Поверхностная закалка ТВЧ

Индукционная закалка с нагревом токами высочайшей частоты является прогрессивным способом поверхностного упрочнения. Ее достоинства перед обыкновенной закалкой последующие: большая экономичность, потому что нет необходимости расходовать тепло на нагрев всей детали в печи, что безизбежно для обыкновенной закалки; при закалке ТВЧ существенно меньше брака по короблению и образованию закалочных трещинок; при нагреве Поверхностная закалка ТВЧ ТВЧ не происходит окалинообразование и выгорание углерода; механические характеристики после закалки ТВЧ выше, чем после обыкновенной закалки; просто регулировать толщину закаленного слоя; внедрение ТВЧ позволяет поменять в ряде всевозможных случаев легированные стали дешёвыми углеродистыми сталями; высочайшая производительность процесса; установки ТВЧ без затруднений вписываются в поточные полосы механических Поверхностная закалка ТВЧ цехов и, при их использовании, просто осуществляется автоматизация производственного процесса.

Недочетом закалки ТВЧ является необходимость в специали­зированном оборудовании (генераторах ТВЧ) и в приспособлениях (индукторах). Последние являются персональными для каждого вида закаляемой детали.

Внедрение ТВЧ перспективно и в особенности экономно на предприятиях серийного и массового производства.

Способ нагрева ТВЧ Поверхностная закалка ТВЧ основан на том, что если в переменное элек­тромагнитное поле, создаваемое проводником-индуктором, поместить железную деталь, то в ее поверхностных слоях будут индуктироваться вихревые токи, вызывающие нагрев металла. Схема индукционного нагрева показана на рис.3.1. Скорость нагрева находится в зависимости от количества выделившегося тепла. Изменяя силу тока в индукторе, можно в широких Поверхностная закалка ТВЧ границах изменять скорость нагрева.

Систему индуктор - нагреваемая деталь можно рассматривать как электронный трансформатор, первичной обмоткой которого является индуктор, а вторичной – контур тока в железной детали. В этой системе происходит бесконтактная передача электронной энергии из первичной цепи – индуктора, во вторичную цепь – нагреваемое изделие, где электронная энергия преобразуется в термическую.

Рис Поверхностная закалка ТВЧ. 3.1. Схема индукционного нагрева

а – рассредотачивание магнитного потока в индукторе; б – направление токов в индукторе и детали;1 – нагреваемая деталь; 3 – магнитные силовые полосы; 2– виток индуктора; 4,5 – направление тока в индукторе и детали, соответственно.

В теории индукционного нагрева установлено, что ток индуктора I и мощность, выделяемая в нагреваемой детали Р, связаны соотношением:

,(1)

где k – коэффициент, зависящий от размеров Поверхностная закалка ТВЧ индуктора и нагрева­емой детали;

ρ,µ – удельное сопротивление и магнитная проницаемость нагреваемого материала;

f – частота тока в индукторе.

Увеличение частоты тока позволяет концентрировать в маленьком объеме нагреваемой детали значительную мощность и делать индук­ционный нагрев с большой скоростью: до 300-500 °С/cек.

Переменный ток протекает в большей степени в поверхностных слоях Поверхностная закалка ТВЧ проводника, при довольно больших частотах глубину проникания тока δ, м можно найти по формуле:

,(2)

При всем этом размерность ρ–Ом м, µ-Г/м, f –Гц. Ток высочайшей частоты для индукционного нагрева металла получают от машинных генераторов (частота от 500 до 15 000 Гц) или от ламповых (частота до 107 Гц). Потому машинные генераторы употребляют Поверхностная закалка ТВЧ для получения закаленного слоя шириной от 2 до 10 мм, ламповые от 10-х толикой мм до 1-2 мм.

Для закалки ТВЧ обычно употребляют среднеуглеродистые стали с содержанием углерода 0,4 и выше. Легированные стали с завышенной прокаливаемостью употребляются изредка. Стали обязаны иметь малую ск­лонность к росту зерна аустенита при нагреве под закалку.

На диаграмме Поверхностная закалка ТВЧ (рис.3.2.) указана область температур рекомендуемого нагрева для стали У10 зависимо от скорости нагрева. Как видно, чем больше скорость нагрева, тем выше требуется температура нагрева для закалки. Низкие температуры недостаточны для окончания образования аустенита, высочайшие вызывают перегрев, другими словами насыщенный рост зернышек. Таким макаром, для каждой скорости нагрева имеется определенный Поверхностная закалка ТВЧ интервал температур, обеспечивающий получение тонкодисперсной структуры.

Аналогичный вид имеют диаграммы для других сталей. Во всех случаях при использовании высокоскоростного нагрева температуры закалки должны быть более высочайшими, чем при неспешном печном нагреве.

При проведении индукционной закалки лучшим методом ох­лаждения, как исходя из убеждений параметров и свойства Поверхностная закалка ТВЧ изделий, так и по удобству использования в производстве, является остывание быстродвижущейся водой душем либо потоком воды. Для легированных сталей время от времени используют способ остывания без подачи на закаливаемую поверхность воды – средством отвода теплоты в глубинные ненагретые зоны детали.

Рис. 3.2. Диаграмма для выбора температуры нагрева при

индукционном нагреве стали У10.

На рис. 3.3. показана Поверхностная закалка ТВЧ микроструктура стали 45 после закалки ТВЧ. В поверхностном слое детали появляется мелкоигольчатый мартенсит, потому что нагрев был выше критичной температуры Ас3. Прогрев детали уменьшался с поверхности во вовнутрь детали, потому в сердцевине детали, где нагрев был ниже Ас1, конфигурации структуры, а как следует и упрочнения, не происходит. Структура Поверхностная закалка ТВЧ сердцевины феррит и перлит. На рис.3. 4. показана схема зарисовки изучаемой структуры.

После закалки сталь рекомендуется отпускать при температурах 150-200 °С. Маленький отпуск, некординально снижая твердость поверхностно-закаленного изделия, значительно (нередко в 1,5-2 раза) увеличивает сопротивление стали хрупкому разрушению, наращивает усталостную крепкость детали, уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений. Более высочайшие температуры отпуска использовать не Поверхностная закалка ТВЧ следует, потому что это приводит к понижению твердости, статической и усталостной прочности, износостойкости поверхностно-закаленных изделий.

Рис. 3.3. Микроструктура стали 45 после индукционной закалки (х725)

поверхность – мартенсит, сердцевина – феррит + перлит)

Рис. 3.4. Схема зарисовки структуры стали 45 после

индукционной закалки.

Экономически прибыльно и поболее производительно применение самоотпуска после закалки. Для этого остывание Поверхностная закалка ТВЧ при закалке прерывается с таким расчетом, чтоб за счет оставшегося в изделии тепла произошел отпуск. На рис. 3.5. показана тепловая кривая закалки ТВЧ с самоотпуском, которая наглядно иллюстрирует цикл термической обработки детали.

Рис. 3.5. Тепловая кривая закалки ТВЧ с самоотпуском для стали 45.


povestka-dnya-zasedaniya-komissii-novgorodskoj-oblastnoj-dumi-po-provedeniyu-antikorrupcionnoj-ekspertizi.html
povestka-dnya-zdorove-i-ekologicheskie-problemi-svyazannie-s-tyazhelimi-metallami-kakovi-globalnie-potrebnosti-v-dalnejshih-dejstviyah-parallelnoe-meropriyatie-po-voprosam-tyazhelih-metallov.html
povestka-kommersant-granik-irina-05082008-136-tv-7-3-kanal-gorod-04-08-2008-loseva-olesya-18-15-7.html