HDTV paigaldamine tööpõhimõtte karastamiseks. Metallide karastamine kõrgsagedusvoolude toimel

Kokkuleppel on võimalik selles tabelis toodud mõõtudest suuremate metall- ja terasdetailide kuumtöötlus ja karastamine.

Metallide ja sulamite kuumtöötlus (terase kuumtöötlus) Moskvas on teenus, mida meie tehas oma klientidele pakub. Meil on kõik vajalik varustus juhivad kvalifitseeritud spetsialistid. Teostame kõik tellimused kvaliteetselt ja õigeaegselt. Samuti võtame vastu ja täidame tellimusi terase ja HDTV kuumtöötlemiseks, mis tulevad meile teistest Venemaa piirkondadest.

Terase kuumtöötlemise peamised tüübid

Esimest tüüpi lõõmutamine:

Esimest tüüpi difusiooni lõõmutamine (homogeniseerimine) – kiire kuumutamine temperatuurini t 1423 K, pikk kokkupuude ja sellele järgnev aeglane jahutamine. Materjali keemilise heterogeensuse joondamine legeerterasest suurtes vormitud valandites

Esimest tüüpi ümberkristallimise lõõmutamine – kuumutamine temperatuurini 873–973 K, pikk kokkupuude ja sellele järgnev aeglane jahutamine. Pärast külmdeformatsiooni väheneb kõvadus ja suureneb elastsus (töötlemine on interoperatiivne)

Esimest tüüpi pinget vähendav lõõmutamine – kuumutamine temperatuurini 473–673 K ja sellele järgnev aeglane jahutamine. Pärast valamist, keevitamist, plastilist deformatsiooni või töötlemist eemaldatakse jääkpinged.

Teist tüüpi lõõmutamine:

Teist tüüpi lõõmutamine on lõppenud - Kuumutamine temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 20-30 K võrra, hoidmine ja sellele järgnev jahutamine. Hüpoeutektoidsete ja eutektoidsete teraste kõvadus väheneb, töödeldavus paraneb, sisepinged kaovad enne kõvenemist (vt tabeli märkust)

II tüüpi lõõmutamine on mittetäielik – kuumutamine temperatuurini punktide Ac1 ja Ac3 vahel, kokkupuude ja sellele järgnev jahutamine. Hüpereutektoidterasest väheneb kõvadus, paraneb töödeldavus, eemaldatakse sisepinged enne kõvenemist

Teist tüüpi isotermiline lõõmutamine – kuumutamine temperatuurini 30–50 K üle Ac3-punkti (hüpoeutektoidterase puhul) või üle Ac1-punkti (hüpereutektoidse terase puhul), eksponeerimine ja sellele järgnev astmeline jahutamine. Legeeritud ja kõrge süsinikusisaldusega terasest valmistatud väikeste valtstoodete või sepiste kiirendatud töötlemine kõvaduse vähendamiseks, töödeldavuse parandamiseks, sisepingete leevendamiseks

Teist tüüpi sferoidiseerimise lõõmutamine – kuumutamine temperatuurini, mis on üle Ac1 10–25 K võrra, eksponeerimine ja sellele järgnev järkjärguline jahutamine. Toimub kõvaduse vähenemine, töödeldavuse paranemine, sisepingete eemaldamine tööriistaterasest enne kõvenemist, madala legeeritud ja keskmise süsinikusisaldusega terase elastsuse suurenemine enne külmdeformatsiooni.

Teist tüüpi hele lõõmutamine – kuumutamine kontrollitud keskkonnas temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 20–30 K võrra, kokkupuude ja sellele järgnev jahutamine kontrollitud keskkonnas. Tekib Terase pinna kaitse oksüdatsiooni ja dekarburisatsiooni eest

Teist tüüpi lõõmutamine Normaliseerimine (normaliseeriv lõõmutamine) – kuumutamine temperatuurini Ac3 punktist 30–50 K võrra kõrgem, eksponeerimine ja sellele järgnev jahutamine vaikses õhus. Toimub kuumutatud terase struktuuri korrigeerimine, konstruktsiooniterasest valmistatud osade sisepingete eemaldamine ja nende töödeldavuse paranemine, tööriista karastatavuse sügavuse suurendamine. teras enne kõvenemist

Kõvenemine:

Täielik pidev karastamine – kuumutamine temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 30-50 K võrra, hoidmine ja sellele järgnev kiire jahutamine. Hüpoeutektoid- ja eutektoidterasest osade kõrge kõvaduse ja kulumiskindluse saavutamine (koos karastamisega)

Mittetäielik kõvenemine – kuumutamine temperatuurini punktide Ac1 ja Ac3 vahel, kokkupuude ja sellele järgnev kiire jahutamine. Hüpereutektoidterasest osade kõrge kõvaduse ja kulumiskindluse saamine (koos karastamisega).

Vahelduv kõvenemine – kuumutamine t-ni üle Ac3 punkti 30–50 K võrra (hüpereutektoidse ja eutektoidse terase puhul) või punktide Ac1 ja Ac3 vahel (hüpereutektoidse terase puhul), kokkupuude ja sellele järgnev jahutamine vees ja seejärel õlis. Suure süsinikusisaldusega tööriistaterasest valmistatud osade jääkpinged ja deformatsioonid vähenevad

Isotermiline kõvenemine – kuumutamine temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 30-50 K võrra, hoidmine ja sellele järgnev jahutamine sulasoolades ja seejärel õhus. Legeeritud tööriistaterasest valmistatud osade minimaalse deformatsiooni (väänamise), plastilisuse, vastupidavuse piiri ja paindekindluse suurendamine

Astmeline karastamine – sama (erineb isotermilisest kõvenemisest lühema jahutuskeskkonnas viibimise aja poolest). Pingete, deformatsioonide vähendamine ja pragunemise vältimine väikestes süsinikterasest valmistatud tööriistades, samuti suuremates legeeritud tööriistast ja kiirterasest valmistatud tööriistades

Pinnakavenemine – toote pinnakihi kuumutamine elektrivoolu või gaasileegiga kuni kõvenemiseni t, millele järgneb kuumutatud kihi kiire jahutamine. Toimub pinna kõvaduse tõus teatud sügavuseni, kulumiskindlus ning masinaosade ja tööriistade vastupidavuse suurenemine

Karastus isekarastusega – kuumutamine temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 30-50 K võrra, hoidmine ja sellele järgnev mittetäielik jahutamine. Detaili sees peetav soojus tagab karastatud väliskihi karastamise. Lihtsa konfiguratsiooniga löögitööriista, mis on valmistatud süsinikterasest, lokaalne karastamine, samuti induktsioonkuumutamisel

Karastamine külmtöötlusega – sügav jahutamine pärast kõvenemist temperatuurini 253–193 K. Kõrgelt legeeritud terasest osade kõvadus suureneb ja mõõtmed on stabiilsed

Karastamine jahutamisega - Kuumutatud osi jahutatakse mõnda aega õhu käes, enne kui need sukeldatakse jahutuskeskkonda või hoitakse termostaadis vähendatud t-ga. Terase kuumtöötlustsükkel on vähenenud (tavaliselt kasutatakse pärast karburiseerimist).

Kerge kõvastumine – kuumutamine kontrollitud keskkonnas temperatuurini, mis on üle Ac3 punkti 20-30 K võrra, kokkupuude ja sellele järgnev jahutamine kontrollitud keskkonnas. Kaitse vormide, stantside ja kinnitusdetailide keeruliste osade oksüdatsiooni ja dekarburiseerimise eest, mida ei lihvita

Puhkus madal – Küte temperatuurivahemikus 423-523 K ja sellele järgnev kiirendatud jahutamine. Pärast pinna kõvenemist kaovad sisepinged ning lõike- ja mõõteriistade haprus väheneb; karbureerunud osade jaoks pärast kõvenemist

Puhkusekeskkond – Küte vahemikus t = 623-773 K ja sellele järgnev aeglane või kiirendatud jahutamine. Vedrude, vedrude ja muude elastsete elementide elastsuse piir on suurenenud

Holiday high - Küte temperatuurivahemikus 773-953 K ja sellele järgnev aeglane või kiire jahutamine. Konstruktsiooniterasest osade kõrge elastsuse tagamine reeglina koos termilise parendusega

Termiline parandamine - karastamine ja sellele järgnev kõrge karastamine. Toimub jääkpingete täielik eemaldamine. Suure tugevuse ja elastsuse kombinatsiooni pakkumine konstruktsiooniterasest osade lõplikul kuumtöötlemisel, mis töötavad löögi- ja vibratsioonikoormusel

Termomehaaniline töötlemine - Kuumutamine, kiire jahutamine temperatuurini 673-773 K, mitmekordne plastiline deformatsioon, karastamine ja karastamine. Valtsitud toodete ja lihtsa kujuga osade jaoks, mida ei keevitata, on ette nähtud suurem tugevus võrreldes tavapärase kuumtöötlemisega saavutatava tugevusega.

Vananemine – kuumutamine ja pikaajaline kokkupuude kõrgendatud temperatuuriga. Osad ja tööriistad on mõõtmetelt stabiliseeritud

Karburiseerimine – pehme terase pinnakihi küllastamine süsinikuga (karburiseerimine). Kaasas hilisem karastamine madala karastusega. Tsementeeritud kihi sügavus on 0,5-2 mm. Kõrge pinnakõvadusega tootele on andmine koos viskoosse südamiku säilimisega. Karburiseerimine toimub süsinikusisaldusega süsinik- või legeerterastel: väikeste ja keskmise suurusega toodete puhul 0,08-0,15%, suuremate puhul 0,15-0,5%. Hammasrattad, kolvitihvtid jne on karburiseeritud.

Tsüaanimine - Terasetoodete termokeemiline töötlemine tsüaniidsoolade lahuses temperatuuril 820. Toimub terase pinnakihi küllastumine süsiniku ja lämmastikuga (0,15-0,3 mm kiht) Madala süsinikusisaldusega terased läbivad tsüaniidi, mille tulemusena millel on koos tahke pinnaga toodetel viskoosne südamik. Selliseid tooteid iseloomustab kõrge kulumiskindlus ja vastupidavus löögikoormustele.

Nitridimine (nitreerimine) - terastoodete pinnakihi küllastumine lämmastikuga 0,2-0,3 mm sügavusele. Tekib Suure pinna kõvaduse, suurema kulumis- ja korrosioonikindluse. Mõõturid, hammasrattad, võlli tihvtid jne allutatakse nitridimisele.

Külmtöötlus – jahutamine pärast kõvenemist temperatuurini alla nulli. Karastatud teraste sisemine struktuur on muutunud. Seda kasutatakse tööriistateraste, karkassiga karastatud toodete ja mõne kõrglegeeritud terase jaoks.

METALLIDE KUUMTÖÖTLEMINE (HEAT TREATMENT), teatud ajaline kuumutamise ja jahutamise tsükkel, mille käigus metallid muutuvad nende füüsikalisteks omadusteks. Kuumtöötlemine selle termini tavapärases tähenduses toimub sulamistemperatuurist madalamal temperatuuril. Sellesse mõistesse ei kuulu sulamis- ja valuprotsessid, millel on oluline mõju metalli omadustele. Kuumtöötlemisest tingitud füüsikaliste omaduste muutused on tingitud tahkes materjalis toimuvatest sisestruktuuri ja keemiliste suhete muutustest. Kuumtöötlustsüklid on erinevad kuumutamise, teatud temperatuuril hoidmise ja kiire või aeglase jahutamise kombinatsioonid, mis vastavad esile kutsutavatele struktuursetele ja keemilistele muutustele.

Metallide teraline struktuur. Iga metall koosneb tavaliselt paljudest üksteisega kokkupuutuvatest kristallidest (nn teradest), mis on tavaliselt mikroskoopilise suurusega, kuid mõnikord palja silmaga nähtavad. Iga tera sees on aatomid paigutatud nii, et need moodustavad korrapärase kolmemõõtmelise geomeetrilise võre. Võre tüüp, mida nimetatakse kristallstruktuuriks, on materjali omadus ja seda saab määrata röntgendifraktsioonianalüüsiga. Aatomite õige paigutus säilib kogu tera sees, välja arvatud väikesed häired, näiteks üksikud võrekohad, mis kogemata tühjaks osutuvad. Kõigil teradel on sama kristallstruktuur, kuid reeglina on need ruumis erinevalt orienteeritud. Seetõttu on kahe tera piiril aatomid alati vähem järjestatud kui nende sees. See seletab eelkõige asjaolu, et terade piire on lihtsam keemiliste reaktiividega söövitada. Sobiva söövitusega töödeldud poleeritud tasasel metallpinnal ilmneb tavaliselt selge terapiiride muster. Materjali füüsikalised omadused määravad üksikute terade omadused, nende vastastikmõju üksteisega ja terapiiride omadused. Metallmaterjali omadused sõltuvad suuresti terade suurusest, kujust ja orientatsioonist ning kuumtöötluse eesmärk on neid tegureid kontrollida.

Aatomiprotsessid kuumtöötlemisel. Tahke kristalse materjali temperatuuri tõusuga muutub selle aatomite liikumine kristallvõre ühest kohast teise lihtsamaks. Kuumtöötlus põhineb sellel aatomite difusioonil. Kõige tõhusamat mehhanismi aatomite liikumiseks kristallvõres võib ette kujutada vabade võrekohtade liikumisena, mis on alati igas kristallis olemas. Kõrgendatud temperatuuridel kiireneb difusioonikiiruse suurenemise tõttu aine mittetasakaalulise struktuuri ülemineku protsess tasakaaluliseks. Temperatuur, mille juures difusioonikiirus märgatavalt suureneb, ei ole sama erinevad metallid. Tavaliselt on see kõrgem kõrge sulamistemperatuuriga metallide puhul. Volframis, mille sulamistemperatuur on 3387 C, ei toimu rekristalliseerumist isegi punasel kuumusel kuumtöötlemisel alumiiniumi sulamid, sulab madalal temperatuuril, mõnel juhul on võimalik läbi viia toatemperatuuril.

Paljudel juhtudel hõlmab kuumtöötlus väga kiiret jahutamist, mida nimetatakse karastamiseks, et säilitada kõrgendatud temperatuuril moodustunud struktuur. Kuigi rangelt võttes ei saa sellist struktuuri pidada toatemperatuuril termodünaamiliselt stabiilseks, on see praktikas madala difusioonikiiruse tõttu üsna stabiilne. Väga paljudel kasulikel sulamitel on sarnane "metastabiilne" struktuur.

Kuumtöötlusest põhjustatud muutused võivad olla kahte peamist tüüpi. Esiteks on nii puhastes metallides kui ka sulamites võimalikud muutused, mis mõjutavad ainult füüsilist struktuuri. Need võivad olla muutused materjali pingeseisundis, muutused selle kristalliterade suuruses, kujus, kristallstruktuuris ja orientatsioonis. Teiseks võib muutuda ka metalli keemiline struktuur. Seda võib väljendada koostise ebahomogeensuse tasandamises ja teise faasi sademetes koostoimes ümbritseva atmosfääriga, mis on loodud metalli puhastamiseks või soovitud pinnaomaduste andmiseks. Mõlemat tüüpi muutused võivad toimuda samaaegselt.

Stressi leevendama. Külmdeformatsioon suurendab enamiku metallide kõvadust ja haprust. Mõnikord on selline "töökarastus" soovitav. Värvilistele metallidele ja nende sulamitele antakse tavaliselt külmvaltsimise teel teatud kõvadus. Kerged terased on sageli ka külmvormimise teel karastatud. Kõrge süsinikusisaldusega terased, mida on külmvaltsitud või külmtõmmatud näiteks vedrude valmistamiseks vajaliku suurendatud tugevuseni, läbivad tavaliselt pingeid leevendavat lõõmutamist, kuumutatakse suhteliselt madalale temperatuurile, mille juures materjal püsib peaaegu sama. kõva nagu enne, kuid kaob selles.sisepingete jaotuse ebahomogeensus. See vähendab kalduvust praguneda, eriti söövitavas keskkonnas. Selline pingeleevendus tekib reeglina materjali lokaalse plastivoolu tõttu, mis ei too kaasa muutusi üldises struktuuris.

Ümberkristalliseerimine. Erinevate metallivormimismeetodite puhul on sageli vaja töödeldava detaili kuju oluliselt muuta. Kui vormimine peab toimuma külmas olekus (mida sageli dikteerivad praktilised kaalutlused), siis on vaja protsess jagada mitmeks etapiks, mille vahel teostada ümberkristallimine. Pärast deformatsiooni esimest etappi, kui materjal on tugevdatud sedavõrd, et edasine deformatsioon võib põhjustada purunemist, kuumutatakse toorik temperatuurini, mis ületab pinge leevendamise lõõmutustemperatuuri ja lastakse ümberkristalluda. Tänu kiirele difusioonile sellel temperatuuril tekib aatomite ümberpaigutamise tõttu täiesti uus struktuur. Deformeerunud materjali terastruktuuri sees hakkavad kasvama uued terad, mis aja jooksul selle täielikult asendavad. Esiteks moodustuvad väikesed uued terad kohtades, kus vana struktuur on kõige enam häiritud, nimelt vanade terapiiride juures. Edasisel lõõmutamisel asetuvad deformeerunud struktuuri aatomid end ümber selliselt, et saavad osaks ka uutest teradest, mis kasvavad ja lõpuks neelavad kogu vana struktuuri. Töödeldav detail säilitab oma endise kuju, kuid nüüd on see valmistatud pehmest, pingevabast materjalist, mida saab läbida uue deformatsioonitsükliga. Sellist protsessi saab korrata mitu korda, kui seda nõuab teatud deformatsiooniaste.

Külmtöötlemine on deformatsioon ümberkristallimiseks liiga madalal temperatuuril. Enamiku metallide jaoks see määratlus vastab toatemperatuurile. Kui deformatsioon viiakse läbi piisavalt kõrgel temperatuuril, et ümberkristallimisel oleks aega materjali deformatsioonile järgneda, nimetatakse sellist töötlemist kuumaks. Kuni temperatuur püsib piisavalt kõrge, saab seda meelevaldselt deformeerida. Metalli kuuma oleku määrab eelkõige see, kui lähedal on selle temperatuur sulamistemperatuurile. Plii kõrge vormitavus tähendab, et see kristalliseerub kergesti ümber, mis tähendab, et seda saab toatemperatuuril "kuumalt" töödelda.

Tekstuuri juhtimine. Tera füüsikalised omadused ei ole üldiselt erinevates suundades ühesugused, kuna iga tera on üksik kristall, millel on oma kristalne struktuur. Metalliproovi omadused on kõigi terade keskmistamise tulemus. Juhusliku teraorientatsiooni korral on üldine füüsikalised omadused on igas suunas ühesugused. Kui seevastu mõned kristallitasandid või enamiku terade aatomiread on paralleelsed, muutuvad proovi omadused "anisotroopseks", st suunast sõltuvaks. Sel juhul on ümmargusest plaadist sügava väljapressimise teel saadud tassi ülemises servas "keeled" või "festoonid", mis on tingitud asjaolust, et mõnes suunas materjal deformeerub kergemini kui teistes. Mehaanilisel vormimisel on füüsikaliste omaduste anisotroopsus reeglina ebasoovitav. Kuid trafode ja muude seadmete magnetiliste materjalide lehtedel on väga soovitav, et lihtsa magnetiseerimise suund, mille üksikkristallides määrab kristalli struktuur, langeks kõigis terades kokku antud magnetvoo suunaga. Seega võib "eelistatud orientatsioon" (tekstuur) olla soovitav või mitte, olenevalt materjali otstarbest. Üldiselt muutub materjali ümberkristallimisel selle eelistatud orientatsioon. Selle orientatsiooni olemus sõltub materjali koostisest ja puhtusest, külmdeformatsiooni tüübist ja astmest, samuti lõõmutamise kestusest ja temperatuurist.

Tera suuruse kontroll. Metalliproovi füüsikalised omadused on suures osas määratud keskmise tera suurusega. parim mehaanilised omadused peaaegu alati vastab peeneteralisele struktuurile. Tera suuruse vähendamine on sageli kuumtöötlemise (nagu ka sulatamise ja valamise) üks eesmärke. Temperatuuri tõustes difusioon kiireneb ja seetõttu keskmine tera suurus suureneb. Terade piirid nihkuvad nii, et suuremad terad kasvavad väiksemate arvelt, mis lõpuks kaovad. Seetõttu viiakse viimased kuumtöötlemisprotsessid tavaliselt läbi võimalikult madalal temperatuuril, et tera suurused oleksid võimalikult väikesed. Madala temperatuuriga kuumtöötlemine on sageli ette nähtud sihilikult, peamiselt tera suuruse vähendamiseks, kuigi sama tulemuse võib saavutada külmtöötlemisel, millele järgneb ümberkristallimine.

Homogeniseerimine. Eespool mainitud protsessid toimuvad nii puhastes metallides kui ka sulamites. Kuid on mitmeid muid protsesse, mis on võimalikud ainult siis metallist materjalid mis sisaldavad kahte või rohkem komponendid. Näiteks sulami valamisel esineb peaaegu kindlasti keemilise koostise ebaühtlusi, mis on määratud ebaühtlase tahkestumise protsessiga. Kõvenevas sulamis moodustub igas tahke faasi koostis Sel hetkel, ei ole sama mis vedelikus, mis on sellega tasakaalus. Seetõttu tekkis tahke aine koostis aastal esialgne hetk tahkumine on teistsugune kui tahkumise lõpus ja see toob kaasa kompositsiooni ruumilise heterogeensuse mikroskoopilisel skaalal. Selline ebahomogeensus kõrvaldatakse lihtsa kuumutamisega, eriti kombinatsioonis mehaanilise deformatsiooniga.

Puhastamine. Kuigi metalli puhtuse määravad eelkõige sulatamise ja valamise tingimused, saavutatakse metalli puhastamine sageli tahkes olekus kuumtöötlemise teel. Metallis sisalduvad lisandid reageerivad selle pinnal atmosfääriga, milles seda kuumutatakse; seega võib vesiniku või muu redutseerija atmosfäär muuta olulise osa oksiididest puhtaks metalliks. Sellise puhastamise sügavus sõltub lisandite võimest difundeeruda mahust pinnale ja seetõttu määrab selle kuumtöötluse kestus ja temperatuur.

Sekundaarsete faaside eraldamine. Enamik sulamite kuumtöötlemise režiime põhineb ühel olulisel mõjul. See on seotud asjaoluga, et sulami komponentide lahustuvus tahkes olekus sõltub temperatuurist. Erinevalt puhtast metallist, milles kõik aatomid on ühesugused, on kahekomponendilises, näiteks tahkes, lahuses kahte erinevat tüüpi aatomeid, mis on juhuslikult jaotunud kristallvõre sõlmede vahel. Kui suurendate teise klassi aatomite arvu, võite jõuda olekusse, kus nad ei saa lihtsalt asendada esimese klassi aatomeid. Kui teise komponendi kogus ületab tahkes olekus lahustuvuse piiri, ilmuvad sulami tasakaalustruktuuris teise faasi lisandid, mis erinevad koostise ja struktuuri poolest algsetest teradest ning on tavaliselt nende vahel üksikute kujul hajutatud. osakesed. Sellised teise faasi osakesed võivad sõltuvalt nende suurusest, kujust ja jaotumisest avaldada tugevat mõju materjali füüsikalistele omadustele. Neid tegureid saab muuta kuumtöötlemise (kuumtöötluse) abil.

Kuumtöötlus - metallidest ja sulamitest valmistatud toodete töötlemise protsess termilise kokkupuute teel, et muuta nende struktuuri ja omadusi antud suunas. Seda efekti saab kombineerida ka keemilise, deformatsiooni, magnetilise jne.

Kuumtöötlemise ajalooline taust.
Inimene on metallide kuumtöötlust kasutanud iidsetest aegadest peale. Isegi eneoliitikumi ajastul, kasutades külm sepistamine põline kuld ja vask, ürginimene seisis silmitsi töökarastumise fenomeniga, mis raskendas õhukeste labade ja teravate otstega toodete valmistamist ning plastilisuse taastamiseks tuli sepal küttekoldes külmsepistatud vaske soojendada. Varaseimad tõendid karastatud metalli pehmendava lõõmutamise kasutamise kohta pärinevad 5. aastatuhande lõpust eKr. e. Selline lõõmutamine oli esimene metallide kuumtöötlemise operatsioon selle ilmumise ajaks. Juustupuhumismeetodil saadud rauast relvade ja tööriistade valmistamisel kuumutas sepp söeahjus raudtooriku kuumaks sepistamiseks. Samal ajal karboniseeriti rauda, see tähendab, et toimus tsementeerimine, üks keemilis-termilise töötlemise liike. Karbureeritud rauast valmistatud sepistatud toodet vees jahutades avastas sepp selle kõvaduse järsu tõusu ja muude omaduste paranemise. Karburiseeritud raua karastamine vees oli kasutusel 2. aastatuhande lõpust 1. aastatuhande alguseni eKr. e. Homerose "Odüsseias" (8-7 sajand eKr) on sellised read: "Kuidas sepp uputab tulikuuma kirve või kirve külma vette ja raud susiseb vulinaga. tugevam raud mõnikord tules ja vees kõvenedes. "5. sajandil eKr karastasid etruskid kõrge tinasisaldusega pronksist valmistatud peegleid vees (tõenäoliselt parandab see poleerimisläiget). Raua tsementeerimine söes või orgaaniline aine, terase karastamine ja karastamine kasutati keskajal laialdaselt nugade, mõõkade, viilide ja muude tööriistade valmistamisel. Teadmata metalli sisemiste transformatsioonide olemust, omistasid keskaegsed käsitöölised metallide kuumtöötlemisel kõrgete omaduste saavutamise sageli üleloomulike jõudude avaldumisele. Kuni 19. sajandi keskpaigani. inimese teadmised metallide kuumtöötlemisest olid sajanditepikkuse kogemuse põhjal välja töötatud retseptide kogumik. Tehnoloogia arengu vajadused ja eeskätt teraskahuri tootmise arendamine viisid metallide kuumtöötlemise muutumiseni kunstist teaduseks. 19. sajandi keskel, kui armee püüdis asendada pronks- ja malmkahureid võimsamate teraskahurite vastu, oli kõrge ja garanteeritud tugevusega relvatorude valmistamise probleem äärmiselt terav. Hoolimata asjaolust, et metallurgid teadsid terase sulatamise ja valamise retsepte, purunesid relvatorud väga sageli ilma nähtava põhjuseta. D.K.Tšernov Peterburis Obuhhovi terasetehases, uurides mikroskoobi all püssitorudest valmistatud söövitatud lõike ja luubi all luubi all rebenemiskohas olevate murdude struktuuri, jõudis järeldusele, et mida tugevam on teras, seda peenem on see. struktuur. 1868. aastal avastas Tšernov jahutavas terases sisemised struktuurimuutused, mis tekivad teatud temperatuuridel. mida ta nimetas kriitilisteks punktideks a ja b. Kui terast kuumutatakse temperatuurini, mis on madalam kui punkt a, siis seda ei saa karastada ja peeneteralise struktuuri saamiseks tuleb teras kuumutada temperatuurini, mis on kõrgem kui punkt b. Tšernovi poolt terase struktuurimuutuste kriitiliste punktide avastamine võimaldas teaduslikult põhjendada kuumtöötlusrežiimi valikut terasetoodete vajalike omaduste saamiseks.

1906. aastal avastas A. Wilm (Saksamaa) enda leiutatud duralumiiniumist kasutades vananemist pärast kõvenemist (vt Metallide vananemine), mis on kõige olulisem erinevatel alustel (alumiinium, vask, nikkel, raud jne) põhinevate sulamite karastamise meetod. ). 30ndatel. 20. sajandil ilmus vananevate vasesulamite termomehaaniline töötlemine ja 1950. aastatel teraste termomehaaniline töötlemine, mis võimaldas oluliselt tõsta toodete tugevust. Kombineeritud kuumtöötluse tüübid hõlmavad termomagnetilist töötlemist, mis võimaldab toodete magnetväljas jahutamise tulemusena parandada mõningaid nende magnetilisi omadusi.

Arvukad uuringud metallide ja sulamite struktuuri ja omaduste muutuste kohta termilise toimega on andnud tulemuseks sidusa metallide kuumtöötlemise teooria.

Kuumtöötlemise tüüpide klassifikatsioon põhineb sellel, millist tüüpi struktuurimuutused metallis termilise kokkupuute ajal toimuvad. Metallide kuumtöötlemine jaguneb termiliseks töötlemiseks endaks, mis seisneb ainult termilises mõjus metallile, keemilis-termiliseks töötluseks, mis ühendab termilisi ja keemilisi mõjusid, ja termomehhaaniliseks, mis ühendab termilised mõjud ja plastilise deformatsiooni. Tegelikult hõlmab kuumtöötlemine järgmisi liike: 1. tüüpi lõõmutamine, 2. tüüpi lõõmutamine, polümorfse muundamiseta ja polümorfse muundamiseta karastamine, vanandamine ja karastamine.

Nitreerimine on metallosade pinna küllastamine lämmastikuga, et suurendada kõvadust, kulumiskindlust, väsimuspiiri ja korrosioonikindlust. Nitridimist rakendatakse terasele, titaanile, mõnedele sulamitele, kõige sagedamini legeeritud terastele, eriti kroom-alumiiniumile, samuti vanaadiumi ja molübdeeni sisaldavale terasele.
Terase nitridimine toimub t 500 650 C juures ammoniaagis. Üle 400 C algab ammoniaagi dissotsiatsioon vastavalt reaktsioonile NH3 3H + N. Tekkiv aatomlämmastik difundeerub metalli, moodustades lämmastikufaase. Nitriidimistemperatuuril alla 591 C koosneb nitriditud kiht kolmest faasist (joonis): µ Fe2N nitriid, ³ "Fe4N nitriid, ± lämmastikferriit, mis sisaldab toatemperatuuril umbes 0,01% lämmastikku. Nitridimistemperatuuril 600 650 C rohkem ja ³-faas, mis laguneb aeglase jahutamise tulemusena temperatuuril 591 C eutektoidiks ± + ³ 1. Nitreeritud kihi kõvadus tõuseb kuni HV = 1200 (vastab 12 Gn / m2) ja säilib korduv kuumutamine kuni 500 600 C, mis tagab detailide kõrge kulumiskindluse kõrgetel temperatuuridel Nitreeritud terased on kulumiskindluse poolest oluliselt paremad kui karastatud ja karastatud terased Nitreerimine on pikk protsess, kihi saamiseks kulub 20-50 tundi 0,2-0,4 mm paksune Temperatuuri tõstmine kiirendab protsessi, kuid vähendab kihi kõvadust Kohtade kaitsmiseks ei tohi alluda nitreerimisele, kasutatakse tinatamist (konstruktsiooniterastele) ja nikeldamist (roostevabade ja kuumakindlate teraste puhul). Kuumakindlate teraste nitridkihi elastsus viiakse mõnikord läbi ammoniaagi ja lämmastiku segus.
Titaanisulamite nitridimine toimub 850 950 C juures kõrge puhtusastmega lämmastikus (ammoniaagis nitridimist ei kasutata metalli rabeduse suurenemise tõttu).

Nitridimisel moodustub ülemine õhuke nitriidikiht ja lämmastiku tahke lahus ±-titaanis. Kihi sügavus 30 tundi 0,08 mm pinna kõvadusega HV = 800 850 (vastab 8 8,5 H/m2). Mõnede legeerivate elementide (Al kuni 3%, Zr 3 5% jne) lisamine sulamisse suurendab lämmastiku difusioonikiirust, suurendades nitreeritud kihi sügavust ja kroom vähendab difusioonikiirust. Titaanisulamite nitridimine haruldases lämmastikus võimaldab saada sügavama kihi ilma rabeda nitriidtsoonita.
Nitridimist kasutatakse laialdaselt tööstuses, sh kuni 500-600 C temperatuuridel töötavate osade puhul (silindrite vooderdised, väntvõllid, hammasrattad, poolipaarid, kütuseseadmete osad jne).
Lit .: Minkevich A.N., Metallide ja sulamite keemiline-termiline töötlemine, 2. väljaanne, M., 1965: Gulyaev A.P. Metallurgy, 4. väljaanne, M., 1966.

Kõrgsageduslikud voolud suudavad ideaalselt toime tulla mitmesuguste metallide kuumtöötlusprotsessidega. HDTV paigaldus sobib suurepäraselt kõvenemiseks. Siiani pole ühtegi seadet, mis suudaks induktsioonkuumutusega võrdsetel tingimustel konkureerida. Tootjad hakkasid järjest rohkem tähelepanu pöörama induktsioonseadmetele, soetades neid toodete töötlemiseks ja metalli sulatamiseks.

Milline on hea HDTV paigaldus kõvenemiseks

HDTV paigaldus on ainulaadne seade, mis suudab lühikese aja jooksul kvaliteetselt metalli töödelda. Iga funktsiooni täitmiseks tuleks valida konkreetne paigaldus, näiteks kõvendamiseks on kõige parem osta valmis HDTV kõvastuskompleks, milles kõik on mugavaks kõvenemiseks juba ette nähtud.
HDTV paigaldusel on lai eeliste loetelu, kuid me ei kaalu kõike, vaid keskendume neile, mis sobivad just HDTV kõvastamiseks.

HDTV paigaldus soojeneb lühikese aja jooksul, hakates kiiresti metalli töötlema. Induktsioonkuumutuse kasutamisel ei ole vaja kulutada lisaaega vaheküttele, kuna seadmed hakkavad koheselt metalli töötlema.
Induktsioonkuumutamine ei nõua täiendavaid tehnilisi vahendeid, näiteks karastusõli kasutamist. Toode on kvaliteetne ja tootmisdefektide arv on oluliselt vähenenud.
HDTV paigaldus on ettevõtte töötajatele täiesti turvaline ning seda on ka lihtne kasutada. Seadmete käitamiseks ja programmeerimiseks pole vaja palgata kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid.
Kõrgsageduslikud voolud võimaldavad teha sügavamat kõvenemist, kuna elektromagnetvälja mõjul olev soojus suudab tungida teatud sügavusele.

HDTV installil on tohutu eeliste loend, mida saab loetleda pikka aega. HDTV-kütte kasutamine kõvenemiseks vähendate oluliselt energiakulusid ja saate ka võimaluse tõsta ettevõtte tootlikkuse taset.

HDTV paigaldamine - kõvenemise tööpõhimõte

HDTV paigaldus töötab induktsioonkütte põhimõttel. Selle põhimõtte aluseks võeti Joule-Lenzi ja Faraday-Maxwelli seadused elektrienergia muundamise kohta.
Generaatori toidab elektrienergia, mis läbib induktiivpooli, muutudes võimsaks elektromagnetväljaks. Moodustunud välja pöörisvoolud hakkavad tegutsema ja metalli sisse tungides muunduvad soojusenergia alustada toote töötlemist.

Teraste karastamine kõrgsagedusvooludega (HF) on üks levinumaid pinna kuumtöötluse meetodeid, mis võimaldab tõsta tooriku pinna kõvadust. Seda kasutatakse osade jaoks, mis on valmistatud süsinik- ja konstruktsiooniterasest või malmist. HFC induktsioonkarastamine on üks ökonoomsemaid ja tehnoloogiliselt arenenumaid karastamismeetodeid. See võimaldab karastada kogu detaili pinda või selle üksikuid elemente või tsoone, mis kogevad põhikoormust.

Sel juhul jäävad tooriku kõvastunud tahke välispinna alla kivistumata viskoossed metallikihid. Selline struktuur vähendab haprust, suurendab kogu toote vastupidavust ja töökindlust ning vähendab ka energiakulu kogu osa soojendamiseks.

Kõrgsageduskarastustehnoloogia

HFC pinna karastamine on kuumtöötlusprotsess tooriku tugevusomaduste ja kõvaduse parandamiseks.

HDTV pinna kõvenemise peamised etapid on induktsioonkuumutamine kõrgele temperatuurile, sellel hoidmine, seejärel kiire jahutamine. Kuumutamine HDTV kõvenemise ajal toimub spetsiaalse induktsioonseadme abil. Jahutamine toimub vannis jahutusvedelikuga (vesi, õli või emulsioon) või pihustades seda detailile spetsiaalsetest dušiseadmetest.

Temperatuuri valik

Kõvenemisprotsessi õigeks kulgemiseks on väga oluline õige temperatuuri valik, mis sõltub kasutatavast materjalist.

Süsinikusisalduse järgi jagunevad terased hüpoeutektoidseks - alla 0,8% ja hüpereutektoidseks - üle 0,8%. Alla 0,4% süsinikusisaldusega teras ei ole sellest tuleneva madala kõvaduse tõttu karastatud. Hüpoeutektoidterased kuumutatakse veidi üle perliidi ja ferriidi faasimuutuse temperatuuri austeniidiks. See toimub vahemikus 800-850 °C. Seejärel jahutatakse töödeldav detail kiiresti. Järsult jahutamisel muutub austeniit martensiidiks, millel on kõrge kõvadus ja tugevus. Lühike säilivusaeg võimaldab saada peeneteralist austeniiti ja peeneteralist martensiiti, terad ei jõua kasvada ja jäävad väikeseks. Sellel teraskonstruktsioonil on kõrge kõvadus ja samal ajal madal rabedus.

Hüpereutektoidterased kuumutatakse pisut madalamal kui hüpoeutektoidsed terased temperatuurini 750–800 ° C, see tähendab, et toimub mittetäielik karastamine. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle temperatuurini kuumutamisel jääb lisaks austeniidi tekkele metallisulatis lahustumata ka väike kogus tsementiiti, mille kõvadus on suurem kui martensiidil. Pärast kiiret jahutamist muutub austeniit martensiidiks, samas kui tsementiit jääb väikeste inklusioonide kujul. Ka selles tsoonis moodustab süsinik, millel pole olnud aega täielikult lahustuda, tahkeid karbiide.

Kõrgsagedusvoolu kõvenemise ajal on üleminekutsoonis temperatuur üleminekutemperatuurile lähedane ja austeniit moodustub jääkferriidiga. Kuid kuna üleminekutsoon ei jahtu nii kiiresti kui pind, vaid jahtub aeglaselt, nagu normaliseerimisel. Samal ajal paraneb struktuur selles tsoonis, see muutub peeneteraliseks ja ühtlaseks.

Töödeldava detaili pinna ülekuumenemine soodustab austeniidikristallide kasvu, millel on kahjulik mõju rabedusele. Alakuumutamine ei lase täielikult ferriit-perriidsel struktuuril austeniidiks üle minna ja võivad tekkida kustutamata laigud.

Pärast jahutamist jäävad metallpinnale suured survepinged, mis suurendavad detaili tööomadusi. Pinnakihi ja keskmise vahelised sisepinged tuleb kõrvaldada. Seda tehakse madala temperatuuriga karastamise abil - hoitakse ahjus temperatuuril umbes 200 ° C. Mikropragude tekkimise vältimiseks pinnale on vaja minimeerida aeg, mis kulub karastamise ja karastamise vahel.

Samuti on võimalik läbi viia nn isekarastamist - jahutada osa mitte täielikult, vaid temperatuurini 200 ° C, samal ajal kui see jääb oma südamikus soojaks. Lisaks peaks osa aeglaselt jahtuma. See võrdsustab sisemised pinged.

induktsiooni tehas

HDTV induktsioonkuumtöötlusjaam on kõrgsagedusgeneraator ja induktiivpool HDTV kõvastamiseks. Karastatav osa võib asuda induktiivpoolis või selle läheduses. Induktor on valmistatud pooli kujul, sellele on keritud vasktoru. Sellel võib olla mis tahes kuju, sõltuvalt detaili kujust ja mõõtmetest. Kui vahelduvvool läbib induktiivpooli, tekib sellesse vahelduv elektromagnetväli, mis läbib osa. See elektromagnetväli kutsub toorikusse esile pöörisvoolud, mida tuntakse Foucault vooludena. Sellised pöörisvoolud, mis läbivad metallikihte, soojendavad selle kõrge temperatuurini.

HDTV-d kasutava induktsioonkuumutuse eripäraks on pöörisvoolude läbimine kuumutatud osa pinnal. Seega kuumutatakse ainult metalli välimist kihti ja mida kõrgem on voolu sagedus, seda väiksem on kuumutamise sügavus ja vastavalt ka HDTV kõvenemise sügavus. See võimaldab karastada ainult töödeldava detaili pinda, jättes sisemise kihi pehmeks ja viskoosseks, et vältida liigset rabedust. Veelgi enam, praeguste parameetrite muutmisega on võimalik reguleerida karastatud kihi sügavust.

Voolu suurenenud sagedus võimaldab koondada väikesele alale suure hulga soojust, mis tõstab küttekiiruse mitmesaja kraadini sekundis. See kõrge kuumutuskiirus liigub faasisiire kõrgema temperatuuriga tsooni. Sel juhul suureneb kõvadus 2-4 ühiku võrra, kuni 58-62 HRC-ni, mida ei ole võimalik saavutada hulgikarastusega.

HDTV kõvenemisprotsessi õigeks kulgemiseks on vaja tagada, et induktiivpooli ja tooriku vahel säiliks sama vahe kogu kõvastuspinna ulatuses, on vaja välistada vastastikused puudutused. See tagatakse võimalusel tooriku pööramisega tsentrites, mis võimaldab tagada ühtlase kuumenemise ning sellest tulenevalt ka karastatud tooriku pinna sama struktuuri ja kõvaduse.

HDTV kõvenemise induktiivpoolil on mitu versiooni:

ühe- või mitme pöördega rõngakujuline - osade välis- või sisepinna soojendamiseks pöördekehade kujul - võllid, rattad või nendes olevad augud;
silmus - toote töötasandi, näiteks voodi pinna või tööriista tööserva soojendamiseks;
kujuga - keeruka või ebakorrapärase kujuga osade, näiteks hammasrataste, soojendamiseks.

Olenevalt kõvastuskihi kujust, suurusest ja sügavusest kasutatakse järgmisi HDTV kõvastusrežiime:

üheaegne - kogu tooriku pind või teatud tsoon kuumutatakse korraga, seejärel jahutatakse samaaegselt;
pidev-järguline - osa ühte tsooni kuumutatakse, siis kui induktiivpool või osa nihutatakse, soojendatakse teist tsooni, eelmine jahutatakse.

HDTV kogu pinna samaaegne kuumutamine nõuab palju võimsust, mistõttu on kasulikum seda kasutada väikeste detailide - rullide, pukside, tihvtide, aga ka detailide - aukude, kaelade jms karastamise jaoks. Pärast kuumutamist langetatakse osa täielikult jahutusvedelikuga paaki või valatakse veejoaga.

Kõrgsagedusliku voolu pidev järjestikune karastamine võimaldab karastada suuri osi, näiteks hammasrattaid, kuna see protsess soojendab detaili väikese ala, mis nõuab kõrgsagedusgeneraatorilt vähem võimsust.

Osaline jahutus

Jahutamine on kivistumisprotsessi teine oluline etapp, kogu pinna kvaliteet ja kõvadus sõltub selle kiirusest ja ühtlusest. Jahutamine toimub jahutusvedeliku või pritsmepaakides. Kvaliteetseks kõvenemiseks on vaja säilitada jahutusvedeliku stabiilne temperatuur, et vältida selle ülekuumenemist. Pihusti augud peavad olema ühesuguse läbimõõduga ja ühtlaselt paigutatud, et saavutataks sama metalli struktuur pinnal.

Vältimaks induktiivpooli ülekuumenemist töö ajal, ringleb vesi pidevalt läbi vasktoru. Mõned induktiivpoolid on valmistatud kombineerituna tooriku jahutussüsteemiga. Induktiivtorusse lõigatakse augud, mille kaudu külm vesi siseneb kuuma osa ja jahutab seda.

Eelised ja miinused

HDTV abil osade kõvenemisel on nii eeliseid kui ka puudusi. Eelised hõlmavad järgmist:

Pärast HFC kõvenemist säilib detailil pehme keskpunkt, mis suurendab oluliselt selle vastupidavust plastilisele deformatsioonile.
HDTV osade kõvenemisprotsessi kulutõhusus tuleneb sellest, et kuumutatakse ainult seda pinda või tsooni, mida tuleb karastada, mitte aga kogu osa.
Osade masstootmisel on vaja protsess seadistada ja seejärel kordub see automaatselt, tagades nõutav kvaliteet kõvenemine.
Võimalus täpselt arvutada ja reguleerida karastatud kihi sügavust.
Pidevalt järjestikune karastamise meetod võimaldab kasutada väikese võimsusega seadmeid.
Lühike kuumutamis- ja hoidmisaeg kõrgel temperatuuril aitab kaasa oksüdatsiooni puudumisele, ülemise kihi dekarburiseerimisele ja katlakivi moodustumisele detaili pinnal.
Kiire kuumutamine ja jahutamine vähendab kõverdumist ja jalutusrihma, mis vähendab viimistlusvaru.

Kuid majanduslikult on otstarbekas kasutada induktsioonseadmeid ainult masstootmises ja ühe tootmise puhul on induktiivpooli ostmine või valmistamine kahjumlik. Mõne keeruka kujuga osa puhul on induktsioonpaigaldise valmistamine väga raske või võimatu ühtlase karastatud kihi saamiseks. Sellistel juhtudel kasutatakse teist tüüpi pinnakarastamist, näiteks leek- või hulgikarastamist.

Kõrgsagedusvool tekib paigaldises induktiivpooli toimel ja võimaldab soojendada induktiivpooli vahetusse lähedusse paigutatud toodet. Induktsioonmasin sobib ideaalselt metalltoodete karastamiseks. HDTV paigalduses saate selgelt programmeerida: soovitud soojuse läbitungimise sügavuse, kõvenemisaja, küttetemperatuuri ja jahutusprotsessi.

Esimest korda kasutati karastamiseks induktsioonseadmeid pärast V.P. ettepanekut. Volodin 1923. aastal. Pärast pikki katsetusi ja kõrgsageduskuumutuse katsetamist on seda kasutatud terase karastamiseks alates 1935. aastast. HDTV kõvastusüksused on vaieldamatult kõige produktiivsem meetod metalltoodete kuumtöötlemiseks.

Miks induktsioon on kõvendamiseks parem

Metallosade kõrgsageduslik karastamine viiakse läbi, et suurendada toote ülemise kihi vastupidavust mehaanilistele kahjustustele, samal ajal kui tooriku keskosa viskoossus on suurenenud. Oluline on märkida, et toote südamik jääb kõrgsageduskarastamisel täielikult muutumatuks.
Induktsioonpaigaldisel on võrreldes alternatiivsete kütteliikidega palju väga olulisi eeliseid: kui varasemad HDTV-paigaldised olid tülikamad ja ebamugavamad, siis nüüd on see puudus parandatud ning seadmed on muutunud universaalseks metalltoodete kuumtöötluseks.

Induktsioonseadmete eelised

Induktsioonkarastusmasina üheks puuduseks on võimetus töödelda mõningaid keerulise kujuga tooteid.

Metalli karastamise sordid

Metalli kõvenemist on mitut tüüpi. Mõne toote puhul piisab metalli kuumutamisest ja kohesest jahutamisest, teiste puhul on vaja seda hoida teatud temperatuuril.
On olemas järgmist tüüpi kõvenemist:

Statsionaarne kõvenemine: kasutatakse reeglina väikese lameda pinnaga osade jaoks. Töödeldava detaili ja induktiivpooli asend selle karastamismeetodi kasutamisel jääb muutumatuks.
Pidev-järjestikune karastamine: kasutatakse silindriliste või lamedate toodete karastamiseks. Pideva järjestikuse karastamise korral võib detail liikuda induktiivpooli alla või hoiab oma positsiooni muutumatuna.
Toorikute tangentsiaalne karastamine: suurepärane silindrilise kujuga väikeste detailide töötlemiseks. Tangentsiaalne pidev-järjestikune karastamine kerib toodet ühe korra kogu kuumtöötlusprotsessi jooksul.
HDTV karastusseade on seade, mis on võimeline toodet kvaliteetselt karastama ja samal ajal säästma tootmisressursse.

Hüdromehaanilistes süsteemides, seadmetes ja sõlmedes kasutatakse kõige sagedamini osi, mis töötavad hõõrdumisel, kokkusurumisel, keerdumisel. Seetõttu on nende põhinõue nende pinna piisav kõvadus. Detaili nõutavate omaduste saamiseks karastatakse pind kõrgsagedusvooluga (HF).

Pealekandmisprotsessis on HDTV-karastamine osutunud ökonoomseks ja väga tõhusaks metallosade pinna kuumtöötlemismeetodiks, mis annab täiendava kulumiskindluse ja kõrge kvaliteet töödeldud esemed.

Kõrgsagedusvooluga kuumutamine põhineb nähtusel, mille korral kõrgsagedusliku vahelduvvoolu läbimise tõttu läbi induktiivpooli (vasktorudest spiraalne element) tekib selle ümber magnetväli, mis tekitab pöörisvoolu metallosa, mis põhjustab kõvastunud toote kuumenemist. Olles eranditult detaili pinnal, võimaldavad need soojendada seda teatud reguleeritava sügavusega.

Metallpindade HDTV karastamine erineb tavalisest täiskarastusest, mis seisneb kõrgendatud küttetemperatuuris. See on tingitud kahest tegurist. Esimene neist on kl suur kiirus kuumutamisel (kui perliit muutub austeniidiks), tõuseb kriitiliste punktide temperatuuritase. Ja teine - mida kiiremini temperatuuri üleminek möödub, seda kiiremini toimub metallpinna muundumine, sest see peab toimuma minimaalse aja jooksul.

Väärib märkimist, et hoolimata asjaolust, et kõrgsageduskarastamise kasutamisel tekib kuumenemine tavapärasest rohkem, metalli ülekuumenemist ei juhtu. Seda nähtust seletatakse asjaoluga, et terasosas ei ole kõrgsagedusliku kuumutamise minimaalse aja tõttu aega kasvada. Lisaks, kuna kuumutamise tase on kõrgem ja jahutamine intensiivsem, suureneb töödeldava detaili kõvadus pärast HDTV-ga kõvastamist ligikaudu 2-3 HRC võrra. Ja see tagab detaili pinna kõrgeima tugevuse ja töökindluse.

Samal ajal on veel üks oluline tegur, mis suurendab töö ajal osade kulumiskindlust. Martensiitse struktuuri tekkimise tõttu tekivad detaili ülemisele osale survepinged. Selliste pingete toime avaldub kõige suuremal määral kõvastunud kihi väikesel sügavusel.

HDTV karastamiseks kasutatavad paigaldused, materjalid ja abivahendid

Täisautomaatne kõrgsageduskarastuskompleks sisaldab karastusmasinat ja kõrgsagedusseadmeid (kinnitussüsteeme mehaaniline tüüp, sõlmed detaili ümber oma telje pööramiseks, induktiivpooli liikumine töödeldava detaili suunas, pumbad, mis varustavad ja pumbavad vedelikku või gaasi jahutamiseks, elektromagnetklapid töövedelike või gaaside (vesi / emulsioon / gaas) lülitamiseks).

HDTV-masin võimaldab liigutada induktiivpooli kogu tooriku kõrgusel, samuti pöörata töödeldavat detaili erinevatel kiirustel, reguleerida induktiivpooli väljundvoolu ja see võimaldab valida kõvastusprotsessi õige režiimi. ja saada töödeldava detaili ühtlaselt kõva pind.

Esitati HDTV induktsioonpaigaldise skemaatiline diagramm isemonteerimiseks.

Kõrgsageduslikku induktsioonkarastamist saab iseloomustada kahe peamise parameetriga: kõvadusaste ja pinna kõvenemise sügavus. Tehnilised kirjeldused valmistatud induktsioonpaigaldised määratakse võimsuse ja töösageduse järgi. Karastatud kihi loomiseks kasutatakse induktsioonkuumutusseadmeid võimsusega 40-300 kVA sagedustel 20-40 kilohertsi või 40-70 kilohertsi. Kui on vaja karastada sügavamaid kihte, tasub kasutada sagedusnäitajaid 6-20 kilohertsi.

Sagedusvahemik valitakse teraseklasside valiku, samuti toote karastatud pinna sügavuse taseme alusel. Induktsioonpaigaldiste täiskomplekte on tohutult palju, mis aitab valida konkreetse tehnoloogilise protsessi jaoks ratsionaalse võimaluse.

Määratakse automaatsete karastusmasinate tehnilised parameetrid üldmõõtmed karastamiseks kasutatud osad kõrguses (50–250 sentimeetrit), läbimõõdus (1–50 sentimeetrit) ja kaalus (kuni 0,5 t, kuni 1 t, kuni 2 t). Karastamiseks mõeldud kompleksid, mille kõrgus on 1500 mm või rohkem, on varustatud elektrooniline-mehaanilise süsteemiga detaili fikseerimiseks teatud jõuga.

Osade kõrgsageduslik karastamine toimub kahes režiimis. Esimeses ühendab operaator iga seadme eraldi ja teises toimub see ilma tema sekkumiseta. Karastusaineks valitakse tavaliselt vesi, inertgaasid või polümeerkompositsioonid, mille soojusjuhtivuse omadused on sarnased õlile. Kõvenemisaine valitakse sõltuvalt valmistoote nõutavatest parameetritest.

HDTV kõvastamise tehnoloogia

Väikese läbimõõduga lameda kujuga osade või pindade jaoks kasutatakse statsionaarset tüüpi kõrgsageduslikku kõvenemist. Edukaks tööks ei muutu küttekeha ja osa asukoht.

Pideva järjestikuse kõrgsageduskarastuse kasutamisel, mida kasutatakse kõige sagedamini lamedate või silindriliste osade ja pindade töötlemisel, peab üks süsteemi komponentidest liikuma. Sellisel juhul liigub kuumutusseade tooriku poole või toorik liigub kuumutusseadme alla.

Ainult väikese suurusega silindriliste osade soojendamiseks, kerides üks kord, kasutatakse tangentsiaalset tüüpi pidevat järjestikust kõrgsageduskarastamist.

Hammasratta hamba metalli struktuur pärast kõvastamist HDTV meetodil

Pärast toote kõrgsageduslikku kuumutamist teostatakse selle madalkarastamine temperatuuril 160-200°C. See võimaldab suurendada toote pinna kulumiskindlust. Puhkust tehakse elektriahjudes. Teine võimalus on teha paus. Selleks on vaja vett andev seade veidi varem välja lülitada, mis aitab kaasa mittetäielikule jahutamisele. Osa säilitab kõrge temperatuuri, mis soojendab kõvastunud kihi madala karastustemperatuurini.

Pärast kõvenemist kasutatakse ka elektrilist karastamist, mille puhul kuumutamine toimub RF-paigaldise abil. Soovitud tulemuse saavutamiseks toimub kuumutamine madalama kiirusega ja sügavamalt kui pinnakarastamisel. Vajaliku kütterežiimi saab määrata valikumeetodiga.

Südamiku mehaaniliste parameetrite ja tooriku üldise kulumiskindluse parandamiseks on vaja vahetult enne HFC pinnakarastamist läbi viia kõrge karastamise normaliseerimine ja mahuline karastamine.

Kõveneva HDTV ulatus

HDTV kõvenemist kasutatakse paljudes tehnoloogilised protsessid järgmiste osade valmistamine:

võllid, teljed ja tihvtid;
hammasrattad, hammasrattad ja veljed;
hambad või õõnsused;
praod ja osade sisemised osad;
kraana rattad ja rihmarattad.

Kõige sagedamini kasutatakse kõrgsageduskarastamist osade jaoks, mis koosnevad pool protsenti süsinikku sisaldavast süsinikterasest. Sellised tooted omandavad pärast kõvenemist suure kõvaduse. Kui süsiniku olemasolu on ülaltoodust väiksem, ei ole selline kõvadus enam saavutatav ja suurema protsendi korral võivad vesidušiga jahutamisel tekkida praod.

Enamikus olukordades võimaldab kõrgsagedusvooludega karastamine asendada legeeritud terased odavamate süsinikteraste vastu. Seda võib seletada asjaoluga, et legeerivate lisanditega teraste sellised eelised, nagu sügavkõlastumine ja pinnakihi väiksem moonutus, kaotavad mõne toote puhul oma tähtsuse. Kõrgsageduskarastamisel muutub metall tugevamaks ja selle kulumiskindlus suureneb. Samamoodi nagu süsinikteraseid, kasutatakse kroomi, kroom-nikli, kroom-räni ja paljusid teisi teraseid, mille legeerivate lisandite protsent on väike.

Meetodi eelised ja puudused

Kõrgsagedusvooluga karastamise eelised:

täisautomaatne protsess;
töötada mis tahes kujul toodetega;
tahma puudumine;
minimaalne deformatsioon;
karastatud pinna sügavuse taseme varieeruvus;
karastatud kihi individuaalselt määratud parameetrid.

Puuduste hulgas on järgmised:

vajadus luua spetsiaalne induktiivpool erineva kujuga osade jaoks;
raskused kütte- ja jahutustasemete katmisel;
seadmete kõrge hind.

Kõrgsagedusvoolukarastuse kasutamise võimalus individuaaltootmises on ebatõenäoline, kuid sisse massivool, näiteks väntvõllide, hammasrataste, pukside, spindlite, külmvaltsvõllide jms valmistamisel levib HDTV pindade karastamine järjest laiemalt.