Instalace HDTV pro zpevnění principu fungování. Kalení kovů vysokofrekvenčními proudy

Po dohodě je možné tepelné zpracování a kalení kovových a ocelových dílů o rozměrech větších než jsou v této tabulce.

Tepelné zpracování (tepelné zpracování oceli) kovů a slitin v Moskvě je službou, kterou náš závod poskytuje svým zákazníkům. Máme všechny potřebné vybavení provozovány kvalifikovanými odborníky. Veškeré zakázky vyřizujeme kvalitně a včas. Přijímáme a plníme také objednávky na tepelné zpracování ocelí a HDTV, které k nám přicházejí z jiných regionů Ruska.

Hlavní druhy tepelného zpracování oceli

Žíhání prvního druhu:

Žíhání prvního druhu difúze (homogenizace) - Rychlý ohřev na t 1423 K, dlouhá expozice a následné pomalé ochlazování. Vyrovnání chemické heterogenity materiálu u velkých tvarových odlitků z legované oceli

Žíhání prvního druhu rekrystalizace - Zahřátí na teplotu 873-973 K, dlouhá expozice a následné pomalé chlazení. Po deformaci za studena dochází ke snížení tvrdosti a zvýšení tažnosti (zpracování je mezioperační)

Žíhání prvního druhu snižující pnutí - Zahřátí na teplotu 473-673 K a následné pomalé ochlazování. Dochází k odstranění zbytkových pnutí po odlévání, svařování, plastické deformaci nebo obrábění.

Žíhání druhého druhu:

Žíhání druhého druhu je dokončeno - Zahřátí na teplotu nad bod Ac3 o 20-30 K, udržení a následné ochlazení. Dochází ke snížení tvrdosti, zlepšení obrobitelnosti, odstranění vnitřních pnutí u podeutektoidních a eutektoidních ocelí před kalením (viz poznámka k tabulce)

Žíhání typu II je neúplné - Zahřátí na teplotu mezi body Ac1 a Ac3, expozice a následné ochlazení. Dochází ke snížení tvrdosti, zlepšení obrobitelnosti, odstranění vnitřních pnutí u hypereutektoidní oceli před kalením

Žíhání druhého druhu izotermické - Zahřívání na teplotu 30-50 K nad bodem Ac3 (u podeutektoidní oceli) nebo nad bodem Ac1 (pro nadeutektoidní ocel), expozice a následné stupňovité ochlazování. Zrychlené zpracování malých válcovaných výrobků nebo výkovků z legovaných a vysoce uhlíkových ocelí za účelem snížení tvrdosti, zlepšení obrobitelnosti, zmírnění vnitřního pnutí

Žíhání druhého druhu sféroidizace - Zahřátí na teplotu nad bod Ac1 o 10-25 K, expozice a následné postupné chlazení. Dochází ke snížení tvrdosti, zlepšení obrobitelnosti, odstranění vnitřních pnutí u nástrojové oceli před kalením, zvýšení tažnosti nízkolegovaných a středně uhlíkových ocelí před deformací za studena

Žíhání druhého druhu lesklé - Ohřev v řízeném prostředí na teplotu nad bod Ac3 o 20-30 K, expozice a následné ochlazení v řízeném prostředí. Vyskytuje se Ochrana povrchu oceli před oxidací a oduhličením

Žíhání druhého druhu Normalizace (normalizační žíhání) - Zahřátí na teplotu nad bod Ac3 o 30-50 K, vystavení a následné ochlazení na bezvětří. Dochází ke korekci struktury ohřáté oceli, odstranění vnitřních pnutí v dílech z konstrukční oceli a zlepšení jejich obrobitelnosti, zvýšení hloubky prokalitelnosti nástroje. ocel před kalením

Kalení:

Plné kontinuální kalení - Zahřátí na teplotu nad bod Ac3 o 30-50 K, udržení a následné rychlé ochlazení. Získání (v kombinaci s popouštěním) vysoké tvrdosti a odolnosti proti opotřebení dílů z podeutektoidních a eutektoidních ocelí

Neúplné vytvrzení - Zahřátí na teplotu mezi body Ac1 a Ac3, expozice a následné rychlé ochlazení. Získání (v kombinaci s popouštěním) vysoké tvrdosti a odolnosti proti opotřebení dílů z hypereutektoidní oceli

Přerušované kalení - Zahřátí na t nad bod Ac3 o 30-50 K (pro podeutektoidní a eutektoidní oceli) nebo mezi body Ac1 a Ac3 (pro nadeutektoidní ocel), expozice a následné ochlazení ve vodě a poté v oleji. Dochází k poklesu zbytkových napětí a deformací u dílů vyrobených z vysokouhlíkové nástrojové oceli

Izotermické kalení - Zahřátí na teplotu nad bod Ac3 o 30-50 K, udržení a následné ochlazení v roztavených solích a následně na vzduchu. Dosažení minimální deformace (deformace), zvýšení tažnosti, meze únosnosti a odolnosti v ohybu dílů vyrobených z legované nástrojové oceli

Krokové kalení - Stejné (od izotermického kalení se liší kratší dobou strávenou v chladícím médiu). Snížení pnutí, deformací a prevence praskání u malých nástrojů vyrobených z uhlíkové nástrojové oceli, stejně jako u větších nástrojů vyrobených z legovaných nástrojů a rychlořezné oceli

Povrchové kalení - Zahřátí elektrickým proudem nebo plynovým plamenem povrchové vrstvy výrobku do vytvrzení t s následným rychlým ochlazením zahřáté vrstvy. Dochází ke zvýšení povrchové tvrdosti do určité hloubky, odolnosti proti opotřebení a zvýšené odolnosti strojních součástí a nástrojů

Kalení samovolným temperováním - Zahřátí na teplotu nad bod Ac3 o 30-50 K, udržení a následné neúplné ochlazení. Teplo zadržené uvnitř dílu zajišťuje temperování tvrzené vnější vrstvy

Kalení úpravou za studena - Hluboké ochlazení po kalení na teplotu 253-193 K. Dochází ke zvýšení tvrdosti a získání stabilních rozměrů dílů z vysoce legované oceli

Kalení s chlazením - Zahřáté díly se před ponořením do chladícího média nebo udržováním v termostatu se sníženou t nějakou dobu chladí na vzduchu. Dochází ke snížení cyklu tepelného zpracování oceli (obvykle se používá po nauhličování).

Kalení světlem - Zahřátí v řízeném prostředí na teplotu nad bod Ac3 o 20-30 K, vystavení a následné ochlazení v řízeném prostředí. Ochrana proti oxidaci a oduhličení složitých částí forem, zápustek a přípravků, které nejsou podrobeny broušení

Prázdninová nízká - Vytápění v rozmezí teplot 423-523 K a následné zrychlené chlazení. Dochází k odstranění vnitřních pnutí a snížení křehkosti řezných a měřicích nástrojů po povrchovém kalení; pro nauhličované díly po vytvrzení

Prázdninové médium - Ohřev v rozmezí t = 623-773 K a následné pomalé nebo zrychlené chlazení. Dochází ke zvýšení meze pružnosti pružin, pružin a dalších pružných prvků

Holiday high - Topení v rozmezí teplot 773-953 K a následné pomalé nebo rychlé chlazení. Zajištění vysoké tažnosti dílů vyrobených z konstrukční oceli zpravidla s tepelným zlepšením

Tepelné zlepšení - Kalení a následné vysoké temperování. Dochází k úplnému odstranění zbytkových pnutí. Poskytování kombinace vysoké pevnosti a tažnosti při konečném tepelném zpracování konstrukčních ocelových dílů pracujících při rázovém a vibračním zatížení

Termomechanické zpracování - Zahřívání, rychlé ochlazení na 673-773 K, vícenásobná plastická deformace, kalení a popouštění. Existuje opatření pro válcované výrobky a díly jednoduchého tvaru, které nejsou podrobeny svařování, zvýšená pevnost ve srovnání s pevností získanou konvenčním tepelným zpracováním

Stárnutí – Zahřívání a dlouhodobé vystavení zvýšeným teplotám. Díly a nástroje jsou rozměrově stabilizované

Nauhličování - Nasycení povrchové vrstvy měkké oceli uhlíkem (nauhličování). Doprovázeno následným kalením s nízkým temperováním. Hloubka cementované vrstvy je 0,5-2 mm. Dává se produktu vysoké povrchové tvrdosti se zachováním viskózního jádra. Nauhličování se provádí na uhlíkových nebo legovaných ocelích s obsahem uhlíku: u malých a středních výrobků 0,08-0,15 %, u větších 0,15-0,5 %. Ozubená kola, pístní čepy atd. jsou nauhličovány.

Kyanování - Termochemické zpracování ocelových výrobků v roztoku kyanidových solí při teplotě 820. Povrchová vrstva oceli je nasycena uhlíkem a dusíkem (vrstva 0,15-0,3 mm). Takové výrobky se vyznačují vysokou odolností proti opotřebení a odolností proti nárazovému zatížení.

Nitridace (nitridace) - Nasycení povrchové vrstvy ocelových výrobků dusíkem do hloubky 0,2-0,3 mm. Vyskytuje se Poskytuje vysokou tvrdost povrchu, zvýšenou odolnost proti oděru a korozi. Měřidla, ozubená kola, čepy hřídele atd. se nitridují.

Úprava za studena - Chlazení po vytvrzení na teplotu pod nulou. U kalených ocelí dochází ke změně vnitřní struktury. Používá se pro nástrojové oceli, cementované výrobky, některé vysoce legované oceli.

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KOVŮ (HEAT TREATMENT), určitý časový cyklus ohřevu a ochlazování, kterému jsou vystaveny kovy, aby se změnily jejich fyzikální vlastnosti. Tepelné zpracování v obvyklém smyslu tohoto termínu se provádí při teplotách pod bodem tání. Procesy tavení a odlévání, které mají významný vliv na vlastnosti kovu, nejsou zahrnuty do tohoto konceptu. Změny fyzikálních vlastností způsobené tepelným zpracováním jsou způsobeny změnami vnitřní struktury a chemických vztahů vyskytujících se v pevném materiálu. Cykly tepelného zpracování jsou různé kombinace ohřevu, udržování na určité teplotě a rychlého nebo pomalého ochlazování, odpovídající strukturálním a chemickým změnám, které je třeba způsobit.

Struktura zrn kovů. Jakýkoli kov se obvykle skládá z mnoha krystalů (nazývaných zrna), které jsou ve vzájemném kontaktu, obvykle mikroskopické velikosti, ale někdy viditelné pouhým okem. Uvnitř každého zrna jsou atomy uspořádány tak, že tvoří pravidelnou trojrozměrnou geometrickou mřížku. Typ mřížky, nazývaný krystalová struktura, je charakteristickým znakem materiálu a může být určen rentgenovou difrakční analýzou. Správné uspořádání atomů je zachováno v celém zrnu, s výjimkou malých poruch, jako jsou jednotlivá místa mřížky, která se náhodou ukáže jako prázdná. Všechna zrna mají stejnou krystalovou strukturu, ale zpravidla jsou různě orientovaná v prostoru. Proto jsou atomy na hranici dvou zrn vždy méně uspořádané než uvnitř nich. To vysvětluje zejména skutečnost, že hranice zrn se snadněji leptají chemickými činidly. Na leštěném plochém kovovém povrchu ošetřeném vhodným leptadlem se obvykle odhalí zřetelný vzor hranic zrn. Fyzikální vlastnosti materiálu jsou určeny vlastnostmi jednotlivých zrn, jejich vzájemným působením a vlastnostmi hranic zrn. Vlastnosti kovového materiálu jsou vysoce závislé na velikosti, tvaru a orientaci zrn a cílem tepelného zpracování je tyto faktory kontrolovat.

Atomové procesy při tepelném zpracování. Se zvýšením teploty pevného krystalického materiálu se jeho atomy snáze pohybují z jednoho místa krystalové mřížky na druhé. Právě na této difúzi atomů je založeno tepelné zpracování. Nejúčinnější mechanismus pohybu atomů v krystalové mřížce si lze představit jako pohyb prázdných míst mřížky, která jsou vždy přítomna v jakémkoli krystalu. Při zvýšených teplotách se vlivem zvýšení rychlosti difúze urychluje proces přechodu nerovnovážné struktury látky do rovnovážné. Teplota, při které se rychlost difúze znatelně zvyšuje, není stejná pro různé kovy. Obvykle je vyšší u kovů s vysokým bodem tání. Ve wolframu s teplotou tání 3387 C nedochází k rekrystalizaci ani při červeném žáru, při tepelném zpracování slitin hliníku tavení při nízkých teplotách, v některých případech je možné provádět při pokojové teplotě.

V mnoha případech tepelné zpracování zahrnuje velmi rychlé ochlazení, nazývané kalení, aby se zachovala struktura vytvořená při zvýšené teplotě. I když přísně vzato nelze takovou strukturu považovat za termodynamicky stabilní při pokojové teplotě, v praxi je díky nízké rychlosti difúze poměrně stabilní. Velmi mnoho užitečných slitin má podobnou "metastabilní" strukturu.

Změny způsobené tepelným zpracováním mohou být dvou hlavních typů. Za prvé, jak u čistých kovů, tak u slitin jsou možné změny, které ovlivňují pouze fyzikální strukturu. Mohou to být změny napjatosti materiálu, změny velikosti, tvaru, krystalové struktury a orientace jeho krystalových zrn. Za druhé, chemická struktura kovu se také může změnit. To může být vyjádřeno vyhlazením kompozičních nehomogenit a tvorbou precipitátů jiné fáze, v interakci s okolní atmosférou, vytvořených za účelem čištění kovu nebo jeho dosažení požadovaných povrchových vlastností. Změny obou typů mohou nastat současně.

Zbavte se stresu. Deformace za studena zvyšuje tvrdost a křehkost většiny kovů. Někdy je takové „pracovní otužování“ žádoucí. Neželezné kovy a jejich slitiny obvykle získávají určitý stupeň tvrdosti válcováním za studena. Měkké oceli se také často kalí tvářením za studena. Vysokouhlíkové oceli, které byly válcovány za studena nebo taženy za studena na zvýšenou pevnost požadovanou například pro výrobu pružin, jsou obvykle podrobeny žíhání pro uvolnění pnutí, zahřáté na relativně nízkou teplotu, při které materiál zůstává téměř jako tvrdý jako dříve, ale zaniká v něm.nehomogenita rozložení vnitřních napětí. To snižuje tendenci k praskání, zejména v korozivním prostředí. K takovému odlehčení napětí dochází zpravidla v důsledku místního plastického toku v materiálu, který nevede ke změnám celkové struktury.

Rekrystalizace. Při různých metodách tváření kovů je často nutné značně změnit tvar obrobku. Pokud musí být tvarování prováděno za studena (což je často diktováno praktickými úvahami), je nutné proces rozdělit do několika kroků, mezi nimiž je provádění rekrystalizace. Po první fázi deformace, kdy je materiál zpevněn do té míry, že další deformace může vést k lomu, se obrobek zahřeje na teplotu nad teplotou žíhání pro uvolnění pnutí a nechá se rekrystalizovat. Díky rychlé difúzi při této teplotě vzniká vlivem atomového přeskupení zcela nová struktura. Uvnitř zrnité struktury deformovaného materiálu začnou růst nová zrna, která jej časem zcela nahradí. Nejprve se tvoří malá nová zrna v místech, kde je stará struktura nejvíce narušena, totiž na starých hranicích zrn. Při dalším žíhání se atomy deformované struktury přeskupí tak, že se také stanou součástí nových zrn, která rostou a nakonec pohltí celou starou strukturu. Obrobek si zachovává svůj původní tvar, ale nyní je vyroben z měkkého, nenamáhaného materiálu, který může být podroben novému cyklu deformace. Takový proces lze opakovat několikrát, vyžaduje-li to daný stupeň deformace.

Zpracování za studena je deformace při teplotě příliš nízké pro rekrystalizaci. Pro většinu kovů tato definice odpovídá pokojové teplotě. Pokud se deformace provádí při dostatečně vysoké teplotě, takže rekrystalizace má čas následovat deformaci materiálu, pak se takové zpracování nazývá horké. Dokud je teplota dostatečně vysoká, může se libovolně deformovat. Horký stav kovu je určen především tím, jak blízko je jeho teplota bodu tání. Vysoká kujnost olova znamená, že snadno rekrystalizuje, což znamená, že může být opracováno „za tepla“ při pokojové teplotě.

Kontrola textury. Fyzikální vlastnosti zrna, obecně řečeno, nejsou stejné v různých směrech, protože každé zrno je jediný krystal s vlastní krystalickou strukturou. Vlastnosti vzorku kovu jsou výsledkem zprůměrování přes všechna zrna. V případě náhodné orientace zrn platí obecně fyzikální vlastnosti jsou ve všech směrech stejné. Pokud jsou naopak některé krystalové roviny nebo atomové řady většiny zrn rovnoběžné, pak se vlastnosti vzorku stanou "anizotropními", tj. závislými na směru. V tomto případě bude miska, získaná hlubokou extruzí z kulaté desky, mít na horním okraji "jazyky" nebo "hřebenatky", protože v některých směrech se materiál deformuje snadněji než v jiných. Při mechanickém tvarování je anizotropie fyzikálních vlastností zpravidla nežádoucí. Ale u listů magnetických materiálů pro transformátory a jiná zařízení je velmi žádoucí, aby směr snadné magnetizace, který je u monokrystalů určen krystalovou strukturou, se ve všech zrnech shodoval s daným směrem magnetického toku. Tedy "preferovaná orientace" (textura) může nebo nemusí být žádoucí, v závislosti na účelu materiálu. Obecně řečeno, jak materiál rekrystalizuje, jeho preferovaná orientace se mění. Povaha této orientace závisí na složení a čistotě materiálu, na typu a stupni deformace za studena a také na délce a teplotě žíhání.

Kontrola velikosti zrna. Fyzikální vlastnosti vzorku kovu jsou do značné míry určeny průměrnou velikostí zrna. nejlepší mechanické vlastnosti téměř vždy odpovídá jemnozrnné struktuře. Snížení velikosti zrn je často jedním z cílů tepelného zpracování (stejně jako tavení a odlévání). Se stoupající teplotou se difúze zrychluje, a proto se zvyšuje průměrná velikost zrna. Hranice zrn se posouvají tak, že větší zrna rostou na úkor menších, která nakonec zmizí. Proto se finální procesy zpracování za tepla obvykle provádějí při nejnižší možné teplotě, aby zrnitost byla co nejmenší. Často je záměrně prováděno nízkoteplotní zpracování za tepla, hlavně za účelem snížení velikosti zrna, ačkoli stejného výsledku lze dosáhnout zpracováním za studena s následnou rekrystalizací.

Homogenizace. Výše uvedené procesy se vyskytují jak v čistých kovech, tak ve slitinách. Existuje ale řada dalších procesů, které jsou možné pouze v kovové materiály obsahující dvě popř více komponenty. Takže například při odlévání slitiny se téměř jistě vyskytnou nehomogenity v chemickém složení, které je dáno nerovnoměrným procesem tuhnutí. Ve vytvrzovací slitině je složení pevné fáze vytvořené v každé z nich tento moment, není stejný jako v kapalině, která je s ním v rovnováze. Proto složení pevné látky vytvořené v počáteční okamžik tuhnutí bude jiné než na konci tuhnutí, což vede k prostorové heterogenitě kompozice v mikroskopickém měřítku. Taková nehomogenita je eliminována jednoduchým ohřevem, zejména v kombinaci s mechanickou deformací.

Čištění. Ačkoli čistotu kovu určují především podmínky tavení a odlévání, čištění kovu se často dosahuje tepelným zpracováním v pevném stavu. Nečistoty obsažené v kovu reagují na jeho povrchu s atmosférou, ve které se zahřívá; tak atmosféra vodíku nebo jiného redukčního činidla může přeměnit významnou část oxidů na čistý kov. Hloubka takového čištění závisí na schopnosti nečistot difundovat z objemu na povrch, a proto je dána délkou a teplotou tepelného zpracování.

Oddělení sekundárních fází. Většina režimů tepelného zpracování slitin je založena na jednom důležitém efektu. Souvisí to s tím, že rozpustnost složek slitiny v pevném stavu závisí na teplotě. Na rozdíl od čistého kovu, ve kterém jsou všechny atomy stejné, ve dvousložkovém, například tuhém roztoku, existují atomy dvou různých typů, náhodně rozmístěné po uzlech krystalové mřížky. Pokud zvýšíte počet atomů druhé třídy, můžete dosáhnout stavu, kdy nemohou jednoduše nahradit atomy první třídy. Pokud množství druhé složky překročí tuto mez rozpustnosti v pevném stavu, objeví se v rovnovážné struktuře slitiny inkluze druhé fáze, které se složením a strukturou liší od výchozích zrn a jsou mezi nimi obvykle rozptýleny ve formě jednotlivých částic. Takové částice druhé fáze mohou mít silný vliv na fyzikální vlastnosti materiálu v závislosti na jejich velikosti, tvaru a distribuci. Tyto faktory lze změnit tepelným zpracováním (tepelným zpracováním).

Tepelné zpracování - proces zpracování výrobků z kovů a slitin tepelnou expozicí za účelem změny jejich struktury a vlastností v daném směru. Tento efekt lze také kombinovat s chemickým, deformačním, magnetickým atp.

Historické pozadí tepelného zpracování.
Člověk již od pradávna využívá tepelné zpracování kovů. Ještě v době eneolitu se užívalo kování za studena domorodé zlato a měď se pračlověk setkal s fenoménem zpevňování, což znesnadňovalo výrobu výrobků s tenkými čepelemi a ostrými hroty, a aby se obnovila plasticita, musel kovář v ohništi zahřívat za studena kovanou měď. Nejstarší doklady o použití změkčovacího žíhání tvrzeného kovu pocházejí z konce 5. tisíciletí před naším letopočtem. E. Takové žíhání bylo první operací tepelného zpracování kovů v době jeho vzniku. Při výrobě zbraní a nástrojů ze železa získaného vyfukováním sýra zahříval kovář železný předvalek pro kování za tepla v peci na dřevěné uhlí. Současně bylo železo nauhličováno, to znamená, že došlo k cementaci, jedné z odrůd chemicko-tepelného zpracování. Chlazením výkovku z nauhličeného železa ve vodě objevil kovář prudké zvýšení jeho tvrdosti a zlepšení dalších vlastností. Kalení nauhličeného železa ve vodě se používalo od konce 2. do začátku 1. tisíciletí př. Kr. E. V Homérově „Odyssei“ (8-7 století př. n. l.) jsou takové řádky: „Jak kovář vnoří rozžhavenou sekeru nebo sekeru do studené vody a železo zasyčí klokotem. silnější železo někdy kalení v ohni a vodě.“ V 5. století př. n. l. Etruskové kalili zrcadla z bronzu s vysokým obsahem cínu ve vodě (s největší pravděpodobností ke zlepšení lesku leštění). Cementace železa v dřevěném uhlí popř. organická hmota, kalení a popouštění oceli se ve středověku hojně využívalo při výrobě nožů, mečů, pilníků a dalších nástrojů. Středověcí řemeslníci, kteří neznali podstatu vnitřních přeměn kovu, často připisovali získání vysokých vlastností při tepelném zpracování kovů projevu nadpřirozených sil. Do poloviny 19. stol. lidské znalosti o tepelném zpracování kovů byly souborem receptur vyvinutých na základě staletých zkušeností. Potřeby rozvoje techniky a především rozvoj výroby ocelových děl vedly k přeměně tepelného zpracování kovů z umění na vědu. V polovině 19. století, kdy armáda usilovala o nahrazení bronzových a litinových kanónů výkonnějšími ocelovými, byl problém výroby hlavně děl vysoké a garantované pevnosti mimořádně akutní. Navzdory tomu, že metalurgové znali receptury na tavení a odlévání oceli, hlavně často bez zjevné příčiny praskly. D.K.Černov v petrohradské ocelárně Obukhov, když studoval leptané řezy připravené z hlavně zbraní pod mikroskopem a pozoroval strukturu lomů v místě prasknutí pod lupou, dospěl k závěru, že ocel je tím pevnější, čím jemnější má strukturu. V roce 1868 Chernov objevil vnitřní strukturální transformace v chladící oceli, ke kterým dochází při určitých teplotách. které nazval kritické body a a b. Pokud je ocel zahřátá na teploty pod bodem a, nelze ji vytvrdit a pro získání jemnozrnné struktury je třeba ocel zahřát na teploty nad bodem b. Černovův objev kritických bodů strukturálních přeměn v oceli umožnil vědecky zdůvodnit volbu režimu tepelného zpracování pro získání potřebných vlastností ocelových výrobků.

V roce 1906 A. Wilm (Německo) pomocí duralu, který vynalezl, objevil stárnutí po kalení (viz Stárnutí kovů), nejdůležitější metodu pro tvrzení slitin na různých základech (hliník, měď, nikl, železo atd.) . Ve 30. letech. 20. století objevilo se termomechanické zpracování stárnoucích slitin mědi a v 50. letech termomechanické zpracování ocelí, které umožnilo výrazně zvýšit pevnost výrobků. Kombinované typy tepelného zpracování zahrnují termomagnetické zpracování, které umožňuje v důsledku ochlazování produktů v magnetickém poli zlepšit některé jejich magnetické vlastnosti.

Četné studie změn ve struktuře a vlastnostech kovů a slitin při tepelném působení vyústily v koherentní teorii tepelného zpracování kovů.

Klasifikace typů tepelného zpracování je založena na tom, k jakému typu strukturálních změn v kovu dochází během tepelné expozice. Tepelné zpracování kovů se dělí na samotné tepelné zpracování, které spočívá pouze v tepelném působení na kov, chemicko-tepelné zpracování, které kombinuje tepelné a chemické účinky, a termomechanické, které kombinuje tepelné účinky a plastickou deformaci. Tepelné zpracování aktuálně zahrnuje tyto druhy: žíhání 1. druhu, žíhání 2. druhu, kalení bez polymorfní přeměny as polymorfní přeměnou, stárnutí a popouštění.

Nitridace je sycení povrchu kovových dílů dusíkem za účelem zvýšení tvrdosti, odolnosti proti opotřebení, meze únavy a odolnosti proti korozi. Nitridace se aplikuje na ocel, titan, některé slitiny, nejčastěji legované oceli, zejména chrom-hliník, dále oceli obsahující vanad a molybden.
K nitridaci oceli dochází při t 500 650 C v čpavku. Nad 400 C začíná disociace čpavku podle reakce NH3 ’ 3H + N. Vzniklý atomární dusík difunduje do kovu za vzniku dusíkatých fází. Při nitridační teplotě nižší než 591 C se nitridovaná vrstva skládá ze tří fází (obr.): µ nitrid Fe2N, ³ "nitrid Fe4N, ± dusíkatý ferit obsahující asi 0,01 % dusíku při pokojové teplotě. Při teplotě nitridace 600 650 C, více a ³-fáze, která se v důsledku pomalého ochlazování rozkládá při 591 C na eutektoid ± + ³ 1. Tvrdost nitridované vrstvy se zvyšuje na HV = 1200 (odpovídá 12 Gn/m2) a zůstává zachována opakovaný ohřev až na 500-600 C, který zajišťuje vysokou odolnost dílů proti opotřebení při zvýšených teplotách Nitridační oceli výrazně převyšují odolností proti opotřebení než kalené a kalené oceli Nitridace je dlouhý proces, získání vrstvy 0,2 trvá 20-50 hodin -0,4 mm tloušťka Zvýšení teploty urychlí proces, ale sníží tvrdost vrstvy K ochraně míst, která nepodléhají nitridaci, se používá cínování (u konstrukčních ocelí) a niklování (u nerezových a žáruvzdorných ocelí). Elasticita nitridační vrstvy žáruvzdorných ocelí se někdy provádí ve směsi čpavku a dusíku.
Nitridace titanových slitin se provádí při 850 950 C ve vysoce čistém dusíku (nitridace v čpavku se nepoužívá kvůli zvýšení křehkosti kovu).

Při nitridaci vzniká horní tenká nitridová vrstva a pevný roztok dusíku v ±-titanu. Hloubka vrstvy na 30 hodin 0,08 mm s povrchovou tvrdostí HV = 800 850 (odpovídá 8 8,5 H/m2). Zavedení některých legujících prvků (Al do 3 %, Zr 3 5 % atd.) do slitiny zvyšuje rychlost difúze dusíku, zvyšuje hloubku nitridované vrstvy a chrom snižuje rychlost difúze. Nitridace titanových slitin ve zředěném dusíku umožňuje získat hlubší vrstvu bez křehké nitridové zóny.
Nitridace je široce používána v průmyslu, včetně dílů pracujících při teplotách do 500-600 C (vložky válců, klikové hřídele, ozubená kola, páry cívek, části palivového zařízení atd.).
Lit.: Minkevich A.N., Chemicko-tepelné zpracování kovů a slitin, 2. vyd., M., 1965: Gulyaev A.P. Metallurgy, 4. vyd., M., 1966.

Vysokofrekvenční proudy jsou schopny se ideálně vyrovnat s řadou procesů tepelného zpracování kovů. Instalace HDTV je ideální pro kalení. K dnešnímu dni neexistuje zařízení, které by mohlo za stejných podmínek konkurovat indukčnímu ohřevu. Výrobci začali věnovat více a více pozornosti indukčním zařízením, získávali je pro zpracování produktů a tavení kovu.

Jaká je dobrá instalace HDTV pro kalení

Instalace HDTV je unikátní zařízení schopné zpracovat kov ve vysoké kvalitě v krátkém čase. Pro provedení každé funkce byste měli vybrat konkrétní instalaci, například pro kalení je nejlepší zakoupit hotový HDTV kalící komplex, ve kterém je již vše navrženo pro pohodlné kalení.
Instalace HDTV má široký seznam výhod, ale nebudeme zvažovat vše, ale zaměříme se na ty, které jsou speciálně vhodné pro zpevnění HDTV.

Instalace HDTV se během krátké doby zahřeje a začne rychle zpracovávat kov. Při použití indukčního ohřevu není třeba trávit další čas meziohřevem, protože zařízení okamžitě začne zpracovávat kov.
Indukční ohřev nevyžaduje další technické prostředky, jako je použití hasícího oleje. Výrobek je vysoce kvalitní a počet výrobních vad je výrazně snížen.
Instalace HDTV je pro zaměstnance podniku zcela bezpečná a snadno se ovládá. Pro provoz a programování zařízení není třeba najímat vysoce kvalifikovaný personál.
Vysokofrekvenční proudy umožňují hlubší kalení, protože teplo pod vlivem elektromagnetického pole je schopno proniknout do dané hloubky.

Instalace HDTV má obrovský seznam výhod, které lze vyjmenovat na dlouhou dobu. Pomocí HDTV vytápění pro kalení výrazně snížíte náklady na energii a také získáte příležitost zvýšit úroveň produktivity podniku.

Instalace HDTV - princip fungování pro kalení

Instalace HDTV funguje na principu indukčního ohřevu. Jako základ tohoto principu byly vzat Joule-Lenzovy a Faraday-Maxwellovy zákony o přeměně elektrické energie.
Napájení generátoru elektrická energie, který prochází induktorem a přeměňuje se na silné elektromagnetické pole. Vířivé proudy vytvořeného pole začnou působit a pronikající do kovu se přeměňují na Termální energie zahájením zpracování produktu.

Kalení ocelí vysokofrekvenčními proudy (HF) je jednou z nejběžnějších metod povrchového tepelného zpracování, která umožňuje zvýšit tvrdost povrchu obrobků. Používá se pro díly z uhlíkových a konstrukčních ocelí nebo litiny. Indukční kalení HFC je jednou z nejekonomičtějších a technologicky nejpokročilejších metod kalení. Umožňuje kalit celý povrch součásti nebo její jednotlivé prvky nebo zóny, které jsou vystaveny hlavnímu zatížení.

V tomto případě pod vytvrzeným pevným vnějším povrchem obrobku zůstávají nevytvrzené viskózní vrstvy kovu. Taková struktura snižuje křehkost, zvyšuje životnost a spolehlivost celého výrobku a také snižuje spotřebu energie na ohřev celého dílu.

Technologie vysokofrekvenčního kalení

Povrchové kalení HFC je proces tepelného zpracování pro zlepšení pevnostních charakteristik a tvrdosti obrobku.

Hlavními fázemi povrchového kalení HDTV jsou indukční ohřev na vysokou teplotu, udržení na ní a rychlé ochlazení. Ohřev během kalení HDTV se provádí pomocí speciální indukční jednotky. Chlazení se provádí v lázni s chladicí kapalinou (voda, olej nebo emulze) nebo nástřikem na díl ze speciálních sprchových instalací.

Volba teploty

Pro správný průchod kalícího procesu je velmi důležitá správná volba teploty, která závisí na použitém materiálu.

Podle obsahu uhlíku se oceli dělí na hypoeutektoidní – méně než 0,8 % a hypereutektoidní – více než 0,8 %. Ocel s uhlíkem menším než 0,4 % není kalena kvůli výsledné nízké tvrdosti. Hypoeutektoidní oceli se zahřívají mírně nad teplotu fázové přeměny perlitu a feritu na austenit. K tomu dochází v rozmezí 800-850 °C. Poté se obrobek rychle ochladí. Při prudkém ochlazení se austenit přemění na martenzit, který má vysokou tvrdost a pevnost. Krátká doba výdrže umožňuje získat jemnozrnný austenit a jemně jehličkovitý martenzit, zrna nestihnou růst a zůstávají malá. Tato ocelová konstrukce má vysokou tvrdost a zároveň nízkou křehkost.

Hypereutektoidní oceli se zahřívají o něco níže než hypoeutektoidní, na teplotu 750-800 ° C, to znamená, že se provádí neúplné kalení. Je to dáno tím, že při zahřátí na tuto teplotu kromě tvorby austenitu v tavenině kovu zůstává nerozpuštěné malé množství cementitu, který má vyšší tvrdost než martenzit. Po prudkém ochlazení se austenit přemění na martenzit, zatímco cementit zůstává ve formě malých vměstků. Také v této zóně uhlík, který se nestihl úplně rozpustit, tvoří pevné karbidy.

V přechodové zóně při kalení vysokofrekvenčním proudem je teplota blízká přechodové a vzniká austenit se zbytkovým feritem. Ale protože přechodová zóna neochlazuje tak rychle jako povrch, ale ochlazuje se pomalu, jako během normalizace. Zároveň se v této zóně zlepšuje struktura, stává se jemnozrnnou a jednotnou.

Přehřívání povrchu obrobku podporuje růst krystalů austenitu, což má škodlivý vliv na křehkost. Nedostatečné zahřívání neumožňuje, aby zcela feriticko-perritická struktura přešla do austenitu a mohou se tvořit nezhášená místa.

Po ochlazení zůstávají na povrchu kovu vysoká tlaková napětí, která zvyšují provozní vlastnosti součásti. Musí být odstraněna vnitřní pnutí mezi povrchovou vrstvou a středem. To se provádí pomocí nízkoteplotního temperování - udržování na teplotě asi 200 ° C v peci. Aby se zabránilo vzniku mikrotrhlin na povrchu, je nutné minimalizovat dobu mezi kalením a temperováním.

Je možné provést i tzv. samovolné temperování – díl zchladit ne úplně, ale na teplotu 200 °C, přičemž ve svém jádru zůstane teplý. Dále by měl díl pomalu chladnout. Tím dojde k vyrovnání vnitřních pnutí.

indukční závod

Indukční tepelná úprava HDTV je vysokofrekvenční generátor a induktor pro kalení HDTV. Část, která se má kalit, může být umístěna v induktoru nebo v jeho blízkosti. Induktor je vyroben ve formě cívky, na ní je navinuta měděná trubice. Může mít libovolný tvar v závislosti na tvaru a rozměrech součásti. Když induktorem prochází střídavý proud, objeví se v něm střídavé elektromagnetické pole, které prochází součástí. Toto elektromagnetické pole indukuje vířivé proudy v obrobku, známé jako Foucaultovy proudy. Takové vířivé proudy procházející vrstvami kovu jej zahřívají na vysokou teplotu.

Charakteristickým rysem indukčního ohřevu pomocí HDTV je průchod vířivých proudů po povrchu ohřívané části. Zahřívá se tedy pouze vnější vrstva kovu a čím vyšší je frekvence proudu, tím menší je hloubka ohřevu, a tedy hloubka vytvrzení HDTV. To umožňuje vytvrdit pouze povrch obrobku, přičemž vnitřní vrstva zůstává měkká a viskózní, aby se zabránilo nadměrné křehkosti. Navíc je možné upravit hloubku kalené vrstvy změnou aktuálních parametrů.

Zvýšená frekvence proudu umožňuje koncentrovat velké množství tepla na malou plochu, což zvyšuje rychlost ohřevu na několik set stupňů za sekundu. Tato vysoká rychlost ohřevu se pohybuje fázový přechod do zóny s vyšší teplotou. V tomto případě se tvrdost zvyšuje o 2-4 jednotky, až na 58-62 HRC, čehož nelze dosáhnout hromadným kalením.

Pro správný průběh procesu kalení HDTV je nutné zajistit zachování stejné vůle mezi induktorem a obrobkem po celé ploše kalení, je nutné vyloučit vzájemné dotyky. To je zajištěno pokud možno otáčením obrobku ve středech, což umožňuje zajistit rovnoměrný ohřev a v důsledku toho stejnou strukturu a tvrdost povrchu kaleného obrobku.

Induktor pro HDTV kalení má několik verzí:

jedno nebo víceotáčkové prstencové - pro ohřev vnějšího nebo vnitřního povrchu dílů ve formě rotačních těles - hřídele, kola nebo otvory v nich;
smyčka - pro ohřev pracovní roviny výrobku, například povrchu lože nebo pracovní hrany nástroje;
tvarované - pro ohřev součástí složitého nebo nepravidelného tvaru, například zubů ozubených kol.

V závislosti na tvaru, velikosti a hloubce vytvrzovací vrstvy se používají následující režimy vytvrzení HDTV:

simultánní - celý povrch obrobku nebo určitá zóna se ohřeje najednou, poté se také současně ochladí;
kontinuálně-sekvenční - jedna zóna dílu je ohřívána, poté, když je induktor nebo díl přemístěn, je ohřívána další zóna, zatímco předchozí je ochlazována.

Současné zahřívání HFC celého povrchu vyžaduje velký výkon, proto je výhodnější jej použít pro kalení malých dílů - válečků, pouzder, čepů, ale i součástí dílů - otvorů, hrdel atd. Po zahřátí se díl zcela spustí do nádrže s chladicí kapalinou nebo se nalije proudem vody.

Kontinuální sekvenční kalení vysokofrekvenčním proudem umožňuje kalit velké díly, například ráfky ozubených kol, protože tento proces ohřívá malou plochu součásti, což vyžaduje menší výkon vysokofrekvenčního generátoru.

Chlazení dílů

Chlazení je druhou důležitou fází procesu kalení, na jeho rychlosti a rovnoměrnosti závisí kvalita a tvrdost celého povrchu. Chlazení probíhá v chladicích nebo rozstřikovacích nádržích. Pro kvalitní vytvrzení je nutné udržovat stabilní teplotu chladicí kapaliny, aby nedošlo k jejímu přehřátí. Otvory v rozprašovači musí mít stejný průměr a rovnoměrně rozmístěné, aby bylo dosaženo stejné struktury kovu na povrchu.

Aby se zabránilo přehřátí induktoru během provozu, voda neustále cirkuluje měděnou trubkou. Některé induktory jsou vyráběny v kombinaci se systémem chlazení obrobku. V indukční trubici jsou vyříznuty otvory, kterými studená voda vstupuje do horké části a ochlazuje ji.

Výhody a nevýhody

Kalení dílů pomocí HDTV má výhody i nevýhody. Mezi výhody patří následující:

Po vytvrzení HFC si díl zachovává měkký střed, což výrazně zvyšuje jeho odolnost proti plastické deformaci.
Cenová výhodnost procesu kalení HDTV dílů je způsobena tím, že se zahřívá pouze povrch nebo zóna, kterou je třeba kalit, a nikoli celý díl.
Při hromadné výrobě dílů je nutné proces nastavit a poté se automaticky zopakuje a zajistí požadovaná kvalita kalení.
Schopnost přesně vypočítat a upravit hloubku vytvrzené vrstvy.
Metoda kontinuálního sekvenčního kalení umožňuje použití zařízení s nízkým výkonem.
Krátká doba ohřevu a výdrže na vysoké teplotě přispívá k absenci oxidace, oduhličení horní vrstvy a tvorbě okují na povrchu součásti.
Rychlý ohřev a chlazení snižuje deformaci a vodítko, což snižuje přídavek na konečnou úpravu.

Ekonomicky je však možné používat indukční zařízení pouze v hromadné výrobě a pro jednotlivou výrobu je nákup nebo výroba induktoru nerentabilní. U některých tvarově složitých dílů je výroba indukční instalace velmi obtížná nebo nemožná pro získání jednotné vytvrzené vrstvy. V takových případech se používají jiné typy povrchového kalení, například kalení plamenem nebo hromadné kalení.

Vysokofrekvenční proud je generován v instalaci díky induktoru a umožňuje ohřev produktu umístěného v těsné blízkosti induktoru. Indukční stroj je ideální pro kalení kovových výrobků. Právě v instalaci HDTV můžete jasně naprogramovat: požadovanou hloubku prostupu tepla, dobu vytvrzení, teplotu ohřevu a proces chlazení.

Poprvé bylo pro kalení použito indukční zařízení na návrh V.P. Volodin v roce 1923. Po dlouhých zkouškách a testování vysokofrekvenčního ohřevu se od roku 1935 používá pro kalení oceli. HDTV kalicí jednotky jsou zdaleka nejproduktivnější metodou tepelného zpracování kovových výrobků.

Proč je na otužování lepší indukce

Vysokofrekvenční kalení kovových částí se provádí pro zvýšení odolnosti horní vrstvy výrobku proti mechanickému poškození, zatímco střed obrobku má zvýšenou viskozitu. Je důležité si uvědomit, že jádro produktu během vysokofrekvenčního kalení zůstává zcela nezměněno.
Indukční instalace má ve srovnání s alternativními typy ohřevu mnoho velmi důležitých výhod: jestliže dřívější instalace HDTV byly těžkopádnější a nepohodlnější, nyní byla tato nevýhoda odstraněna a zařízení se stalo univerzálním pro tepelné zpracování kovových výrobků.

Výhody indukčního zařízení

Jednou z nevýhod indukčního kalícího stroje je nemožnost zpracovat některé výrobky, které mají složitý tvar.

Odrůdy kalení kovů

Existuje několik druhů kalení kovů. U některých výrobků stačí kov zahřát a hned zchladit, u jiných je potřeba jej udržet na určité teplotě.
Existují následující typy kalení:

Stacionární kalení: používá se zpravidla pro díly, které mají malý rovný povrch. Poloha obrobku a induktoru při použití tohoto způsobu kalení zůstává nezměněna.
Kontinuálně-sekvenční kalení: používá se pro kalení válcových nebo plochých výrobků. Při kontinuálně sekvenčním kalení se součástka může pohybovat pod induktorem nebo si zachovává svou polohu beze změny.
Tangenciální kalení obrobků: vynikající pro obrábění malých dílů, které mají válcový tvar. Tangenciální kontinuálně-sekvenční kalení posouvá produkt jednou během celého procesu tepelného zpracování.
HDTV kalící jednotka je zařízení schopné kvalitního kalení výrobku a zároveň šetřící výrobní prostředky.

V hydromechanických systémech, zařízeních a sestavách se nejčastěji používají díly, které pracují na tření, stlačení, kroucení. Proto je na ně hlavním požadavkem dostatečná tvrdost jejich povrchu. Pro získání požadovaných charakteristik součásti je povrch kalen vysokofrekvenčním proudem (HF).

V procesu aplikace se HDTV kalení ukázalo jako ekonomická a vysoce efektivní metoda tepelného zpracování povrchu kovových dílů, která poskytuje dodatečnou odolnost proti opotřebení a vysoká kvalita zpracované položky.

Zahřívání vysokofrekvenčními proudy je založeno na jevu, kdy se v důsledku průchodu střídavého vysokofrekvenčního proudu induktorem (spirálový prvek vyrobený z měděných trubek) kolem něj vytvoří magnetické pole, které vytváří vířivé proudy v kovové části, které způsobují zahřívání vytvrzeného výrobku. Tím, že jsou výhradně na povrchu dílu, umožňují jeho ohřev do určité nastavitelné hloubky.

HDTV kalení kovových povrchů se liší od standardního plného kalení, které spočívá ve zvýšené teplotě ohřevu. To je způsobeno dvěma faktory. První z nich je v vysoká rychlost ohřevem (kdy se perlit mění na austenit), teplota kritických bodů stoupá. A druhý - čím rychleji prochází teplotní přechod, tím rychleji probíhá přeměna kovového povrchu, protože k ní musí dojít za minimální dobu.

Stojí za zmínku, že navzdory skutečnosti, že při použití vysokofrekvenčního kalení dochází k zahřívání více než obvykle, k přehřívání kovu nedochází. Tento jev se vysvětluje skutečností, že zrno v ocelové části nemá čas se zvětšit, kvůli minimální době vysokofrekvenčního ohřevu. Navíc vzhledem k tomu, že úroveň ohřevu je vyšší a chlazení je intenzivnější, zvyšuje se tvrdost obrobku po kalení HDTV přibližně o 2-3 HRC. A to zaručuje nejvyšší pevnost a spolehlivost povrchu dílu.

Současně existuje další důležitý faktor, který zajišťuje zvýšení odolnosti dílů proti opotřebení během provozu. V důsledku vytvoření martenzitické struktury se na horní části dílce vytvářejí tlaková napětí. Působení takových napětí se projevuje v nejvyšší míře při malé hloubce vytvrzené vrstvy.

Instalace, materiály a pomocné prostředky používané pro vytvrzování HDTV

Plně automatický vysokofrekvenční kalící komplex zahrnuje kalicí stroj a vysokofrekvenční zařízení (upevňovací systémy mechanický typ, uzly pro otáčení dílu kolem své osy, pohyb induktoru ve směru obrobku, čerpadla, která přivádějí a odčerpávají kapalinu nebo plyn pro chlazení, elektromagnetické ventily pro přepínání pracovních kapalin nebo plynů (voda / emulze / plyn)).

HDTV stroj umožňuje posouvat induktor po celé výšce obrobku, stejně jako otáčet obrobkem v různých rychlostních úrovních, upravovat výstupní proud na induktoru a to umožňuje zvolit správný režim procesu kalení a získat rovnoměrně tvrdý povrch obrobku.

Byl uveden schematický diagram HDTV indukční instalace pro vlastní montáž.

Vysokofrekvenční indukční kalení lze charakterizovat dvěma hlavními parametry: stupněm tvrdosti a hloubkou kalení povrchu. Technické specifikace vyráběné indukční instalace jsou určeny výkonem a frekvencí provozu. Pro vytvoření vytvrzené vrstvy se používají indukční ohřívací zařízení o výkonu 40-300 kVA při frekvencích 20-40 kilohertzů nebo 40-70 kilohertzů. Pokud je nutné vytvrdit vrstvy, které jsou hlubší, vyplatí se použít frekvenční indikátory od 6 do 20 kilohertzů.

Frekvenční rozsah se volí na základě řady jakostí oceli a také úrovně hloubky kaleného povrchu výrobku. Existuje široká škála kompletních sad indukčních instalací, což pomáhá vybrat racionální možnost pro konkrétní technologický proces.

Zjišťují se technické parametry kalících automatů celkové rozměry používané díly pro kalení na výšku (od 50 do 250 centimetrů), na průměr (od 1 do 50 centimetrů) a hmotnost (do 0,5 t, do 1 t, do 2 t). Komplexy pro kalení, jejichž výška je 1500 mm a více, jsou vybaveny elektronicko-mechanickým systémem pro upnutí dílu určitou silou.

Vysokofrekvenční kalení dílů se provádí ve dvou režimech. V prvním je každé zařízení jednotlivě připojeno operátorem a ve druhém probíhá bez jeho zásahu. Jako zhášecí médium se obvykle volí voda, inertní plyny nebo polymerní kompozice s vlastnostmi tepelné vodivosti blízkými oleji. Vytvrzovací médium se volí v závislosti na požadovaných parametrech hotového výrobku.

Technologie vytvrzování HDTV

Pro díly nebo povrchy plochého tvaru malého průměru se používá vysokofrekvenční kalení stacionárního typu. Pro úspěšný provoz se umístění ohřívače a dílu nemění.

Při použití kontinuálně sekvenčního vysokofrekvenčního kalení, které se nejčastěji používá při zpracování plochých nebo válcových dílů a ploch, se musí jedna ze součástí systému pohybovat. V takovém případě se buď ohřívací zařízení pohybuje směrem k obrobku, nebo se obrobek pohybuje pod ohřívacím zařízením.

K ohřevu výhradně válcových dílů malých rozměrů se používá jednorázové rolování, kontinuálně sekvenční vysokofrekvenční kalení tangenciálního typu.

Struktura kovu zubu ozubeného kola, po kalení metodou HDTV

Po vysokofrekvenčním ohřevu produktu se provádí jeho nízké temperování při teplotě 160-200°C. To umožňuje zvýšit odolnost povrchu výrobku proti opotřebení. Prázdniny se dělají v elektrických pecích. Další možností je dát si pauzu. K tomu je nutné o něco dříve vypnout zařízení, které dodává vodu, což přispívá k neúplnému chlazení. Díl si uchovává vysokou teplotu, čímž se vytvrzená vrstva zahřeje na nízkou popouštěcí teplotu.

Po kalení se používá také elektrické popouštění, při kterém se ohřev provádí pomocí RF instalace. Pro dosažení požadovaného výsledku se ohřev provádí nižší rychlostí a hlouběji než u povrchového kalení. Požadovaný režim vytápění lze určit způsobem výběru.

Pro zlepšení mechanických parametrů jádra a celkové odolnosti obrobku proti opotřebení je nutné bezprostředně před povrchovým kalením HFC provést normalizaci a objemové kalení vysokým popouštěním.

Rozsah zpevnění HDTV

HDTV kalení se používá v řadě technologické procesy výroba následujících dílů:

hřídele, nápravy a čepy;
ozubená kola, ozubená kola a ráfky;
zuby nebo dutiny;
praskliny a vnitřní části dílů;
jeřábová kola a kladky.

Nejčastěji se vysokofrekvenční kalení používá u dílů, které se skládají z uhlíkové oceli obsahující půl procenta uhlíku. Takové výrobky získávají po vytvrzení vysokou tvrdost. Pokud je přítomnost uhlíku menší než výše uvedené, taková tvrdost již není dosažitelná a při vyšším procentu se pravděpodobně objeví praskliny při chlazení vodní sprchou.

Ve většině situací umožňuje kalení vysokofrekvenčními proudy nahradit legované oceli levnějšími uhlíkovými oceli. To lze vysvětlit tím, že takové výhody ocelí s legujícími přísadami, jako je hluboká prokalitelnost a menší deformace povrchové vrstvy, ztrácejí u některých výrobků na významu. Při vysokofrekvenčním kalení se kov stává silnějším a zvyšuje se jeho odolnost proti opotřebení. Stejně jako uhlíkové oceli se používají chromové, chromniklové, chromkřemíkové a mnohé další druhy ocelí s nízkým procentem legujících přísad.

Výhody a nevýhody metody

Výhody kalení vysokofrekvenčními proudy:

plně automatický proces;
pracovat s produkty jakékoli formy;
nedostatek sazí;
minimální deformace;
variabilita hloubkové úrovně kaleného povrchu;
individuálně stanovené parametry vytvrzené vrstvy.

Mezi nevýhody patří:

potřeba vytvořit speciální induktor pro různé tvary dílů;
potíže s překrýváním úrovní vytápění a chlazení;
vysoké náklady na vybavení.

Možnost použití vysokofrekvenčního proudového kalení v individuální výrobě je nepravděpodobná, ale v hmotnostní tok například při výrobě klikových hřídelí, ozubených kol, pouzder, vřeten, hřídelí válcovaných za studena atd. se kalení HDTV povrchů stále více rozšiřuje.