas... Šiuo atveju viršutinis dalies sluoksnis įkaitinamas iki sukietėjimo temperatūros ir aštraus aušinimo. Svarbu, kad detalės šerdies savybės nepasikeistų. Kai dalies centras išlaiko savo kietumą, pati dalis tampa stipresnė.

HFC gesinimo pagalba galima sustiprinti legiruotos dalies vidinį sluoksnį, jis naudojamas vidutinio anglies plieno (0,4-0,45% C) plienui.

HDTV grūdinimo pranašumai:

  1. Naudojant indukcinį šildymą, keičiasi tik reikalinga dalis, šis metodas yra ekonomiškesnis nei įprastas šildymas. Be to, HDTV grūdinimas užtrunka mažiau laiko;
  2. Naudojant HFC plieno gesinimą, galima išvengti įtrūkimų atsiradimo, taip pat sumažinti atmetimo riziką dėl deformacijos;
  3. Šildant HFC, anglies deginimas ir nuosėdų susidarymas neįvyksta;
  4. Jei reikia, galima pakeisti sukietėjusio sluoksnio gylį;
  5. Naudojant HFC gesinimą, galima pagerinti plieno mechanines savybes;
  6. Naudojant indukcinį šildymą, galima išvengti deformacijų atsiradimo;
  7. Viso šildymo proceso automatizavimas ir mechanizavimas yra aukšto lygio.

Tačiau HDTV grūdinimas turi ir trūkumų. Taigi labai sudėtinga apdoroti kai kurias sudėtingas dalis, o kai kuriais atvejais indukcinis šildymas yra visiškai nepriimtinas.

HFC plieno grūdinimas - veislės:

Stacionarus HDTV grūdinimas. Jis naudojamas smulkių plokščių dalių (paviršių) grūdinimui. Tokiu atveju detalės ir šildytuvo padėtis nuolat palaikoma.

Nuolatinis HDTV grūdinimas... Atliekant tokio tipo grūdinimą, dalis juda po šildytuvu arba lieka vietoje. Pastaruoju atveju pats šildytuvas juda dalies kryptimi. Toks HFC grūdinimas tinka plokščioms ir cilindrinėms dalims bei paviršiams apdoroti.

Tangentinis nuolatinis nuoseklus HDTV grūdinimas... Jis naudojamas kaitinant itin mažas cilindrines dalis, kurios slenka vieną kartą.

Ieškote kokybiškos grūdinimo įrangos? Tada susisiekite su tyrimų ir gamybos įmone „Ambit“. Mes garantuojame, kad kiekvienas mūsų gaminamas HDTV grūdinimo įrenginys yra patikimas ir aukštųjų technologijų.

Įvairių frezų indukcinis kaitinimas prieš litavimą, gesinimą,
indukcinis šildymo įrenginys IHM 15-8-50

Indukcinis litavimas, diskinių pjūklelių grūdinimas (remontas),
indukcinis šildymo įrenginys IHM 15-8-50

Įvairių frezų indukcinis kaitinimas prieš litavimą, gesinimą

Ypač kritinių elementų stiprumas plieninės konstrukcijos labai priklauso nuo mazgų būklės. Dalių paviršius vaidina svarbų vaidmenį. Norint suteikti reikiamą kietumą, patvarumą ar kietumą, atliekamos terminio apdorojimo operacijos. Dalių paviršius grūdinamas įvairiais būdais. Vienas iš jų yra grūdinimas aukšto dažnio srovėmis, tai yra aukšto dažnio srovė. Tai yra vienas iš labiausiai paplitusių ir produktyviausių būdų gaminant daug įvairių konstrukcinių elementų.

Panašus terminis apdorojimas taikomas tiek visoms dalims, tiek atskiroms jų sritims. Šiuo atveju tikslas yra pasiekti tam tikrą stiprumo lygį, taip padidinant tarnavimo laiką ir našumą.

Ši technologija naudojama technologinės įrangos ir transporto mazgams stiprinti, taip pat grūdinant įvairius įrankius.

Technologijos esmė

Grūdinimas HFC yra dalies stiprumo charakteristikų pagerėjimas dėl to, kad elektros srovė (su kintama amplitude) gali prasiskverbti į detalės paviršių, ją kaitindama. Įsiskverbimo gylis dėl magnetinio lauko gali skirtis. Kartu su paviršiaus šildymu ir sukietėjimu įrenginio šerdis gali būti visai nešildoma arba tik šiek tiek padidinti jos temperatūrą. Ruošinio paviršiaus sluoksnis sudaro reikiamą storį, kurio pakanka elektros srovei perduoti. Šis sluoksnis atspindi elektros srovės įsiskverbimo gylį.

Eksperimentai tai įrodė srovės dažnio padidėjimas prisideda prie skverbimosi gylio sumažėjimo... Šis faktas atveria galimybes reguliuoti ir gauti detales su minimaliu sukietėjusiu sluoksniu.

HDTV terminis apdorojimas atliekamas specialiuose įrenginiuose - generatoriuose, daugikliuose, dažnio keitikliuose, kurie leidžia reguliuoti reikiamame diapazone. Be dažnio charakteristikų, galutiniam sukietėjimui įtakos turi detalės matmenys ir forma, pagaminimo medžiaga ir naudojama induktyvumo jėga.

Taip pat paaiškėjo toks dėsningumas - kuo mažesnis gaminys ir paprastesnė jo forma, tuo geriau vyksta kietėjimo procesas. Tai taip pat sumažina bendrą įrenginio energijos suvartojimą.

Vario induktorius. Dažnai vidiniame paviršiuje yra papildomų skylių vandens tiekimui aušinimo metu. Šiuo atveju procesą lydi pirminis šildymas ir vėlesnis aušinimas be maitinimo. Induktorių konfigūracijos yra skirtingos. Pasirinktas įrenginys tiesiogiai priklauso nuo apdorojamo ruošinio. Kai kuriuose įrenginiuose trūksta skylių. Esant tokiai situacijai, dalis aušinama specialioje gesinimo talpykloje.

Pagrindinis HFC kietėjimo proceso reikalavimas yra išlaikyti pastovų tarpą tarp induktoriaus ir gaminio. Išlaikant nurodytą intervalą, sukietėjimo kokybė tampa aukščiausia.

Stiprinti galima vienu iš būdų:

  • Nuolatinis-nuoseklus: dalis yra nejudanti, o induktorius juda išilgai savo ašies.
  • Vienu metu: gaminys juda, o induktorius - atvirkščiai.
  • Nuosekliai: skirtingos dalys apdorojamos nuosekliai.

Indukcinio įrengimo ypatybės

HFC grūdinimo įrenginys yra aukšto dažnio generatorius kartu su induktoriumi. Apdirbamas ruošinys yra tiek pačiame induktoriuje, tiek šalia jo. Tai ritė, ant kurios suvyniotas varinis vamzdis.

Kintama elektros srovė, eidama per induktorių, sukuria elektromagnetinį lauką, kuris prasiskverbia į ruošinį. Tai sukelia sūkurinių srovių (Foucault srovių), kurios patenka į dalies struktūrą ir padidina jos temperatūrą, vystymąsi.

Pagrindinis technologijos bruožas- sūkurinės srovės įsiskverbimas į metalo paviršiaus struktūrą.

Padidinus dažnį, atsiveria galimybės sutelkti šilumą mažame detalės plote. Tai padidina temperatūros kilimo greitį ir gali siekti iki 100 - 200 laipsnių / sek. Kietumo laipsnis padidėja iki 4 vienetų, kuris neįtraukiamas grūdinant.

Indukcinis šildymas - charakteristikos

Indukcinio kaitinimo laipsnis priklauso nuo trijų parametrų - specifinės galios, kaitinimo laiko, elektros srovės dažnio. Galia nustato laiką, praleistą daliai šildyti. Atitinkamai, turint didesnę vertę, praleidžiama mažiau laiko.

Šildymo laikas apibūdinamas bendru sunaudotos šilumos kiekiu ir išvystyta temperatūra. Dažnis, kaip minėta aukščiau, lemia srovių įsiskverbimo gylį ir susidariusį kietėjantį sluoksnį. Šios savybės yra atvirkščiai susijusios. Kai dažnis didėja, šildomo metalo tūris mažėja.

Būtent šie 3 parametrai leidžia plačiame diapazone reguliuoti sluoksnio kietumą ir gylį, taip pat šildymo tūrį.

Praktika rodo, kad valdomos generatoriaus charakteristikos (įtampa, galia ir srovė), taip pat šildymo laikas. Dalies įkaitimo laipsnį galima stebėti naudojant pirometrą. Tačiau apskritai nuolatinė temperatūros kontrolė nereikalinga, nes yra optimalūs HDTV šildymo režimai, užtikrinantys stabilią kokybę. Tinkamas režimas parenkamas atsižvelgiant į pasikeitusias elektros charakteristikas.

Po užgesinimo produktas siunčiamas į laboratoriją tyrimams. Tiriamas paskirstyto grūdinto sluoksnio kietumas, struktūra, gylis ir plokštuma.

HFC paviršiaus sukietėjimas lydi puikus šildymas lyginant su įprastu procesu. Tai paaiškinama taip. Visų pirma, didelis temperatūros kilimo greitis padidina kritinius taškus. Antra, tai būtina trumpalaikis kad būtų užtikrintas perlito virsmo austenitu užbaigimas.

Aukšto dažnio grūdinimas, lyginant su įprastu procesu, yra lydimas didesnio kaitinimo. Tačiau metalas neperkaista. Tai paaiškinama tuo, kad plieninės konstrukcijos granuliuoti elementai neturi laiko augti per minimalų laiką. Be to, tūrinio grūdinimo stiprumas yra mažesnis nei 2-3 vienetai. Po HFC sukietėjimo dalis turi didesnį atsparumą dilimui ir kietumą.

Kaip pasirenkama temperatūra?

Technologijos laikymasis turi būti lydimas teisingo temperatūros diapazono pasirinkimo. Iš esmės viskas priklausys nuo apdorojamo metalo.

Plienas yra suskirstytas į keletą tipų:

  • Hipoeutektoidas - anglies kiekis iki 0,8%;
  • Hypereutectoid - daugiau nei 0,8%.

Hipereutektoidinis plienas kaitinamas iki šiek tiek didesnės vertės, nei būtina, kad perlitą ir feritą paverstų austenitu. Skirtumas nuo 800 iki 850 laipsnių. Tada dalis su didelis greitis atvėso. Staiga atvėsus, austenitas virsta martensitu, kurio kietumas ir stiprumas yra didelis. Esant trumpam ekspozicijos laikui, gaunamas smulkiagrūdės struktūros austenitas, taip pat smulkiaakikulinis martensitas. Plienas pasižymi dideliu kietumu ir mažu trapumu.

Hypereutectoid plienas įkaista mažiau. Diapazonas yra nuo 750 iki 800 laipsnių. Šiuo atveju atliekamas nebaigtas grūdinimas. Tai paaiškinama tuo, kad tokia temperatūra leidžia konstrukcijoje išlaikyti tam tikrą cementito tūrį, kurio kietumas yra didesnis nei martensito. Greitai aušinant austenitas virsta martensitu. Cementitą išsaugo nedideli intarpai. Zona taip pat sulaiko ne visiškai ištirpusią anglį, kuri virto kietu karbidu.

Technologijų privalumai

  • Valdymo režimai;
  • Legiruotojo plieno pakeitimas anglies plienu;
  • Vienodas produkto pašildymo procesas;
  • Galimybė visiškai nešildyti visos dalies. Sumažintas energijos suvartojimas;
  • Didelis apdoroto ruošinio stiprumas;
  • Oksidacijos procesas nevyksta, anglis nedeginama;
  • Nėra mikro įtrūkimų;
  • Nėra deformuotų taškų;
  • Tam tikrų produktų sričių šildymas ir grūdinimas;
  • Sumažinti procedūrai skirtą laiką;
  • Įdiegimas gaminant dalis HFC įrenginiams technologinėse linijose.

trūkumus

Pagrindinis šios technologijos trūkumas yra didelės įrengimo išlaidos. Būtent dėl ​​šios priežasties taikymo tikslingumas pateisinamas tik didelės apimties gamyboje ir pašalina galimybę namuose atlikti darbus savo rankomis.

Sužinokite daugiau apie įrenginio veikimą ir veikimo principą pateiktuose vaizdo įrašuose.

Panašūs leidiniai