HDTV telepítése a működési elv keményítésére. Fémek keményítése nagyfrekvenciás áramokkal

Megállapodás szerint lehetséges a táblázatban szereplőnél nagyobb méretű fém és acél alkatrészek hőkezelése és edzése.

A moszkvai fémek és ötvözetek hőkezelése (acél hőkezelése) olyan szolgáltatás, amelyet üzemünk nyújt ügyfeleinek. Mind megvan szükséges felszerelést képzett szakemberek üzemeltetik. Minden megrendelést kiváló minőségben és határidőre teljesítünk. Oroszország más régióiból hozzánk érkező acélok és HDTV hőkezelési megrendeléseket is fogadunk és teljesítünk.

Az acél hőkezelésének fő típusai

Az első típusú izzítás:

Az első típusú diffúzió izzítása (homogenizálás) - Gyors melegítés t 1423 K-re, hosszú expozíció, majd lassú hűtés. Az anyag kémiai heterogenitásának összehangolása ötvözött acélból készült nagy formájú öntvényekben

Az első típusú újrakristályosítás izzítása - Hevítés 873-973 K hőmérsékletre, hosszú expozíció, majd lassú hűtés. A hideg deformáció után csökken a keménység és nő a hajlékonyság (a feldolgozás interoperatív)

Az első típusú feszültségcsökkentő izzítás - Hevítés 473-673 K hőmérsékletre, majd lassú hűtés. Öntés, hegesztés, képlékeny deformáció vagy megmunkálás után a maradó feszültségek megszűnnek.

Második típusú izzítás:

A második típusú izzítás befejeződött - Melegítés az Ac3 pont feletti hőmérsékletre 20-30 K-vel, tartás, majd hűtés. Csökken a keménység, javul a megmunkálhatóság, megszűnnek a belső feszültségek a hipoeutektoid és eutektoid acéloknál az edzés előtt (lásd a táblázat megjegyzését)

A II típusú izzítás nem teljes - Az Ac1 és Ac3 pontok közötti hőmérsékletre melegítés, expozíció és ezt követő hűtés. Csökken a keménység, javul a megmunkálhatóság, megszűnnek a belső feszültségek a hipereutektoid acélban az edzés előtt

Második típusú izoterm izzítás - Hevítés 30-50 K hőmérsékletre az Ac3 pont felett (hipoeutektoid acél esetén) vagy az Ac1 pont felett (hipereutektoid acél esetén), expozíció és ezt követő fokozatos hűtés. Ötvözött és magas széntartalmú acélból készült kisméretű hengerelt termékek vagy kovácsolt termékek gyorsított feldolgozása a keménység csökkentése, a megmunkálhatóság javítása, a belső feszültségek enyhítése érdekében

Második típusú szferoidizálás izzítása - Melegítés az Ac1 pont feletti hőmérsékletre 10-25 K-vel, expozíció, majd fokozatos hűtés. Csökken a keménység, javul a megmunkálhatóság, megszűnnek a belső feszültségek a szerszámacélban az edzés előtt, nő az alacsony ötvözetű és közepes széntartalmú acélok alakíthatósága a hidegalakítás előtt

Második fajta fényes izzítás - Fűtés szabályozott környezetben 20-30 K Ac3 pont feletti hőmérsékletre, expozíció és ezt követő hűtés ellenőrzött környezetben. Előfordul Az acélfelület védelme az oxidációtól és a széntelenítéstől

Második típusú izzítás Normalizálás (normalizációs hőkezelés) - Melegítés az Ac3 pont feletti hőmérsékletre 30-50 K-vel, expozíció és ezt követő hűtés csendes levegőn. A hevített acél szerkezetének korrekciója, a belső feszültségek megszüntetése a szerkezeti acélból készült alkatrészeken és a megmunkálhatóságuk javulása, a szerszám edzhetőségének mélysége. acél edzés előtt

Edzés:

Folyamatos teljes keményedés - Hevítés az Ac3 pont feletti hőmérsékletre 30-50 K-vel, tartás és ezt követő gyors hűtés. Az alkatrészek nagy keménységének és kopásállóságának elérése (edzéssel kombinálva) hipoeutektoid és eutektoid acélokból

Hiányos kikeményedés – Ac1 és Ac3 közötti hőmérsékletre melegítés, expozíció és ezt követő gyors lehűtés. Az alkatrészek nagy keménységének és kopásállóságának elérése (edzéssel kombinálva) hipereutektoid acélból

Szakaszos keményedés - Hevítés t-re az Ac3 pont felett 30-50 K-vel (hipereutektoid és eutektoid acélok esetén) vagy Ac1 és Ac3 pontok közé (hipereutektoid acélok esetén), expozíció és ezt követő hűtés vízben, majd olajban. A nagy széntartalmú szerszámacélból készült alkatrészekben a maradó feszültségek és deformációk csökkennek

Izotermikus keményedés - Hevítés 30-50 K-vel Ac3 pont feletti hőmérsékletre, olvadt sókban, majd levegőn való tartás és ezt követő hűtés. Az ötvözött szerszámacélból készült alkatrészek minimális deformációjának (vetemedésének) elérése, a rugalmasság, a tartóssági határ és a hajlítási ellenállás növelése

Lépcsős edzés - Ugyanaz (az izoterm edzéstől a hűtőközegben eltöltött rövidebb időtartamban tér el). Feszültségek, deformációk csökkentése és repedések megelőzése szénacélból készült kis szerszámoknál, valamint ötvözött szerszámból és gyorsacélból készült nagyobb szerszámoknál

Felületi keményedés - A termék felületi rétegének elektromos árammal vagy gázlánggal történő hevítése t keményedésig, majd a felmelegített réteg gyors lehűtése. Egy bizonyos mélységig nő a felületi keménység, a kopásállóság és a gépalkatrészek és szerszámok tartóssága

Kioltás öntemperálással - Felfűtés 30-50 K Ac3 pont feletti hőmérsékletre, tartás és ezt követő hiányos hűtés. Az alkatrész belsejében visszatartott hő biztosítja az edzett külső réteg megeresztését Egyszerű konfigurációjú, szénacélból készült ütőszerszám helyi edzése, valamint indukciós melegítéskor

Edzés hidegkezeléssel - Mély hűtés az edzés után 253-193 K hőmérsékletre. Megnövekszik a keménység és a magasan ötvözött acél alkatrészek stabil méretei

Edzés hűtéssel - A felhevített részeket egy ideig levegőn hűtik, mielőtt hűtőközegbe merítenék, vagy csökkentett t hőmérsékletű termosztátban tartják. Csökken az acél hőkezelési ciklusa (általában karburálás után használják).

Fényedzés - Felmelegítés ellenőrzött környezetben 20-30 K Ac3 pont feletti hőmérsékletre, expozíció és ezt követő hűtés ellenőrzött környezetben. Oxidáció és széntelenítés elleni védelem a formák, matricák és rögzítőelemek olyan összetett részeinél, amelyek nincsenek kitéve köszörülésnek

Vacation low - Fűtés 423-523 K hőmérséklet-tartományban, majd gyorsított hűtés. Megszűnik a belső feszültség, és csökken a vágó- és mérőszerszámok törékenysége a felületi keményedés után; keményedés után karburált alkatrészekhez

Üdülési közeg - Fűtés t = 623-773 K tartományban, majd lassú vagy gyorsított hűtés. Növekszik a rugók, rugók és egyéb rugalmas elemek rugalmassági határa

Nyaralás magas - Fűtés 773-953 K hőmérsékleti tartományban, majd lassú vagy gyors hűtés. A szerkezeti acélból készült alkatrészek nagy rugalmasságának biztosítása, általában hőjavítással

Hőjavítás - Kioltás és ezt követő magas temperálás. A maradék feszültségek teljes eltávolítása történik. A nagy szilárdság és a hajlékonyság kombinációja az ütési és vibrációs terhelés alatt működő szerkezeti acél alkatrészek végső hőkezelésében

Termomechanikai feldolgozás - Melegítés, gyors hűtés 673-773 K-ra, többszörös képlékeny deformáció, edzés és megeresztés. Rendelkezésre áll a hengerelt termékek és az egyszerű formájú alkatrészek, amelyek nincsenek kitéve hegesztésnek, nagyobb szilárdság a hagyományos hőkezeléssel kapott szilárdsághoz képest

Öregedés - Hevítés és hosszan tartó kitettség magas hőmérsékletnek. Az alkatrészek és szerszámok méretstabilizáltak

Karburálás - A lágyacél felületi rétegének szénnel való telítése (karburizálás). Utólagos kioltás kíséri alacsony temperálással. A cementezett réteg mélysége 0,5-2 mm. A nagy felületi keménységű terméknek a viszkózus mag megőrzésével történő átadása van. A karburálást széntartalmú vagy ötvözött acélokon végezzük: kis- és közepes méretű termékeknél 0,08-0,15%, nagyobbnál 0,15-0,5%. A fogaskerekek, dugattyúcsapok stb. karburizáltak.

Ciánozás - Acéltermékek hőkémiai kezelése cianid sók oldatában 820 °C hőmérsékleten Az acél felületi rétege szénnel és nitrogénnel telítődik (0,15-0,3 mm-es réteg) Az alacsony széntartalmú acélok cianidozáson mennek keresztül, ennek eredményeként amelyek a szilárd felület mellett a termékek viszkózus maggal rendelkeznek. Az ilyen termékeket nagy kopásállóság és ütésállóság jellemzi.

Nitridálás (nitridálás) - Az acéltermékek felületi rétegének telítése nitrogénnel 0,2-0,3 mm mélységig. Előfordul Nagy felületi keménységet, fokozott kopás- és korrózióállóságot biztosít. A mérőeszközök, fogaskerekek, tengelycsapok stb. nitridálásnak vannak kitéve.

Hidegkezelés - Kikeményedés után hűtés nulla alatti hőmérsékletre. Változás van az edzett acélok belső szerkezetében. Szerszámacélokhoz, edzett termékekhez, egyes erősen ötvözött acélokhoz használják.

FÉMEK HŐKEZELÉSE (HEAT TREATMENT), a fűtés és hűtés egy bizonyos időciklusa, amelynek során a fémek fizikai tulajdonságaik megváltoznak. A szó szokásos értelmében vett hőkezelést az olvadáspont alatti hőmérsékleten végezzük. Ez a fogalom nem tartalmazza azokat az olvasztási és öntési folyamatokat, amelyek jelentős hatással vannak a fém tulajdonságaira. A hőkezelés okozta fizikai tulajdonságok változása a szilárd anyagban fellépő belső szerkezeti és kémiai kapcsolatok változásaiból adódik. A hőkezelési ciklusok a fűtés, egy bizonyos hőmérsékleten tartás és a gyors vagy lassú hűtés különféle kombinációi, amelyek megfelelnek az előidézendő szerkezeti és kémiai változásoknak.

Fémek szemcseszerkezete. Bármely fém általában sok egymással érintkező kristályból (úgynevezett szemcsékből) áll, amelyek általában mikroszkopikus méretűek, de néha szabad szemmel is láthatók. Az egyes szemcsék belsejében az atomok úgy vannak elrendezve, hogy szabályos háromdimenziós geometriai rácsot alkotnak. A kristályszerkezetnek nevezett rács típusa egy anyag jellemzője, és röntgendiffrakciós elemzéssel határozható meg. Az atomok helyes elrendezése a teljes szemcsén belül megmarad, kivéve az apró zavarokat, például az egyes rácshelyeket, amelyek véletlenül üresnek bizonyulnak. Minden szemcse azonos kristályszerkezettel rendelkezik, de általában eltérően tájolódnak a térben. Ezért két szemcse határán az atomok mindig kevésbé rendezettek, mint belül. Ez magyarázza különösen azt a tényt, hogy a szemcsehatárok könnyebben marathatók kémiai reagensekkel. Megfelelő maratószerrel kezelt, csiszolt sík fémfelületen általában a szemcsehatárok egyértelmű mintázata látható. Egy anyag fizikai tulajdonságait az egyes szemcsék tulajdonságai, egymással való kölcsönhatása, valamint a szemcsehatárok tulajdonságai határozzák meg. A fémes anyag tulajdonságai nagymértékben függenek a szemcsék méretétől, alakjától és orientációjától, és a hőkezelés célja ezen tényezők szabályozása.

Atomfolyamatok a hőkezelés során. A szilárd kristályos anyag hőmérsékletének növekedésével az atomok könnyebben mozognak a kristályrács egyik helyéről a másikra. Az atomok ezen diffúzióján alapul a hőkezelés. Az atomok kristályrácsban való mozgásának leghatékonyabb mechanizmusa a szabad rácshelyek mozgásaként képzelhető el, amelyek mindig jelen vannak bármely kristályban. Magasabb hőmérsékleten a diffúziós sebesség növekedése miatt felgyorsul az anyag nem egyensúlyi szerkezetének egyensúlyi állapotba való átalakulásának folyamata. Az a hőmérséklet, amelyen a diffúziós sebesség észrevehetően növekszik, nem ugyanaz különböző fémek. Általában magasabb a magas olvadáspontú fémeknél. A 3387 C-os olvadáspontú volfrámban még vörös hőnél sem megy végbe átkristályosodás, hőkezelés közben alumíniumötvözetek, alacsony hőmérsékleten olvad, bizonyos esetekben szobahőmérsékleten is elvégezhető.

A hőkezelés sok esetben nagyon gyors lehűtéssel, úgynevezett kioltással jár, hogy megőrizze a megemelt hőmérsékleten kialakult szerkezetet. Bár szigorúan véve egy ilyen szerkezet szobahőmérsékleten nem tekinthető termodinamikailag stabilnak, a gyakorlatban az alacsony diffúziós sebesség miatt meglehetősen stabil. Nagyon sok hasznos ötvözet hasonló "metastabil" szerkezettel rendelkezik.

A hőkezelés okozta változásoknak két fő típusa lehet. Először is, mind a tiszta fémekben, mind az ötvözetekben olyan változások lehetségesek, amelyek csak a fizikai szerkezetet érintik. Ezek lehetnek az anyag feszültségi állapotának megváltozása, a kristályszemcsék méretének, alakjának, kristályszerkezetének és orientációjának változása. Másodszor, a fém kémiai szerkezete is megváltozhat. Ez kifejezhető az összetételi inhomogenitások elsimításában és egy másik fázis csapadékképződésében, kölcsönhatásban a környező atmoszférával, amely a fém megtisztítása vagy a kívánt felületi tulajdonságok biztosítása érdekében jön létre. Mindkét típus változása egyidejűleg is bekövetkezhet.

Levezetni a stresszt. A hideg deformáció növeli a legtöbb fém keménységét és törékenységét. Néha kívánatos az ilyen „munkakeményedés”. A színesfémek és ötvözeteik általában hideghengerléssel kapnak bizonyos fokú keménységet. Az enyhe acélokat is gyakran hidegalakítással edzik. Azokat a magas széntartalmú acélokat, amelyeket hidegen hengereltek vagy hidegen húztak a megnövelt szilárdságig, például rugók készítéséhez, általában feszültségoldó izzításnak vetik alá, viszonylag alacsony hőmérsékletre hevítve, amelyen az anyag csaknem olyan szinten marad. kemény, mint korábban, de eltűnik benne.a belső feszültségek eloszlásának inhomogenitása. Ez csökkenti a repedésre való hajlamot, különösen korrozív környezetben. Az ilyen feszültségcsökkentés általában az anyag helyi képlékeny áramlása miatt következik be, ami nem vezet változáshoz az általános szerkezetben.

Átkristályosítás. Különböző fémformázási módszereknél gyakran szükséges nagymértékben megváltoztatni a munkadarab alakját. Ha az alakítást hideg állapotban kell végezni (amit gyakran gyakorlati megfontolások szabnak meg), akkor a folyamatot több lépésre kell felosztani, amelyek között átkristályosítást kell végrehajtani. A deformáció első szakasza után, amikor az anyag olyan mértékben megszilárdul, hogy a további deformáció töréshez vezethet, a munkadarabot a feszültségmentesítő izzítási hőmérséklet fölé melegítik, és hagyják átkristályosodni. Ezen a hőmérsékleten a gyors diffúzió következtében az atomi átrendeződés következtében teljesen új szerkezet alakul ki. A deformált anyag szemcseszerkezetén belül új szemcsék kezdenek növekedni, amelyek idővel teljesen helyettesítik azt. Először is kisméretű új szemcsék képződnek ott, ahol a régi szerkezet leginkább megbolydul, nevezetesen a régi szemcsehatárokon. További izzításkor a deformált szerkezet atomjai úgy rendeződnek át, hogy egyúttal az új szemcsék részévé válnak, amelyek megnőnek, és végül felszívják a teljes régi szerkezetet. A munkadarab megőrzi korábbi formáját, de most puha, feszültségmentes anyagból készült, amely új deformációs ciklusnak vethető alá. Egy ilyen folyamat többször is megismételhető, ha adott fokú deformáció megkívánja.

A hidegmegmunkálás az átkristályosításhoz túl alacsony hőmérsékleten történő deformáció. A legtöbb fémhez ezt a meghatározást szobahőmérsékletnek felel meg. Ha az alakváltozást kellően magas hőmérsékleten végezzük, hogy az átkristályosításnak legyen ideje követni az anyag deformációját, akkor az ilyen feldolgozást melegnek nevezzük. Amíg a hőmérséklet elég magas marad, tetszőlegesen deformálódhat. A fém forró állapotát elsősorban az határozza meg, hogy a hőmérséklete milyen közel van az olvadásponthoz. Az ólom nagy alakíthatósága azt jelenti, hogy könnyen átkristályosodik, vagyis szobahőmérsékleten "melegen" megmunkálható.

Textúra szabályozás. Egy szemcse fizikai tulajdonságai általában véve nem azonosak különböző irányokban, mivel minden szemcse egy kristály, saját kristályszerkezettel. A fémminta tulajdonságai az összes szemcse átlagolásának eredménye. Véletlenszerű szemcseorientáció esetén az általános fizikai tulajdonságok minden irányban azonosak. Ha viszont a legtöbb szemcse néhány kristálysíkja vagy atomsora párhuzamos, akkor a minta tulajdonságai "anizotrop", azaz irányfüggővé válnak. Ebben az esetben a kerek tányérból mélyextrudálással nyert csésze felső szélén "nyelvek" vagy "festonok" lesznek, mivel egyes irányokban az anyag könnyebben deformálódik, mint másokban. A mechanikai alakításnál a fizikai tulajdonságok anizotrópiája általában nem kívánatos. De a transzformátorok és más eszközök mágneses anyagaiban nagyon kívánatos, hogy a könnyű mágnesezés iránya, amelyet az egykristályokban a kristályszerkezet határoz meg, minden szemcsében egybeessen a mágneses fluxus adott irányával. Így az „előnyben részesített orientáció” (textúra) lehet, hogy kívánatos vagy nem, az anyag céljától függően. Általánosságban elmondható, hogy az anyag átkristályosodásával a preferált orientációja megváltozik. Ennek az orientációnak a jellege az anyag összetételétől és tisztaságától, a hideg deformáció típusától és mértékétől, valamint az izzítás időtartamától és hőmérsékletétől függ.

Szemcseméret szabályozás. A fémminta fizikai tulajdonságait nagymértékben meghatározza az átlagos szemcseméret. a legjobb mechanikai tulajdonságok szinte mindig finomszemcsés szerkezetnek felel meg. A szemcseméret csökkentése gyakran a hőkezelés (valamint az olvasztás és öntés) egyik célja. A hőmérséklet emelkedésével a diffúzió felgyorsul, ezért az átlagos szemcseméret nő. A szemcsehatárok eltolódnak, így a nagyobb szemek a kisebbek rovására nőnek, amelyek végül eltűnnek. Ezért a végső melegmegmunkálási folyamatokat általában a lehető legalacsonyabb hőmérsékleten hajtják végre, hogy a szemcseméretek a lehető legkisebbek legyenek. Az alacsony hőmérsékletű melegmegmunkálást gyakran szándékosan alkalmazzák, főként a szemcseméret csökkentésére, bár ugyanez az eredmény érhető el hidegmegmunkálással, majd átkristályosítással.

Homogenizálás. A fent említett folyamatok tiszta fémekben és ötvözetekben egyaránt előfordulnak. De van számos más folyamat is, amely csakis ebben lehetséges fémes anyagok két ill több alkatrészek. Így például egy ötvözet öntésekor szinte biztosan előfordulnak inhomogenitások a kémiai összetételben, amit az egyenetlen megszilárdulási folyamat határoz meg. Egy keményedő ötvözetben a szilárd fázis összetétele alakul ki mindegyikben Ebben a pillanatban, nem ugyanaz, mint a folyadékban, amely egyensúlyban van vele. Ezért a szilárd anyag összetétele ben alakult ki kezdeti pillanat a megszilárdulás más lesz, mint a megszilárdulás végén, és ez a kompozíció térbeli heterogenitásához vezet mikroszkopikus léptékben. Az ilyen inhomogenitást egyszerű melegítéssel küszöböljük ki, különösen mechanikai deformációval kombinálva.

Tisztítás. Bár a fém tisztaságát elsősorban az olvasztás és öntés körülményei határozzák meg, a fémtisztítást gyakran szilárdtest-hőkezeléssel érik el. A fémben lévő szennyeződések a felületén reakcióba lépnek azzal a légkörrel, amelyben felmelegszik; így a hidrogén vagy más redukálószer atmoszférája az oxidok jelentős részét tiszta fémmé tudja alakítani. Az ilyen tisztítás mélysége attól függ, hogy a szennyeződések mennyire képesek a térfogatról a felületre diffundálni, ezért azt a hőkezelés időtartama és hőmérséklete határozza meg.

A másodlagos fázisok szétválasztása. Az ötvözetek hőkezelésének legtöbb módja egy fontos hatáson alapul. Összefügg azzal, hogy az ötvözet komponenseinek oldhatósága szilárd állapotban a hőmérséklettől függ. A tiszta fémtől eltérően, amelyben minden atom azonos, egy kétkomponensű, például szilárd oldatban két különböző típusú atom található, amelyek véletlenszerűen oszlanak el a kristályrács csomópontjai között. Ha növeli a másodosztályú atomok számát, akkor elérheti azt az állapotot, amikor nem tudják egyszerűen helyettesíteni az első osztályú atomokat. Ha a második komponens mennyisége meghaladja ezt az oldhatósági határt szilárd halmazállapotban, akkor az ötvözet egyensúlyi szerkezetében a második fázis zárványai jelennek meg, amelyek összetételében és szerkezetében különböznek az eredeti szemcséktől, és általában egyedek formájában szétszórva vannak közöttük. részecskék. Az ilyen második fázisú részecskék nagy befolyást gyakorolhatnak az anyag fizikai tulajdonságaira, méretüktől, alakjuktól és eloszlásuktól függően. Ezek a tényezők hőkezeléssel (hőkezeléssel) megváltoztathatók.

Hőkezelés - a fémekből és ötvözetekből készült termékek termikus expozícióval történő feldolgozásának folyamata annak érdekében, hogy szerkezetüket és tulajdonságaikat egy adott irányban megváltoztassák. Ez a hatás kombinálható kémiai, deformációs, mágneses stb.

A hőkezelés történeti háttere.
Az ember ősidők óta alkalmazza a fémek hőkezelését. Még az eneolitikum korában is használva hideg kovácsolásőshonos arany és réz, az ősember szembesült a munkaedzés jelenségével, ami megnehezítette a vékony pengéjű, éles hegyű termékek gyártását, a plaszticitás visszaállítása érdekében pedig a kovácsnak hidegen kovácsolt rezet kellett melegítenie a kandallóban. Az edzett fém lágyító izzításának használatára vonatkozó legkorábbi bizonyítékok a Kr.e. 5. évezred végére nyúlnak vissza. e. Az ilyen izzítás a fémek hőkezelésének első művelete volt a megjelenése idején. A sajtfúvással nyert vasból fegyverek és szerszámok gyártása során a kovács szénkemencében melegítette fel a vastuskót a forró kovácsoláshoz. Ezzel egy időben a vas karburizálódott, vagyis cementálás történt, a kémiai-termikus kezelés egyik fajtája. A karburált vasból készült kovácsolt terméket vízben lehűtve a kovács keménységének meredek növekedését és egyéb tulajdonságainak javulását fedezte fel. A karburizált vas vízben történő keményítését a Kr.e. 2. végétől az 1. évezred elejéig alkalmazták. e. Homérosz „Odüsszeiájában” (Kr. e. 8-7. század) vannak ilyen sorok: „Hogyan merít egy kovács egy izzó fejszét vagy fejszét hideg vízbe, és a vas gurgulázva sziszeg. erősebb vas néha tűzben és vízben megkeményedve. "A Kr.e. 5. században az etruszkok magas óntartalmú bronzból készült tükröket vízben edzettek (leginkább a polírozó fényesség javítására). A vas cementezése szénben ill. szerves anyag, az acél edzését és megeresztését a középkorban széles körben használták kések, kardok, reszelők és egyéb eszközök gyártásában. Nem ismerve a fém belső átalakulásának lényegét, a középkori mesteremberek gyakran természetfeletti erők megnyilvánulásának tulajdonították a fémek hőkezelése során elért magas tulajdonságokat. A 19. század közepéig. az ember fémek hőkezelésével kapcsolatos tudása évszázados tapasztalatok alapján kidolgozott receptgyűjtemény volt. A technológia fejlődésének, és elsősorban az acélágyúgyártás fejlődésének igényei a fémek hőkezelésének művészetből tudományba való átalakulásához vezettek. A 19. század közepén, amikor a hadsereg igyekezett a bronz- és öntöttvas ágyúkat erősebb acélágyúkra cserélni, rendkívül akut volt a nagy és garantált szilárdságú fegyvercsövek elkészítésének problémája. Annak ellenére, hogy a kohászok tudták az acél olvasztásának és öntésének receptjeit, a fegyvercsövek gyakran minden látható ok nélkül szétrepedtek. D. K. Csernov a szentpétervári Obukhov acélgyárban, mikroszkóp alatt tanulmányozva a pisztolycsőből készített maratott metszeteket, és nagyító alatt megfigyelve a repedések szerkezetét a repedés helyén, arra a következtetésre jutott, hogy az acél minél erősebb, annál finomabb. szerkezet. 1868-ban Csernov belső szerkezeti átalakulásokat fedezett fel az acél lehűlésében, amelyek bizonyos hőmérsékleteken fordulnak elő. amelyeket kritikus pontoknak nevezett a és b. Ha az acélt a pont alatti hőmérsékletre hevítjük, akkor nem edzhető, és a finomszemcsés szerkezet eléréséhez az acélt b pont feletti hőmérsékletre kell hevíteni. Csernov felfedezése az acél szerkezeti átalakulásának kritikus pontjairól lehetővé tette, hogy tudományosan igazolják a hőkezelési mód kiválasztását az acéltermékek szükséges tulajdonságainak eléréséhez.

1906-ban A. Wilm (Németország) az általa feltalált duralumínium felhasználásával fedezte fel az edzés utáni öregedést (lásd: Fémek öregedése), a különféle bázisokon (alumínium, réz, nikkel, vas stb.) alapuló ötvözetek keményítésének legfontosabb módszerét. ). A 30-as években. 20. század Megjelent az öregedő rézötvözetek termomechanikus kezelése, az 1950-es években pedig az acélok termomechanikus kezelése, amely lehetővé tette a termékek szilárdságának jelentős növelését. A kombinált hőkezelési módok közé tartozik a termomágneses kezelés, amely lehetővé teszi, hogy a termékek mágneses térben történő hűtése következtében egyes mágneses tulajdonságaik javuljanak.

A fémek és ötvözetek szerkezetének és tulajdonságainak hőhatás hatására bekövetkező változásainak számos vizsgálata koherens elméletet eredményezett a fémek hőkezelésére vonatkozóan.

A hőkezelés típusainak osztályozása azon alapul, hogy milyen típusú szerkezeti változások következnek be a fémben a hőterhelés során. A fémek hőkezelése magára a hőkezelésre oszlik, amely csak a fémre gyakorolt hőhatásból áll, a kémiai-termikus kezelésre, amely egyesíti a termikus és kémiai hatásokat, valamint a termomechanikai kezelésre, amely egyesíti a hőhatásokat és a képlékeny deformációt. A hőkezelés tulajdonképpen a következő típusokat foglalja magában: 1. típusú izzítás, 2. fajta izzítás, keményítés polimorf átalakulás nélkül és polimorf átalakulással, öregítés és temperálás.

A nitridálás a fém alkatrészek felületének nitrogénnel való telítése a keménység, a kopásállóság, a fáradási határ és a korrózióállóság növelése érdekében. A nitridálást acélra, titánra, egyes ötvözetekre, leggyakrabban ötvözött acélokra, különösen króm-alumíniumra, valamint vanádiumot és molibdént tartalmazó acélra alkalmazzák.
Az acél nitridálása ammóniában t 500 650 C-on megy végbe. 400 C felett megindul az ammónia disszociációja az NH3 3H + N reakció szerint. A keletkező atomos nitrogén a fémbe diffundál, nitrogéntartalmú fázisokat képezve. 591 C alatti nitridálási hőmérsékleten a nitridált réteg három fázisból áll (ábra): µ Fe2N nitrid, ³ "Fe4N nitrid, ± nitrogéntartalmú ferrit, amely szobahőmérsékleten kb. 0,01% nitrogént tartalmaz. 600 650 C nitridálási hőmérsékleten több és ³-fázis, amely a lassú lehűlés hatására 591 C-on eutektoidra ± + ³ 1 bomlik. A nitridált réteg keménysége HV = 1200-ra nő (ami 12 Gn/m2-nek felel meg) és megmarad. ismételt felfűtés 500 600 C-ig, amely magas hőmérsékleten biztosítja az alkatrészek magas kopásállóságát A nitridált acélok kopásállósága lényegesen jobb az edzett és edzett acéloknál A nitridálás hosszú folyamat, 20-50 óra alatt képződik egy réteg 0,2-0,4 mm vastag A hőmérséklet emelése felgyorsítja a folyamatot, de csökkenti a réteg keménységét A helyek védelme érdekében nitridálásnak nem szabad kitenni, ónozást (szerkezeti acéloknál) és nikkelezést (rozsdamentes és hőálló acéloknál) alkalmaznak. A hőálló acélok nitridáló rétegének rugalmasságát néha ammónia és nitrogén keverékében végzik.
A titánötvözetek nitridálása 850 950 C-on, nagy tisztaságú nitrogénben történik (a fém ridegségének növekedése miatt ammóniában történő nitridálást nem alkalmaznak).

A nitridálás során felső vékony nitridréteg és szilárd nitrogénoldat ±-titánban képződik. Rétegmélység 30 órán keresztül 0,08 mm felületi keménységgel HV = 800 850 (8 8,5 H/m2-nek felel meg). Egyes ötvözőelemek (Al 3%, Zr 3 5% stb.) ötvözetbe bevitele növeli a nitrogén diffúziós sebességét, növeli a nitridált réteg mélységét, a króm pedig csökkenti a diffúziós sebességet. A titánötvözetek ritkított nitrogénben történő nitridálása lehetővé teszi egy mélyebb réteg létrehozását rideg nitrid zóna nélkül.
A nitridálást széles körben alkalmazzák az iparban, beleértve az 500-600 C-ig terjedő hőmérsékleten üzemelő alkatrészeket (hengerbetétek, főtengelyek, fogaskerekek, orsópárok, üzemanyag-berendezések alkatrészei stb.).
Lit .: Minkevich A.N., Fémek és ötvözetek kémiai-termikus kezelése, 2. kiadás, M., 1965: Gulyaev A.P. Metallurgy, 4. kiadás, M., 1966.

A nagyfrekvenciás áramok ideálisan képesek megbirkózni a fémek különféle hőkezelési folyamataival. A HDTV telepítés tökéletes a keményítéshez. A mai napig nincs olyan berendezés, amely egyenlő feltételekkel versenyezhetne az indukciós fűtéssel. A gyártók egyre nagyobb figyelmet fordítottak az indukciós berendezésekre, amelyeket termékek feldolgozásához és fém olvasztásához vásároltak.

Mi a jó HDTV telepítés a keményítéshez

A HDTV installáció egy egyedülálló berendezés, amely rövid időn belül kiváló minőségű fémfeldolgozásra képes. Az egyes funkciók végrehajtásához ki kell választania egy adott telepítést, például a keményítéshez a legjobb, ha kész HDTV keményítő komplexumot vásárol, amelyben már mindent a kényelmes keményítéshez terveztek.
A HDTV telepítésnek számos előnye van, de nem fogunk mindent figyelembe venni, hanem azokra koncentrálunk, amelyek kifejezetten HDTV keményítésre alkalmasak.

A HDTV-berendezés rövid időn belül felmelegszik, és gyorsan elkezdi feldolgozni a fémet. Indukciós fűtés alkalmazásakor nem kell további időt fordítani a közbenső fűtésre, mivel a berendezés azonnal megkezdi a fém feldolgozását.
Az indukciós fűtés nem igényel további technikai eszközöket, például oltóolaj használatát. A termék kiváló minőségű, és a gyártási hibák száma jelentősen csökken.
A HDTV telepítés teljesen biztonságos a vállalkozás dolgozói számára, emellett könnyen kezelhető. Nincs szükség magasan képzett személyzet alkalmazására a berendezés működtetéséhez és programozásához.
A nagyfrekvenciás áramok lehetővé teszik a mélyebb keményedést, mivel az elektromágneses mező hatására a hő adott mélységig képes behatolni.

A HDTV telepítés hatalmas előnyökkel rendelkezik, amelyeket sokáig lehet sorolni. A HDTV fűtéssel a keményítéshez jelentősen csökkenti az energiaköltségeket, és lehetőséget kap a vállalkozás termelékenységének növelésére.

HDTV telepítés - a keményedés működési elve

A HDTV telepítése az indukciós fűtés elvén működik. Ennek az elvnek az alapját az elektromos energia átalakítására vonatkozó Joule-Lenz és Faraday-Maxwell törvények vették alapul.
Generátor táplálja elektromos energia, amely áthalad az induktoron, és erős elektromágneses mezővé alakul át. A kialakult mező örvényáramai hatni kezdenek, és a fémbe hatolva átalakulnak hőenergia megkezdi a termék feldolgozását.

Az acélok nagyfrekvenciás árammal (HF) történő edzése a felületi hőkezelés egyik leggyakoribb módja, amely lehetővé teszi a munkadarabok felületének keménységének növelését. Szén- és szerkezeti acélból vagy öntöttvasból készült alkatrészekhez használják. A HFC indukciós edzés az egyik leggazdaságosabb és technológiailag legfejlettebb edzési módszer. Lehetővé teszi az alkatrész teljes felületének vagy egyes elemeinek, illetve a fő terhelésnek kitett zónáinak edzését.

Ebben az esetben nem edzett viszkózus fémrétegek maradnak a munkadarab edzett szilárd külső felülete alatt. Az ilyen szerkezet csökkenti a törékenységet, növeli a teljes termék tartósságát és megbízhatóságát, valamint csökkenti az egész rész fűtésére szolgáló energiafogyasztást.

Nagyfrekvenciás edzési technológia

A HFC felületedzés egy hőkezelési eljárás a munkadarab szilárdsági jellemzőinek és keménységének javítására.

A HDTV felületkeményítésének fő szakaszai az indukciós melegítés magas hőmérsékletre, ezen tartás, majd a gyors hűtés. A HDTV keményítése során a melegítést speciális indukciós egységgel végezzük. A hűtés fürdőben történik hűtőfolyadékkal (víz, olaj vagy emulzió), vagy speciális zuhanyberendezésekből az alkatrészre szórva.

Hőmérséklet kiválasztása

Az edzési folyamat megfelelő lefolyásához nagyon fontos a megfelelő hőmérséklet kiválasztása, amely a felhasznált anyagtól függ.

A széntartalom szerint az acélokat hipoeutectoid - kevesebb, mint 0,8% és hypereutectoid - több mint 0,8% -ra osztják. A 0,4%-nál kisebb széntartalmú acél nem keményedik meg az így kapott alacsony keménység miatt. A hipoeutektoid acélokat valamivel a perlit és a ferrit ausztenitté történő átalakulási hőmérséklete fölé hevítik. Ez 800-850°C tartományban fordul elő. Ezután a munkadarabot gyorsan lehűtik. Ha hirtelen lehűtik, az ausztenit martenzitté alakul, amelynek nagy keménysége és szilárdsága van. A rövid tartási idő lehetővé teszi a finomszemcsés ausztenit és a finom hegyes martenzit előállítását, a szemcséknek nincs idejük növekedni és kicsik maradnak. Ennek az acélszerkezetnek nagy a keménysége és ugyanakkor alacsony a ridegsége.

A hipereutektoid acélokat valamivel lejjebb hevítik, mint a hipoeutektoid acélokat, 750-800 ° C hőmérsékletre, azaz nem teljes edzés történik. Ez annak köszönhető, hogy erre a hőmérsékletre hevítve a fémolvadékban ausztenit képződése mellett kis mennyiségű cementit marad feloldatlanul, ami nagyobb keménységű, mint a martenzité. Gyors lehűlés után az ausztenit martenzitté alakul, míg a cementit finom zárványok formájában marad. Ebben a zónában a szén, amelynek még nem volt ideje teljesen feloldódni, szilárd karbidokat képez.

Az átmeneti zónában a nagyfrekvenciás áram keményedése során a hőmérséklet közel van az átmeneti hőmérséklethez, és az ausztenit maradék ferrittel képződik. De mivel az átmeneti zóna nem hűl le olyan gyorsan, mint a felület, hanem lassan hűl le, mint a normalizálás során. Ugyanakkor ebben a zónában javul a szerkezet, finomszemcséssé, egységessé válik.

A munkadarab felületének túlmelegedése elősegíti az ausztenit kristályok növekedését, ami káros hatással van a ridegségre. Az alulmelegítés nem engedi, hogy teljesen ferrites-perrites szerkezet ausztenitté alakuljon át, és kialudatlan foltok képződhetnek.

Lehűlés után nagy nyomófeszültségek maradnak a fémfelületen, ami növeli az alkatrész üzemi tulajdonságait. A felületi réteg és a közepe közötti belső feszültségeket meg kell szüntetni. Ez alacsony hőmérsékletű temperálással történik - körülbelül 200 ° C hőmérsékleten tartva sütőben. Annak érdekében, hogy elkerüljük a mikrorepedések megjelenését a felületen, minimálisra kell csökkenteni az oltás és a temperálás közötti időt.

Lehetőség van az úgynevezett öntemperáció végrehajtására is - az alkatrész nem teljesen, hanem 200 ° C-os hőmérsékletre történő lehűtésére, miközben meleg marad a magjában. Továbbá az alkatrésznek lassan le kell hűlnie. Ez kiegyenlíti a belső feszültségeket.

indukciós üzem

A HDTV indukciós hőkezelő berendezés egy nagyfrekvenciás generátor és egy induktor a HDTV edzéshez. Az edzendő alkatrész az induktorban vagy annak közelében helyezkedhet el. Az induktor tekercs formájában készül, erre egy rézcső van feltekerve. Az alkatrész alakjától és méreteitől függően bármilyen alakú lehet. Amikor egy váltakozó áram áthalad az induktoron, váltakozó elektromágneses mező jelenik meg benne, amely áthalad az alkatrészen. Ez az elektromágneses mező örvényáramot indukál a munkadarabban, amely Foucault-áramok néven ismert. Az ilyen örvényáramok, amelyek áthaladnak a fémrétegeken, magas hőmérsékletre melegítik fel.

A HDTV-vel történő indukciós fűtés megkülönböztető jellemzője az örvényáramok áthaladása a fűtött rész felületén. Tehát csak a fém külső rétege melegszik fel, és minél magasabb az áram frekvenciája, annál kisebb a melegítés mélysége, és ennek megfelelően a HDTV keményedési mélysége. Ez lehetővé teszi, hogy csak a munkadarab felületét keményítsék meg, így a belső réteg puhává és viszkózussá válik a túlzott ridegség elkerülése érdekében. Sőt, lehetőség van az edzett réteg mélységének beállítására az aktuális paraméterek változtatásával.

Az áram megnövelt frekvenciája lehetővé teszi nagy mennyiségű hő koncentrálását kis területen, ami másodpercenként több száz fokra növeli a fűtési sebességet. Ez a magas fűtési sebesség mozog fázisátmenet magasabb hőmérsékletű zónába. Ilyenkor a keménység 2-4 egységgel növekszik, egészen 58-62 HRC-ig, ami ömlesztett edzéssel nem érhető el.

A HDTV edzési folyamatának megfelelő lefolyásához biztosítani kell, hogy az induktor és a munkadarab között ugyanaz a rés maradjon a teljes edzési felületen, ki kell zárni a kölcsönös érintéseket. Ezt lehetőség szerint a munkadarab középpontokban történő elforgatásával biztosítjuk, ami lehetővé teszi az egyenletes melegítést, és ennek eredményeként az edzett munkadarab felületének azonos szerkezetét és keménységét.

A HDTV keményítésére szolgáló induktornak több változata van:

egy- vagy többfordulatú gyűrű alakú - az alkatrészek külső vagy belső felületének melegítésére forgótestek formájában - tengelyek, kerekek vagy lyukak bennük;
hurok - a termék munkasíkjának melegítésére, például az ágy felületére vagy a szerszám munkaélére;
formázott - összetett vagy szabálytalan alakú alkatrészek, például fogaskerék fogak melegítésére.

Az edzési réteg alakjától, méretétől és mélységétől függően a következő HDTV edzési módok használatosak:

egyidejű - a munkadarab teljes felülete vagy egy bizonyos zóna egyszerre felmelegszik, majd egyidejűleg hűtjük is;
folyamatos-szekvenciális - az alkatrész egyik zónája felmelegszik, majd amikor az induktort vagy alkatrészt elmozdítják, egy másik zóna melegszik, míg az előző lehűl.

A HDTV teljes felületének egyidejű felfűtése nagy teljesítményt igényel, így kifizetődőbb az apró alkatrészek - tekercsek, perselyek, csapok, valamint alkatrészelemek - lyukak, nyakak stb. Melegítés után az alkatrészt teljesen leengedik egy hűtőfolyadékkal ellátott tartályba, vagy öntik vízárammal.

A nagyfrekvenciás áram folyamatos szekvenciális keményítése lehetővé teszi a nagy méretű alkatrészek, például a fogaskerekek keményítését, mivel ez a folyamat az alkatrész kis területét felmelegíti, ami kevesebb teljesítményt igényel a nagyfrekvenciás generátortól.

Részleges hűtés

A hűtés a keményedési folyamat második fontos szakasza, sebességétől és egyenletességétől függ a teljes felület minősége és keménysége. A hűtés hűtőfolyadék- vagy fröccsenőtartályokban történik. A jó minőségű keményedés érdekében a hűtőfolyadék stabil hőmérsékletét kell fenntartani, hogy elkerülje a túlmelegedést. A permetezőben lévő furatoknak azonos átmérőjűeknek és egyenletes távolságra kell lenniük, hogy a fém felületén azonos szerkezetű legyen.

Az induktor működés közbeni túlmelegedésének megakadályozása érdekében a víz folyamatosan kering a rézcsövön keresztül. Egyes tekercsek a munkadarab-hűtőrendszerrel kombinálva készülnek. Az induktorcsőben lyukakat vágnak, amelyeken keresztül hideg víz jut be a forró részbe és lehűti azt.

Előnyök és hátrányok

Az alkatrészek HDTV-vel történő keményítésének előnyei és hátrányai is vannak. Az előnyök a következők:

A HFC keményedés után az alkatrész megtartja a puha középpontját, ami jelentősen növeli a képlékeny deformációval szembeni ellenállását.
A HDTV alkatrészek edzési folyamatának költséghatékonysága annak köszönhető, hogy csak az edzendő felület vagy zóna melegszik fel, nem pedig a teljes alkatrész.
Az alkatrészek tömeggyártásánál be kell állítani a folyamatot, majd az automatikusan megismétlődik, biztosítva szükséges minőség keményedés.
Az edzett réteg mélységének pontos kiszámításának és beállításának képessége.
A folyamatos-szekvenciális edzési módszer lehetővé teszi kis teljesítményű berendezések használatát.
A rövid melegítési és tartási idő magas hőmérsékleten hozzájárul az oxidáció hiányához, a felső réteg szénmentesítéséhez és az alkatrész felületén a vízkő kialakulásához.
A gyors felfűtés és hűtés csökkenti a vetemedést és a pórázt, ami csökkenti a befejezési ráfordítást.

De gazdaságilag megvalósítható az indukciós berendezések használata csak tömeggyártásban, és egyetlen gyártás esetén az induktor vásárlása vagy gyártása veszteséges. Egyes összetett formájú részek esetében az indukciós berendezés gyártása nagyon nehéz vagy lehetetlen egységes edzett réteget elérni. Ilyen esetekben más típusú felületi edzést alkalmaznak, például lángos vagy ömlesztett edzést.

A nagyfrekvenciás áram a berendezésben az induktor hatására keletkezik, és lehetővé teszi az induktor közvetlen közelében elhelyezett termék felmelegítését. Az indukciós gép ideális fémtermékek edzésére. A HDTV telepítésben egyértelműen programozható: a kívánt hő behatolási mélység, a kikeményedési idő, a fűtési hőmérséklet és a hűtési folyamat.

Első alkalommal alkalmaztak indukciós berendezést az edzéshez V.P. javaslata alapján. Volodin 1923-ban. A nagyfrekvenciás hevítés hosszú próbálkozásai és tesztelése után 1935 óta használják acélok keményítésére. A HDTV keményítőegységek messze a legtermékenyebb módszer a fémtermékek hőkezelésére.

Miért jobb az indukció a keményítéshez?

A fém alkatrészek nagyfrekvenciás keményítését a termék felső rétegének mechanikai sérülésekkel szembeni ellenállásának növelése érdekében hajtják végre, míg a munkadarab közepe megnövekedett viszkozitású. Fontos megjegyezni, hogy a termék magja a nagyfrekvenciás keményedés során teljesen változatlan marad.
Az indukciós telepítésnek számos nagyon fontos előnye van az alternatív fűtési típusokhoz képest: ha korábban a HDTV telepítések körülményesebbek és kényelmetlenebbek voltak, most ezt a hátrányt kijavították, és a berendezés univerzálissá vált fémtermékek hőkezelésére.

Az indukciós berendezések előnyei

Az indukciós keményítőgép egyik hátránya, hogy egyes összetett formájú termékeket nem lehet feldolgozni.

A fémedzés fajtái

Többféle fémedzés létezik. Egyes termékeknél elegendő a fémet felmelegíteni és azonnal lehűteni, míg mások esetében bizonyos hőmérsékleten kell tartani.
A következő típusú keményítések léteznek:

Helyhez kötött edzés: általában olyan alkatrészekhez használják, amelyek kis sík felülettel rendelkeznek. A munkadarab és az induktor helyzete ezen edzési módszer alkalmazásakor változatlan marad.
Folyamatos-szekvenciális edzés: hengeres vagy lapos termékek keményítésére szolgál. Folyamatos-szekvenciális edzéssel az alkatrész az induktor alá tud mozogni, vagy változatlanul tartja pozícióját.
Munkadarabok tangenciális edzése: kiválóan alkalmas hengeres alakú kis alkatrészek megmunkálására. A tangenciális folyamatos-szekvenciális edzés a teljes hőkezelési folyamat során egyszer görgeti a terméket.
A HDTV keményítő egység olyan berendezés, amely képes egy termék kiváló minőségű keményítésére, és egyúttal termelési erőforrásokat takarít meg.

A hidromechanikai rendszerekben, eszközökben és szerelvényekben leggyakrabban olyan alkatrészeket használnak, amelyek súrlódáson, összenyomáson, csavaráson működnek. Éppen ezért velük szemben a fő követelmény a felületük megfelelő keménysége. Az alkatrész kívánt jellemzőinek elérése érdekében a felületet nagyfrekvenciás árammal (HF) keményítik.

Az alkalmazás során a HDTV edzés gazdaságos és rendkívül hatékony módszernek bizonyult a fémalkatrészek felületének hőkezelésében, amely további kopásállóságot, ill. jó minőség feldolgozott tételek.

A nagyfrekvenciás árammal történő fűtés azon a jelenségen alapszik, hogy az induktoron (rézcsövekből készült spirális elemen) váltakozó nagyfrekvenciás áram áthaladása miatt körülötte mágneses mező képződik, amely örvényáramot hoz létre fém alkatrész, amely a megkeményedett termék felmelegedését okozza. Mivel kizárólag az alkatrész felületén helyezkednek el, lehetővé teszik egy bizonyos állítható mélységig történő felfűtést.

A fémfelületek HDTV-edzése eltér a szabványos teljes edzéstől, amely megemelt fűtési hőmérsékletből áll. Ez két tényezőnek köszönhető. Az első közülük a Magassebesség melegítés (amikor a perlit ausztenitté alakul), a kritikus pontok hőmérsékleti szintje megemelkedik. És a második - minél gyorsabban megy át a hőmérséklet-átmenet, annál gyorsabban megy végbe a fémfelület átalakulása, mert ennek a minimális idő alatt kell bekövetkeznie.

Érdemes elmondani, hogy annak ellenére, hogy a nagyfrekvenciás edzés használatakor a szokásosnál nagyobb mértékben melegszik fel, a fém túlmelegedése nem történik meg. Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy a nagyfrekvenciás hevítés minimális ideje miatt az acélrészben lévő szemcséknek nincs ideje növekedni. Ezen túlmenően, mivel a fűtési szint magasabb, és a hűtés intenzívebb, a munkadarab keménysége a HDTV-vel végzett edzés után körülbelül 2-3 HRC-vel nő. És ez garantálja az alkatrész felületének legnagyobb szilárdságát és megbízhatóságát.

Ugyanakkor van egy további fontos tényező, amely növeli az alkatrészek kopásállóságát működés közben. A martenzites szerkezet kialakítása miatt az alkatrész felső részén nyomófeszültségek keletkeznek. Az ilyen feszültségek hatása a legnagyobb mértékben az edzett réteg kis mélységében nyilvánul meg.

A HDTV keményítéséhez használt berendezések, anyagok és segédeszközök

A teljesen automatikus nagyfrekvenciás edzési komplexum egy edzőgépet és nagyfrekvenciás berendezéseket (rögzítő rendszereket) tartalmaz mechanikus típus, csomópontok az alkatrész tengelye körüli elfordításához, az induktor mozgása a munkadarab irányába, szivattyúk, amelyek folyadékot vagy gázt szállítanak és kiszivattyúznak hűtéshez, elektromágneses szelepek a munkafolyadékok vagy gázok (víz / emulzió / gáz) kapcsolásához).

A HDTV gép lehetővé teszi az induktor mozgatását a munkadarab teljes magasságában, valamint a munkadarab különböző fordulatszámon történő forgatását, az induktor kimeneti áramának beállítását, és ez lehetővé teszi az edzési folyamat megfelelő módjának kiválasztását. és a munkadarab egyenletesen kemény felületét kapjuk.

Megadtuk egy HDTV indukciós telepítés vázlatos rajzát az önszereléshez.

A nagyfrekvenciás indukciós edzés két fő paraméterrel jellemezhető: a keménységi fok és a felület keményedési mélysége. Műszaki adatok A gyártott indukciós berendezéseket a teljesítmény és a működési frekvencia határozza meg. Az edzett réteg létrehozásához 40-300 kVA teljesítményű indukciós fűtőberendezéseket használnak 20-40 kilohertz vagy 40-70 kilohertz frekvencián. Ha mélyebb rétegeket kell keményíteni, akkor érdemes 6-20 kilohertz frekvenciajelzőket használni.

A frekvenciatartomány kiválasztása az acélminőségek tartománya, valamint a termék edzett felületének mélysége alapján történik. Az indukciós telepítések komplett készleteinek hatalmas választéka áll rendelkezésre, ami segít kiválasztani egy adott technológiai folyamat racionális opcióját.

Meghatározzák az automata edzőgépek műszaki paramétereit befoglaló méretek edzéshez használt alkatrészek magasságban (50-250 centiméterig), átmérőben (1-50 centiméterig) és tömegben (0,5 t-ig, 1 t-ig, 2 t-ig). Az 1500 mm vagy annál magasabb keményítő komplexumok elektronikus-mechanikus rendszerrel vannak felszerelve az alkatrész bizonyos erővel történő rögzítésére.

Az alkatrészek nagyfrekvenciás keményítése két módban történik. Az elsőben minden eszközt külön-külön csatlakoztat a kezelő, a másodikban pedig az ő beavatkozása nélkül történik. Hűtőközegként általában vizet, inert gázokat vagy az olajhoz közeli hővezető tulajdonságokkal rendelkező polimer kompozíciókat választanak. A keményítő közeget a késztermék szükséges paramétereitől függően választják ki.

HDTV keményítési technológia

Kis átmérőjű, lapos alakú részek vagy felületek esetén álló típusú nagyfrekvenciás edzést alkalmaznak. A sikeres működés érdekében a fűtőtest és az alkatrész helye nem változik.

Folyamatos-szekvenciális nagyfrekvenciás edzés alkalmazásakor, amelyet leggyakrabban lapos vagy hengeres részek, felületek megmunkálásakor alkalmaznak, a rendszer egyik alkatrészének el kell mozdulnia. Ilyen esetben vagy a fűtőberendezés a munkadarab felé mozdul el, vagy a munkadarab a fűtőberendezés alatt mozog.

Kizárólag kis méretű hengeres részek melegítésére, egyszeri görgetéssel, folyamatos-szekvenciális, tangenciális típusú nagyfrekvenciás edzést alkalmaznak.

A fogaskerék fog fémének szerkezete HDTV módszerrel végzett keményítés után

A termék nagyfrekvenciás melegítése után alacsony temperálása 160-200°C hőmérsékleten történik. Ez lehetővé teszi a termék felületének kopásállóságának növelését. Az ünnepek elektromos kemencékben zajlanak. Egy másik lehetőség a szünet. Ehhez egy kicsit korábban ki kell kapcsolni a vizet biztosító készüléket, ami hozzájárul a hiányos hűtéshez. Az alkatrész megtartja a magas hőmérsékletet, ami az edzett réteget alacsony temperálási hőmérsékletre melegíti fel.

Edzés után elektromos temperálást is alkalmaznak, amelyben a fűtést RF telepítéssel végzik. A kívánt eredmény elérése érdekében a melegítést kisebb sebességgel és mélyebben végezzük, mint a felületi keményítésnél. A kívánt fűtési mód a kiválasztási módszerrel határozható meg.

A mag mechanikai paramétereinek és a munkadarab általános kopásállóságának javítása érdekében közvetlenül a HFC felületi keményítése előtt el kell végezni a normalizálást és a térfogati keményítést magas megeresztéssel.

A keményedő HDTV terjedelme

A HDTV keményítést számos területen használják technológiai folyamatok a következő alkatrészek gyártása:

tengelyek, tengelyek és csapok;
fogaskerekek, fogaskerekek és felnik;
fogak vagy üregek;
repedések és az alkatrészek belső részei;
darukerekek és szíjtárcsák.

Leggyakrabban a nagyfrekvenciás edzést olyan alkatrészeknél alkalmazzák, amelyek fél százalék szenet tartalmazó szénacélból állnak. Az ilyen termékek a keményedés után nagy keménységet szereznek. Ha a szén jelenléte a fentinél kisebb, akkor az ilyen keménység már nem érhető el, és nagyobb százalékban repedések keletkezhetnek vízzuhannyal történő hűtéskor.

A legtöbb esetben a nagyfrekvenciás áramokkal történő kioltás lehetővé teszi az ötvözött acélok olcsóbb szénacélokkal való helyettesítését. Ez azzal magyarázható, hogy az ötvöző adalékokat tartalmazó acélok olyan előnyei, mint a mélyedzettség és a felületi réteg kisebb torzulása, egyes termékeknél elvesztik jelentőségét. A nagyfrekvenciás edzéssel a fém erősebbé válik, kopásállósága megnő. A szénacélokhoz hasonlóan krómot, króm-nikkelt, króm-szilíciumot és sok más típusú acélt használnak, amelyekben alacsony az ötvöző adalékanyag.

A módszer előnyei és hátrányai

A nagyfrekvenciás árammal történő edzés előnyei:

teljesen automatikus folyamat;
bármilyen formájú termékkel dolgozni;
korom hiánya;
minimális deformáció;
az edzett felület mélységi szintjének változékonysága;
az edzett réteg egyedileg meghatározott paraméterei.

A hátrányok közé tartozik:

speciális induktor létrehozásának szükségessége a különböző formájú alkatrészekhez;
nehézségek a fűtési és hűtési szintek átfedésében;
a berendezések magas költsége.

A nagyfrekvenciás áramkeményítés alkalmazásának lehetősége egyedi gyártásban nem valószínű, de be tömegáramlás, például a főtengelyek, fogaskerekek, perselyek, orsók, hideghengerlési tengelyek stb. gyártása során egyre inkább elterjedt a HDTV felületek keményítése.