Instalarea HDTV pentru întărirea principiului de funcționare. Întărirea metalelor prin curenți de înaltă frecvență

Prin acord, este posibil tratamentul termic și călirea pieselor metalice și din oțel cu dimensiuni mai mari decât cele din acest tabel.

Tratarea termică (tratarea termică a oțelului) a metalelor și aliajelor din Moscova este un serviciu pe care fabrica noastră îl oferă clienților săi. Avem pe toate echipamentul necesar operate de profesionisti calificati. Efectuăm toate comenzile cu înaltă calitate și la timp. De asemenea, acceptăm și îndeplinim comenzi pentru tratarea termică a oțelurilor și HDTV care vin la noi din alte regiuni ale Rusiei.

Principalele tipuri de tratament termic al oțelului

Recoacerea de primul fel:

Recoacerea de primul fel difuzie (omogenizare) - Încălzire rapidă la t 1423 K, expunere lungă și răcire lentă ulterioară. Alinierea eterogenității chimice a materialului în piese turnate de formă mare din oțel aliat

Recoacere de prima recristalizare - Incalzire la o temperatura de 873-973 K, expunere indelungata si racire ulterioara lenta. Există o scădere a durității și o creștere a ductilității după deformarea la rece (prelucrarea este inter-operațională)

Recoacerea de primul fel care reduce stresul - Încălzire la o temperatură de 473-673 K și răcire lentă ulterioară. Există o eliminare a tensiunilor reziduale după turnare, sudare, deformare plastică sau prelucrare.

Recoacerea de al doilea fel:

Recoacerea de al doilea fel este completă - Încălzirea la o temperatură peste punctul Ac3 cu 20-30 K, menținerea și răcirea ulterioară. Există o scădere a durității, îmbunătățirea prelucrabilității, îndepărtarea tensiunilor interne în oțelurile hipoeutectoide și eutectoide înainte de călire (vezi nota la tabel)

Recoacerea de al doilea fel incompletă - Încălzirea la o temperatură între punctele Ac1 și Ac3, expunere și răcire ulterioară. Există o scădere a durității, îmbunătățire a prelucrabilității, eliminarea tensiunilor interne în oțelul hipereutectoid înainte de călire

Recoacere izotermă de al doilea fel - Încălzire la o temperatură de 30-50 K peste punctul Ac3 (pentru oțel hipoeutectoid) sau peste punctul Ac1 (pentru oțel hipereutectoid), expunere și răcire treptat ulterioară. Prelucrare accelerată a produselor laminate mici sau a pieselor forjate din aliaje și oțeluri cu conținut ridicat de carbon pentru a reduce duritatea, a îmbunătăți prelucrabilitatea, a atenua tensiunile interne

Recoacere de al doilea tip de sferoidizare - Încălzire la o temperatură peste punctul Ac1 cu 10-25 K, expunere și răcire treptată ulterioară. Există o scădere a durității, îmbunătățire a prelucrabilității, eliminarea tensiunilor interne din oțelul de scule înainte de călire, o creștere a ductilității oțelurilor slab aliate și cu carbon mediu înainte de deformarea la rece.

Recoacere de al doilea fel luminos - Încălzire într-un mediu controlat la o temperatură peste punctul Ac3 cu 20-30 K, expunere și răcire ulterioară într-un mediu controlat. Are loc Protejarea suprafeței de oțel împotriva oxidării și decarburării

Recoacere de al doilea fel Normalizare (recoacere de normalizare) - Incalzire la o temperatura peste punctul Ac3 cu 30-50 K, expunere si racire ulterioara in aer linistit. Există o corectare a structurii oțelului încălzit, eliminarea tensiunilor interne în piesele din oțel structural și o îmbunătățire a prelucrabilității acestora, o creștere a adâncimii de călire a sculei. otel inainte de intarire

Întărire:

Întărire continuă completă - Încălzire la o temperatură peste punctul Ac3 cu 30-50 K, menținere și răcire rapidă ulterioară. Obținerea (în combinație cu revenirea) durității și rezistenței la uzură ridicate a pieselor din oțeluri hipoeutectoide și eutectoide

Întărire incompletă - Încălzire la o temperatură între punctele Ac1 și Ac3, expunere și răcire rapidă ulterioară. Obținerea (în combinație cu revenirea) durității și rezistenței la uzură ridicate a pieselor din oțel hipereutectoid

Întărire intermitentă - Încălzire la t deasupra punctului Ac3 cu 30-50 K (pentru oțelurile hipereutectoide și eutectoide) sau între punctele Ac1 și Ac3 (pentru oțel hipereutectoid), expunere și răcire ulterioară în apă și apoi în ulei. Există o scădere a tensiunilor reziduale și a deformărilor în piesele din oțel de scule cu conținut ridicat de carbon

Întărire izotermă - Încălzirea la o temperatură peste punctul Ac3 cu 30-50 K, menținerea și răcirea ulterioară în săruri topite și apoi în aer. Obținerea unei deformări minime (deformare), creșterea ductilității, a limitei de anduranță și a rezistenței la încovoiere a pieselor din oțel de scule aliat

Călirea în trepte - La fel (diferă de călirea izotermă printr-un timp mai scurt petrecut în mediul de răcire). Reducerea tensiunilor, deformărilor și prevenirea fisurilor la sculele mici din oțel carbon pentru scule, precum și la sculele mai mari din scule aliate și oțel de mare viteză

Întărirea la suprafață - Încălzirea prin curent electric sau flacără de gaz a stratului superficial al produsului până la întărire t, urmată de răcirea rapidă a stratului încălzit. Există o creștere a durității suprafeței până la o anumită adâncime, rezistență la uzură și rezistență crescută a pieselor și sculelor mașinii

Călire cu auto-călire - Încălzire la o temperatură peste punctul Ac3 cu 30-50 K, menținere și răcire incompletă ulterioară. Căldura reținută în interiorul piesei asigură călirea stratului exterior întărit Întărirea locală a unei scule de lovire de configurație simplă din oțel de scule carbon, precum și în timpul încălzirii prin inducție

Călire cu tratament la rece - Răcire profundă după călire la o temperatură de 253-193 K. Se produce o creștere a durității și obținerea unor dimensiuni stabile a pieselor din oțel înalt aliat

Întărire cu răcire - Piesele încălzite sunt răcite în aer pentru o perioadă de timp înainte de a fi scufundate într-un mediu de răcire sau păstrate într-un termostat cu t redusă. Există o reducere a ciclului de tratament termic al oțelului (utilizat de obicei după cementare).

Întărire la lumină - Încălzire într-un mediu controlat la o temperatură peste punctul Ac3 cu 20-30 K, expunere și răcire ulterioară într-un mediu controlat. Protecție împotriva oxidării și decarburării pieselor complexe ale matrițelor, matrițelor și dispozitivelor de fixare care nu sunt supuse șlefuirii

Vacanță scăzută - Încălzire în intervalul de temperatură 423-523 K și răcire accelerată ulterioară. Există o îndepărtare a tensiunilor interne și o scădere a fragilității sculelor de tăiere și măsurare după întărirea suprafeței; pentru piesele carburate după călire

Mediu de vacanță - Încălzire în intervalul t = 623-773 K și răcire lentă sau accelerată ulterioară. Există o creștere a limitei elastice a arcurilor, arcurilor și a altor elemente elastice

Vacanță ridicată - Încălzire în intervalul de temperatură de 773-953 K și răcire ulterioară lentă sau rapidă. Asigurarea cu ductilitate ridicată a pieselor din oțel de structură, de regulă, cu îmbunătățire termică

Îmbunătățirea termică - Călire și revenire înaltă ulterioară. Există o îndepărtare completă a tensiunilor reziduale. Oferă o combinație de rezistență ridicată și ductilitate în tratamentul termic final al pieselor structurale din oțel care funcționează sub sarcini de șoc și vibrații

Prelucrare termomecanica - Incalzire, racire rapida la 673-773 K, deformare plastica multipla, intarire si revenire. Există o prevedere pentru produsele laminate și părțile de formă simplă care nu sunt supuse sudării, rezistență crescută față de rezistența obținută prin tratament termic convențional

Îmbătrânire - Încălzire și expunere prelungită la temperaturi ridicate. Piesele și sculele sunt stabilizate dimensional

Carburare - Saturarea stratului superficial de oțel moale cu carbon (carburare). Însoțit de călire ulterioară cu revenire scăzută. Adâncimea stratului cimentat este de 0,5-2 mm. Există o dare la un produs cu duritate mare a suprafeței cu păstrarea unui miez vâscos. Carburarea se realizează pe oțeluri carbon sau aliate cu conținut de carbon: pentru produsele mici și mijlocii 0,08-0,15%, pentru cele mai mari 0,15-0,5%. Roțile dințate, bolțurile pistonului etc. sunt carburate.

Cianuzare - Tratarea termochimică a produselor din oțel într-o soluție de săruri de cianură la o temperatură de 820. Are loc saturarea stratului superficial al oțelului cu carbon și azot (strat 0,15-0,3 mm). Oțelurile cu conținut scăzut de carbon suferă cianurare, ca urmare a care, împreună cu o suprafață solidă, produsele au un miez vâscos. Astfel de produse se caracterizează prin rezistență ridicată la uzură și rezistență la sarcini de impact.

Nitrurare (nitrurare) - Saturarea stratului superficial al produselor din oțel cu azot la o adâncime de 0,2-0,3 mm. Apare Oferind duritate mare a suprafeței, rezistență crescută la abraziune și coroziune. Calibrele, angrenajele, fuselele arborelui etc. sunt supuse nitrurării.

Tratament la rece - Răcire după întărire la o temperatură sub zero. Există o schimbare în structura internă a oțelurilor călite. Se folosește pentru oțeluri de scule, produse cementate, unele oțeluri înalt aliate.

TRATAMENTUL TERMICI AL METALELOR (TRATAMENTUL TERMICI), un anumit ciclu de timp de încălzire și răcire, la care sunt supuse metalele pentru a-și modifica proprietățile fizice. Tratamentul termic în sensul obișnuit al termenului se efectuează la temperaturi sub punctul de topire. Procesele de topire și turnare care au un impact semnificativ asupra proprietăților metalului nu sunt incluse în acest concept. Modificările proprietăților fizice cauzate de tratamentul termic se datorează modificărilor structurii interne și a relațiilor chimice care apar în materialul solid. Ciclurile de tratament termic sunt diverse combinații de încălzire, menținere la o anumită temperatură și răcire rapidă sau lentă, corespunzătoare modificărilor structurale și chimice care trebuie provocate.

Structura granulară a metalelor. Orice metal constă de obicei din multe cristale (numite boabe) în contact între ele, de obicei de dimensiune microscopică, dar uneori vizibile cu ochiul liber. În interiorul fiecărui granule, atomii sunt aranjați astfel încât să formeze o rețea geometrică tridimensională obișnuită. Tipul de rețea, numit structură cristalină, este o caracteristică a unui material și poate fi determinat prin analiza de difracție cu raze X. Aranjarea corectă a atomilor este păstrată în întregul bob, cu excepția micilor perturbări, cum ar fi locurile individuale ale rețelei care se dovedesc accidental a fi libere. Toate boabele au aceeași structură cristalină, dar, de regulă, sunt orientate diferit în spațiu. Prin urmare, la limita a două boabe, atomii sunt întotdeauna mai puțin ordonați decât în interiorul lor. Acest lucru explică, în special, faptul că limitele de cereale sunt mai ușor de gravat cu reactivi chimici. Pe o suprafață metalică plată lustruită, tratată cu un agent de gravare adecvat, se dezvăluie de obicei un model clar de granițe. Proprietățile fizice ale unui material sunt determinate de proprietățile boabelor individuale, de interacțiunea lor între ele și de proprietățile granițelor granulelor. Proprietățile materialului metalic sunt foarte dependente de dimensiunea, forma și orientarea granulelor, iar scopul tratamentului termic este controlul acestor factori.

Procese atomice în timpul tratamentului termic. Odată cu creșterea temperaturii unui material cristalin solid, devine mai ușor pentru atomii săi să se deplaseze de la un loc al rețelei cristaline la altul. Pe această difuzie a atomilor se bazează tratamentul termic. Cel mai eficient mecanism pentru mișcarea atomilor într-o rețea cristalină poate fi imaginat ca mișcarea site-urilor rețelei vacante, care sunt întotdeauna prezente în orice cristal. La temperaturi ridicate, din cauza creșterii vitezei de difuzie, procesul de tranziție a unei structuri de neechilibru a unei substanțe într-una de echilibru este accelerat. Temperatura la care viteza de difuzie crește vizibil nu este aceeași pentru diferite metale. Este de obicei mai mare pentru metalele cu un punct de topire ridicat. În wolfram, cu punctul său de topire de 3387 C, recristalizarea nu are loc nici măcar la căldură roșie, în timp ce tratamentul termic aliaje de aluminiu, topindu-se la temperaturi scăzute, în unele cazuri este posibil să se efectueze la temperatura camerei.

În multe cazuri, tratamentul termic presupune o răcire foarte rapidă, numită călire, pentru a păstra structura formată la temperatură ridicată. Deși, strict vorbind, o astfel de structură nu poate fi considerată stabilă termodinamic la temperatura camerei, în practică este destul de stabilă datorită ratei scăzute de difuzie. Foarte multe aliaje utile au o structură „metastabilă” similară.

Modificările cauzate de tratamentul termic pot fi de două tipuri principale. În primul rând, atât în metale pure, cât și în aliaje, sunt posibile modificări care afectează doar structura fizică. Acestea pot fi modificări ale stării de stres a materialului, modificări ale dimensiunii, formei, structurii cristalului și orientării granulelor sale de cristal. În al doilea rând, structura chimică a metalului se poate modifica și ea. Aceasta se poate exprima prin netezirea neomogenităților compoziționale și formarea de precipitate de altă fază, în interacțiune cu atmosfera înconjurătoare creată pentru a curăța metalul sau a-i conferi proprietățile de suprafață dorite. Modificările de ambele tipuri pot apărea simultan.

Reduce stresul. Deformarea la rece crește duritatea și fragilitatea majorității metalelor. Uneori, o astfel de „întărire” este de dorit. Metalele neferoase și aliajele lor primesc de obicei un anumit grad de duritate prin laminare la rece. Oțelurile blânde sunt, de asemenea, des întărite prin formare la rece. Oțelurile cu conținut ridicat de carbon care au fost laminate la rece sau trase la rece la rezistența crescută necesară, de exemplu, pentru realizarea de arcuri, sunt de obicei supuse unei recoaceri de detensionare, încălzite la o temperatură relativ scăzută, la care materialul rămâne aproape la fel de dur ca înainte, dar dispare în ea.neomogenitatea distribuţiei tensiunilor interne. Acest lucru reduce tendința de fisurare, mai ales în medii corozive. O astfel de reducere a tensiunii apare, de regulă, datorită curgerii locale de plastic în material, care nu duce la modificări ale structurii generale.

Recristalizare. Cu diferite metode de formare a metalului, este adesea necesar să se schimbe foarte mult forma piesei de prelucrat. Dacă modelarea trebuie efectuată într-o stare rece (care este adesea dictată de considerente practice), atunci este necesar să se împartă procesul în mai multe etape, între ele realizând recristalizarea. După prima etapă de deformare, când materialul este întărit într-o asemenea măsură încât o deformare ulterioară poate duce la rupere, piesa de prelucrat este încălzită la o temperatură peste temperatura de recoacere de reducere a tensiunii și lăsată să se recristalizeze. Datorită difuziei rapide la această temperatură, se formează o structură complet nouă datorită rearanjamentului atomic. În interiorul structurii granulare a materialului deformat, încep să crească boabe noi, care în timp îl înlocuiesc complet. În primul rând, se formează boabe noi mici în locurile în care vechea structură este cel mai deranjată, și anume, la limitele vechi de cereale. La recoacere ulterioară, atomii structurii deformate se rearanjează astfel încât să devină și ei parte a noilor boabe, care cresc și în cele din urmă absorb întreaga structură veche. Piesa de prelucrat își păstrează forma anterioară, dar acum este realizată dintr-un material moale, netensionat, care poate fi supus unui nou ciclu de deformare. Un astfel de proces poate fi repetat de mai multe ori, dacă este necesar de un anumit grad de deformare.

Prelucrarea la rece este deformarea la o temperatură prea scăzută pentru recristalizare. Pentru majoritatea metalelor această definiție corespunde temperaturii camerei. Dacă deformarea este efectuată la o temperatură suficient de ridicată, astfel încât recristalizarea să aibă timp să urmeze deformarea materialului, atunci o astfel de prelucrare se numește fierbinte. Atâta timp cât temperatura rămâne suficient de ridicată, aceasta poate fi deformată în mod arbitrar. Starea fierbinte a unui metal este determinată în primul rând de cât de aproape este temperatura acestuia de punctul de topire. Maleabilitatea ridicată a plumbului înseamnă că se recristalizează ușor, ceea ce înseamnă că poate fi lucrat „la cald” la temperatura camerei.

Controlul texturii. Proprietățile fizice ale unui bob, în general, nu sunt aceleași în direcții diferite, deoarece fiecare bob este un singur cristal cu propria sa structură cristalină. Proprietățile probei de metal sunt rezultatul medierii tuturor boabelor. În cazul orientării aleatoare a granulelor, generalul proprietăți fizice sunt aceleași în toate direcțiile. Dacă, pe de altă parte, unele planuri de cristal sau rânduri atomice ale majorității granulelor sunt paralele, atunci proprietățile probei devin „anizotrope”, adică dependente de direcție. În acest caz, cupa, obținută prin extrudare profundă dintr-o placă rotundă, va avea pe marginea superioară „limbi” sau „festoane”, datorită faptului că în unele direcții materialul se deformează mai ușor decât în altele. În modelarea mecanică, anizotropia proprietăților fizice este, de regulă, nedorită. Dar în foile de materiale magnetice pentru transformatoare și alte dispozitive, este foarte de dorit ca direcția de magnetizare ușoară, care în cristalele simple este determinată de structura cristalină, să coincidă în toate boabele cu direcția dată a fluxului magnetic. Astfel, „orientarea preferată” (textura) poate fi sau nu de dorit, în funcție de scopul materialului. În general, pe măsură ce un material se recristalizează, orientarea sa preferată se schimbă. Natura acestei orientări depinde de compoziția și puritatea materialului, de tipul și gradul de deformare la rece, precum și de durata și temperatura de recoacere.

Controlul dimensiunii boabelor. Proprietățile fizice ale unei probe de metal sunt în mare măsură determinate de mărimea medie a granulelor. cel mai bun proprietăți mecanice aproape întotdeauna corespunde unei structuri cu granulație fină. Reducerea dimensiunii boabelor este adesea unul dintre obiectivele tratamentului termic (precum și topirea și turnarea). Pe măsură ce temperatura crește, difuzia se accelerează și, prin urmare, mărimea medie a granulelor crește. Granițele cerealelor se schimbă astfel încât boabele mai mari cresc în detrimentul celor mai mici, care în cele din urmă dispar. Prin urmare, procesele finale de prelucrare la cald sunt de obicei efectuate la cea mai scăzută temperatură posibilă, astfel încât granulele să fie cât mai mici posibil. Prelucrarea la cald la temperatură scăzută este adesea asigurată în mod deliberat, în principal pentru a reduce dimensiunea granulelor, deși același rezultat poate fi obținut prin prelucrare la rece urmată de recristalizare.

Omogenizare. Procesele menționate mai sus apar atât în metale pure, cât și în aliaje. Dar există o serie de alte procese care sunt posibile numai în materiale metalice conţinând două sau Mai mult componente. Deci, de exemplu, în turnarea unui aliaj, aproape sigur vor exista neomogenități în compoziția chimică, care este determinată de un proces de solidificare neuniform. Într-un aliaj de întărire, compoziția fazei solide formată în fiecare acest moment, nu este la fel ca în lichid, care este în echilibru cu acesta. Prin urmare, compoziția solidului format în momentul initial solidificarea va fi diferită de la sfârșitul solidificării, iar acest lucru duce la eterogenitatea spațială a compoziției la scară microscopică. O astfel de neomogenitate este eliminată prin încălzire simplă, mai ales în combinație cu deformarea mecanică.

Curatenie. Deși puritatea metalului este determinată în primul rând de condițiile de topire și turnare, purificarea metalului este adesea realizată prin tratament termic în stare solidă. Impuritățile conținute de metal reacționează la suprafața acestuia cu atmosfera în care este încălzit; astfel, o atmosferă de hidrogen sau alt agent reducător poate transforma o parte semnificativă a oxizilor într-un metal pur. Adâncimea unei astfel de curățări depinde de capacitatea impurităților de a difuza de la volum la suprafață și, prin urmare, este determinată de durata și temperatura tratamentului termic.

Separarea fazelor secundare. Cele mai multe dintre regimurile de tratament termic al aliajelor se bazează pe un efect important. Este legat de faptul că solubilitatea în stare solidă a componentelor aliajului depinde de temperatură. Spre deosebire de un metal pur, în care toți atomii sunt la fel, într-o soluție cu două componente, de exemplu, solidă, există atomi de două tipuri diferite, distribuiți aleatoriu peste nodurile rețelei cristaline. Dacă creșteți numărul de atomi de clasa a doua, puteți ajunge într-o stare în care aceștia nu pot înlocui pur și simplu atomii de clasa întâi. Dacă cantitatea celui de-al doilea component depășește această limită de solubilitate în stare solidă, în structura de echilibru a aliajului apar incluziuni ale celei de-a doua faze, diferind ca compoziție și structură de boabele originale și, de obicei, împrăștiate între ele sub formă de individuale. particule. Astfel de particule din a doua fază pot avea o influență puternică asupra proprietăților fizice ale materialului, în funcție de dimensiunea, forma și distribuția acestora. Acești factori pot fi modificați prin tratament termic (tratament termic).

Tratament termic - procesul de prelucrare a produselor din metale și aliaje prin expunere termică pentru a le modifica structura și proprietățile într-o direcție dată. Acest efect poate fi combinat și cu cele chimice, de deformare, magnetice etc.

Context istoric privind tratamentul termic.
Omul a folosit tratamentul termic al metalelor din cele mai vechi timpuri. Chiar și în epoca eneolitică, folosind forjare la rece aur și cupru nativ, omul primitiv s-a confruntat cu fenomenul de călire prin muncă, care a îngreunat fabricarea produselor cu lame subțiri și vârfuri ascuțite, iar pentru a reda plasticitatea, fierarul a fost nevoit să încălzească în vatră cuprul forjat la rece. Cele mai vechi dovezi ale utilizării recoacerii de înmuiere a metalului întărit datează de la sfârșitul mileniului al V-lea î.Hr. e. O astfel de recoacere a fost prima operație de tratare termică a metalelor până la momentul apariției sale. La fabricarea armelor și uneltelor din fier obținut prin procesul de suflare a brânzei, fierarul a încălzit țagla de fier pentru forjare la cald într-un cuptor cu cărbune. În același timp, fierul a fost carburat, adică s-a produs cimentarea, una dintre soiurile de tratament chimico-termic. Răcind în apă un produs forjat din fier carburat, fierarul a descoperit o creștere bruscă a durității acestuia și îmbunătățirea altor proprietăți. Călirea fierului carburat în apă a fost folosită de la sfârșitul mileniului II până la începutul mileniului I î.Hr. e. În „Odiseea” lui Homer (secolele 8-7 î.Hr.) există astfel de replici: „Cum un fierar aruncă un topor înroșit sau un secure în apă rece, iar fierul va șuiera cu un gâlgâit. fier mai puternic uneori, întărire în foc și apă." În secolul al V-lea î.Hr., etruscii întăreau oglinzi din bronz cu staniu înalt în apă (cel mai probabil să îmbunătățească luciul de lustruire). Cimentarea fierului în cărbune sau materie organică, călirea și călirea oțelului au fost utilizate pe scară largă în Evul Mediu la fabricarea de cuțite, săbii, pile și alte unelte. Necunoscând esența transformărilor interne ale metalului, meșterii medievali au atribuit adesea obținerea de înalte proprietăți în timpul tratamentului termic al metalelor manifestării forțelor supranaturale. Până la mijlocul secolului al XIX-lea. cunoștințele omului despre tratarea termică a metalelor a fost o colecție de rețete dezvoltate pe baza unor secole de experiență. Nevoile dezvoltării tehnologiei, și în primul rând dezvoltarea producției de tunuri din oțel, au condus la transformarea tratamentului termic al metalelor din artă în știință. La mijlocul secolului al XIX-lea, când armata a căutat să înlocuiască tunurile din bronz și fontă cu altele mai puternice din oțel, problema confecționării țevilor de arme de putere mare și garantată era extrem de acută. În ciuda faptului că metalurgiștii cunoșteau rețetele pentru topirea și turnarea oțelului, țevile de armă de multe ori explodează fără un motiv aparent. D.K.Chernov de la uzina de oțel Obukhov din Sankt Petersburg, studiind secțiunile gravate preparate din țevile pistoalelor la microscop și observând structura fracturilor în punctul de rupere sub lupă, a concluzionat că oțelul este mai puternic, cu atât este mai fin. structura. În 1868, Cernov a descoperit transformări structurale interne în oțelul de răcire care au loc la anumite temperaturi. pe care le-a numit puncte critice a și b. Dacă oțelul este încălzit la temperaturi sub punctul a, atunci nu poate fi întărit, iar pentru a obține o structură cu granulație fină, oțelul trebuie încălzit la temperaturi peste punctul b. Descoperirea de către Cernov a punctelor critice ale transformărilor structurale din oțel a făcut posibilă justificarea științifică a alegerii modului de tratament termic pentru a obține proprietățile necesare ale produselor din oțel.

În 1906, A. Wilm (Germania), folosind duraaluminiul, pe care l-a inventat, a descoperit îmbătrânirea după călire (vezi Îmbătrânirea metalelor), cea mai importantă metodă de călire a aliajelor pe diferite baze (aluminiu, cupru, nichel, fier etc.). ). În anii 30. Secolului 20 a apărut tratamentul termomecanic al aliajelor de cupru învechite, iar în anii 1950 tratamentul termomecanic al oțelurilor, care a făcut posibilă creșterea semnificativă a rezistenței produselor. Tipurile combinate de tratament termic includ tratamentul termomagnetic, care face posibilă, ca urmare a răcirii produselor într-un câmp magnetic, îmbunătățirea unora dintre proprietățile lor magnetice.

Numeroase studii privind modificările în structura și proprietățile metalelor și aliajelor sub acțiunea termică au condus la o teorie coerentă a tratamentului termic al metalelor.

Clasificarea tipurilor de tratament termic se bazează pe ce tip de modificări structurale ale metalului apar în timpul expunerii termice. Tratamentul termic al metalelor se împarte în tratamentul termic propriu-zis, care constă numai în efectul termic asupra metalului, tratamentul chimico-termic, care combină efectele termice și chimice, și termomecanic, care combină efectele termice și deformarea plastică. De fapt, tratamentul termic include următoarele tipuri: recoacere de primul fel, recoacere de al doilea fel, călire fără transformare polimorfă și cu transformare polimorfă, îmbătrânire și revenire.

Nitrurarea este saturarea suprafeței pieselor metalice cu azot pentru a crește duritatea, rezistența la uzură, limita de oboseală și rezistența la coroziune. Nitrurarea se aplică pe oțel, titan, unele aliaje, cel mai adesea oțeluri aliate, în special crom-aluminiu, precum și oțel care conține vanadiu și molibden.
Nitrurarea oțelului are loc la t 500 650 C în amoniac. Peste 400 C începe disocierea amoniacului în funcție de reacția NH3 3H + N. Azotul atomic rezultat difuzează în metal, formând faze azotate. La o temperatură de nitrurare sub 591 C, stratul de nitrurare constă din trei faze (Fig.): µ nitrură de Fe2N, ³ "nitrură de Fe4N, ± ferită de azot care conține aproximativ 0,01% azot la temperatura camerei. La o temperatură de nitrurare de 600 650 C, mai mult și ³-faza, care, ca urmare a răcirii lente, se descompune la 591 C într-un eutectoid ± + ³ 1. Duritatea stratului nitrurat crește la HV = 1200 (corespunzător la 12 Gn / m2) și se menține pe încălzire repetată până la 500 600 C, ceea ce asigură rezistență ridicată la uzură a pieselor la temperaturi ridicate Oțelurile nitrurate sunt semnificativ superioare ca rezistență la uzură față de oțelurile întărite și întărite Nitrurarea este un proces îndelungat, durează 20-50 ore pentru a obține un strat de 0,2-0,4 mm grosime Ridicarea temperaturii accelerează procesul, dar reduce duritatea stratului Pentru protejarea locurilor, nu se supune nitrurării, se utilizează cositorirea (pentru oțelurile de structură) și nichelarea (pentru oțelurile inoxidabile și rezistente la căldură). Elasticitatea stratului de nitrurare al oțelurilor rezistente la căldură se realizează uneori într-un amestec de amoniac și azot.
Nitrurarea aliajelor de titan se realizează la 850 950 C în azot de înaltă puritate (nitrurarea în amoniac nu este utilizată din cauza creșterii fragilității metalului).

În timpul nitrurării, se formează un strat subțire de nitrură superior și o soluție solidă de azot în ±-titan. Adâncimea stratului pentru 30 ore 0,08 mm cu duritatea suprafeței HV = 800 850 (corespunde cu 8 8,5 H/m2). Introducerea unor elemente de aliere (Al până la 3%, Zr 3 5% etc.) în aliaj crește viteza de difuzie a azotului, crescând adâncimea stratului nitrurat, iar cromul reduce viteza de difuzie. Nitrurarea aliajelor de titan în azot rarefiat face posibilă obținerea unui strat mai adânc fără o zonă de nitrură fragilă.
Nitrurarea este utilizată pe scară largă în industrie, inclusiv pentru piesele care funcționează la temperaturi de până la 500-600 C (căptușe de cilindri, arbori cotiți, roți dințate, perechi de bobine, piese de echipamente de combustibil etc.).
Lit.: Minkevich A.N., Tratamentul chimico-termic al metalelor și aliajelor, ed. a II-a, M., 1965: Gulyaev A.P. Metalurgia, ed. a IV-a, M., 1966.

Curenții de înaltă frecvență sunt capabili să facă față în mod ideal unei varietăți de procese de tratare termică a metalelor. Instalația HDTV este perfectă pentru întărire. Până în prezent, nu există echipamente care să poată concura în condiții egale cu încălzirea prin inducție. Producătorii au început să acorde din ce în ce mai multă atenție echipamentelor de inducție, achiziționându-le pentru prelucrarea produselor și topirea metalului.

Ce este o instalație HDTV bună pentru întărire

Instalația HDTV este un echipament unic capabil să prelucreze metalul de înaltă calitate într-o perioadă scurtă de timp. Pentru a îndeplini fiecare funcție, ar trebui să selectați o instalație specifică, de exemplu, pentru întărire, cel mai bine este să cumpărați un complex de întărire HDTV gata făcut, în care totul este deja proiectat pentru o întărire confortabilă.
Instalația HDTV are o listă largă de avantaje, dar nu vom lua în considerare totul, ci ne vom concentra pe cele care sunt special potrivite pentru întărirea HDTV.

Instalația HDTV se încălzește într-o perioadă scurtă de timp, începând să prelucreze rapid metalul. Când utilizați încălzirea prin inducție, nu este nevoie să petreceți timp suplimentar pentru încălzirea intermediară, deoarece echipamentul începe imediat să prelucreze metalul.
Încălzirea prin inducție nu necesită mijloace tehnice suplimentare, cum ar fi utilizarea uleiului de stingere. Produsul este de înaltă calitate, iar numărul de defecte în producție este redus semnificativ.
Instalația HDTV este complet sigură pentru angajații întreprinderii și este, de asemenea, ușor de operat. Nu este nevoie să angajați personal înalt calificat pentru a rula și programa echipamentul.
Curenții de înaltă frecvență fac posibilă o întărire mai profundă, deoarece căldura sub influența unui câmp electromagnetic este capabilă să pătrundă la o anumită adâncime.

Instalația HDTV are o listă uriașă de avantaje, care pot fi enumerate pentru o lungă perioadă de timp. Folosind încălzirea HDTV pentru întărire, veți reduce semnificativ costurile cu energie și, de asemenea, veți avea ocazia de a crește nivelul de productivitate al întreprinderii.

Instalarea HDTV - principiul de funcționare pentru călire

Instalația HDTV funcționează pe baza principiului încălzirii prin inducție. La baza acestui principiu au fost luate legile Joule-Lenz și Faraday-Maxwell privind conversia energiei electrice.
Alimentarea generatorului energie electrica, care trece prin inductor, transformându-se într-un câmp electromagnetic puternic. Curenții turbionari ai câmpului format încep să acționeze și, pătrunzând în metal, se transformă în energie termalăînceperea procesării produsului.

Călirea oțelurilor prin curenți de înaltă frecvență (HF) este una dintre cele mai comune metode de tratare termică a suprafeței, ceea ce face posibilă creșterea durității suprafeței pieselor de prelucrat. Se folosește pentru piesele din carbon și oțeluri structurale sau fontă. Călirea prin inducție cu HFC este una dintre cele mai economice și mai avansate metode de întărire din punct de vedere tehnologic. Face posibilă întărirea întregii suprafețe a piesei sau a elementelor sau zonelor sale individuale care suferă sarcina principală.

În acest caz, straturi vâscoase de metal neîntărite rămân sub suprafața exterioară solidă întărită a piesei de prelucrat. O astfel de structură reduce fragilitatea, crește durabilitatea și fiabilitatea întregului produs și, de asemenea, reduce consumul de energie pentru încălzirea întregii piese.

Tehnologie de întărire de înaltă frecvență

Călirea suprafeței cu HFC este un proces de tratament termic pentru a îmbunătăți caracteristicile de rezistență și duritatea piesei de prelucrat.

Principalele etape ale întăririi suprafeței HDTV sunt încălzirea prin inducție la o temperatură ridicată, menținerea acesteia, apoi răcirea rapidă. Încălzirea în timpul întăririi HDTV se realizează folosind o unitate specială de inducție. Răcirea se realizează într-o baie cu un lichid de răcire (apă, ulei sau emulsie) sau prin pulverizarea acestuia pe piesa din instalații speciale de duș.

Selectarea temperaturii

Pentru trecerea corectă a procesului de întărire este foarte importantă alegerea corectă a temperaturii, care depinde de materialul utilizat.

În funcție de conținutul de carbon, oțelurile sunt împărțite în hipoeutectoide - mai puțin de 0,8% și hipereutectoide - mai mult de 0,8%. Oțelul cu carbon mai mic de 0,4% nu este întărit datorită durității scăzute rezultate. Oțelurile hipoeutectoide sunt încălzite ușor peste temperatura de transformare de fază a perlitei și feritei în austenită. Acest lucru se întâmplă în intervalul 800-850°C. Apoi piesa de prelucrat este răcită rapid. Când este răcită brusc, austenita se transformă în martensită, care are duritate și rezistență ridicate. Un timp scurt de păstrare face posibilă obținerea de austenită cu granulație fină și martensită fin-aciculară, boabele nu au timp să crească și rămân mici. Această structură de oțel are duritate mare și, în același timp, fragilitate scăzută.

Oțelurile hipereutectoide sunt încălzite puțin mai jos decât cele hipoeutectoide, la o temperatură de 750-800 ° C, adică se realizează călirea incompletă. Acest lucru se datorează faptului că atunci când este încălzită la această temperatură, pe lângă formarea de austenită în topitura metalică, rămâne nedizolvată o cantitate mică de cementită, care are o duritate mai mare decât cea a martensitei. După răcire rapidă, austenita se transformă în martensită, în timp ce cementita rămâne sub formă de incluziuni fine. Tot în această zonă, carbonul care nu a avut timp să se dizolve complet formează carburi solide.

În zona de tranziție în timpul întăririi curentului de înaltă frecvență, temperatura este apropiată de cea de tranziție, iar austenita se formează cu ferită reziduală. Dar, deoarece zona de tranziție nu se răcește la fel de repede ca suprafața, ci se răcește lent, ca în timpul normalizării. În același timp, structura se îmbunătățește în această zonă, devine cu granulație fină și uniformă.

Supraîncălzirea suprafeței piesei de prelucrat promovează creșterea cristalelor de austenită, care are un efect dăunător asupra fragilității. Subîncălzirea nu permite trecerea unei structuri complet feritic-perritice în austenită și se pot forma pete nestinse.

După răcire, pe suprafața metalică rămân tensiuni mari de compresiune, ceea ce mărește proprietățile operaționale ale piesei. Tensiunile interne dintre stratul de suprafață și mijloc trebuie eliminate. Acest lucru se face folosind temperare la temperatură joasă - menținerea la o temperatură de aproximativ 200 ° C într-un cuptor. Pentru a evita apariția microfisurilor la suprafață, este necesar să se minimizeze timpul dintre călire și călire.

De asemenea, este posibil să se efectueze așa-numita auto-călire - pentru a răci piesa nu complet, ci la o temperatură de 200 ° C, în timp ce va rămâne caldă în miezul său. În plus, piesa ar trebui să se răcească încet. Acest lucru va egaliza tensiunile interne.

instalație de inducție

Stația de tratare termică cu inducție HDTV este un generator de înaltă frecvență și un inductor pentru întărirea HDTV. Piesa de călit poate fi amplasată în inductor sau în apropierea acestuia. Inductorul este realizat sub formă de bobină, pe el este înfășurat un tub de cupru. Poate avea orice formă în funcție de forma și dimensiunile piesei. Când un curent alternativ trece prin inductor, apare un câmp electromagnetic alternativ în acesta, care trece prin piesă. Acest câmp electromagnetic induce curenți turbionari în piesa de prelucrat, cunoscuți sub numele de curenți Foucault. Astfel de curenți turbionari, care trec prin straturile metalice, îl încălzesc la o temperatură ridicată.

O caracteristică distinctivă a încălzirii prin inducție folosind HDTV este trecerea curenților turbionari pe suprafața părții încălzite. Deci, numai stratul exterior al metalului este încălzit și, cu cât frecvența curentului este mai mare, cu atât adâncimea de încălzire este mai mică și, în consecință, adâncimea de întărire a HDTV-ului. Acest lucru face posibilă întărirea numai a suprafeței piesei de prelucrat, lăsând stratul interior moale și vâscos pentru a evita fragilitatea excesivă. Mai mult, este posibilă reglarea adâncimii stratului întărit prin modificarea parametrilor actuali.

Frecvența crescută a curentului permite concentrarea unei cantități mari de căldură într-o zonă mică, ceea ce crește viteza de încălzire la câteva sute de grade pe secundă. Această viteză mare de încălzire se mișcă faza de tranzitie spre zona de temperatură mai ridicată. În acest caz, duritatea crește cu 2-4 unități, până la 58-62 HRC, ceea ce nu poate fi realizat cu călirea în vrac.

Pentru desfășurarea corectă a procesului de întărire HDTV, este necesar să se asigure că același spațiu între inductor și piesa de prelucrat este menținut pe întreaga suprafață de întărire, este necesar să se excludă atingerile reciproce. Acest lucru este asigurat, dacă este posibil, prin rotirea piesei de prelucrat în centre, ceea ce face posibilă asigurarea unei încălziri uniforme și, ca urmare, aceeași structură și duritate a suprafeței piesei de prelucrat călit.

Inductorul pentru întărirea HDTV are mai multe versiuni:

inelar cu o singură tură sau cu mai multe ture - pentru încălzirea suprafeței exterioare sau interioare a pieselor sub formă de corpuri de revoluție - arbori, roți sau găuri în ele;
buclă - pentru încălzirea planului de lucru al produsului, de exemplu, suprafața patului sau marginea de lucru a instrumentului;
formată - pentru încălzirea pieselor de formă complexă sau neregulată, de exemplu, dinții angrenajului.

În funcție de forma, dimensiunea și adâncimea stratului de întărire, sunt utilizate următoarele moduri de întărire HDTV:

simultan - întreaga suprafață a piesei de prelucrat sau o anumită zonă este încălzită simultan, apoi este, de asemenea, răcită simultan;
continuu-secvențial - o zonă a piesei este încălzită, apoi atunci când inductorul sau piesa este deplasată, o altă zonă este încălzită, în timp ce cea anterioară este răcită.

Încălzirea simultană a întregii suprafețe a HDTV necesită multă putere, deci este mai profitabilă să-l folosiți pentru călirea pieselor mici - role, bucșe, știfturi, precum și elemente componente - găuri, gâturi etc. După încălzire, piesa este complet coborâtă într-un rezervor cu lichid de răcire sau turnată cu un jet de apă.

Întărirea continuă-secvențială a curentului de înaltă frecvență face posibilă întărirea pieselor de dimensiuni mari, de exemplu, jantele dințate, deoarece acest proces încălzește o zonă mică a piesei, ceea ce necesită mai puțină putere a generatorului de înaltă frecvență.

Răcire parțială

Răcirea este a doua etapă importantă a procesului de întărire, calitatea și duritatea întregii suprafețe depind de viteza și uniformitatea acesteia. Răcirea are loc în rezervoare de lichid de răcire sau de stropire. Pentru o întărire de înaltă calitate, este necesar să se mențină o temperatură stabilă a lichidului de răcire, pentru a preveni supraîncălzirea acestuia. Orificiile pulverizatorului trebuie să fie de același diametru și uniform distanțate, astfel încât să se realizeze aceeași structură a metalului la suprafață.

Pentru a preveni supraîncălzirea inductorului în timpul funcționării, apa circulă constant prin tubul de cupru. Unele inductori sunt realizate în combinație cu sistemul de răcire a piesei de prelucrat. În tubul inductor sunt tăiate găuri prin care apa rece pătrunde în partea fierbinte și o răcește.

Avantaje și dezavantaje

Călirea pieselor folosind HDTV are atât avantaje, cât și dezavantaje. Avantajele includ următoarele:

După întărirea cu HFC, piesa păstrează un centru moale, ceea ce îi crește semnificativ rezistența la deformarea plastică.
Eficiența costurilor procesului de întărire a pieselor HDTV se datorează faptului că numai suprafața sau zona care trebuie întărită este încălzită, și nu întreaga piesă.
În producția de masă de piese, este necesar să se configureze procesul și apoi se va repeta automat, asigurând calitatea cerutăîntărire.
Abilitatea de a calcula și ajusta cu precizie adâncimea stratului întărit.
Metoda de călire continuă-secvențială permite utilizarea echipamentelor de putere redusă.
Timpul scurt de încălzire și menținere la temperatură ridicată contribuie la absența oxidării, la decarburarea stratului superior și la formarea depunerilor pe suprafața piesei.
Încălzirea și răcirea rapidă reduce deformarea și lesa, ceea ce reduce alocația de finisare.

Dar este fezabil din punct de vedere economic utilizarea instalațiilor de inducție numai în producția de masă, iar pentru o singură producție, achiziționarea sau fabricarea unui inductor este neprofitabilă. Pentru unele piese de formă complexă, realizarea unei instalații de inducție este foarte dificilă sau imposibilă obținerea unui strat uniform întărit. În astfel de cazuri, se folosesc alte tipuri de întărire a suprafeței, de exemplu, întărirea la flacără sau în vrac.

Curentul de înaltă frecvență este generat în instalație datorită inductorului și permite încălzirea produsului plasat în imediata apropiere a inductorului. Mașina cu inducție este ideală pentru călirea produselor metalice. În instalația HDTV puteți programa clar: adâncimea dorită de pătrundere a căldurii, timpul de întărire, temperatura de încălzire și procesul de răcire.

Pentru prima dată, echipamentele de inducție au fost folosite pentru călire după o propunere a V.P. Volodin în 1923. După lungi încercări și teste de încălzire de înaltă frecvență, a fost folosit pentru călirea oțelului din 1935. Unitățile de întărire HDTV sunt de departe cea mai productivă metodă de tratare termică a produselor metalice.

De ce inducția este mai bună pentru întărire

Întărirea de înaltă frecvență a pieselor metalice este efectuată pentru a crește rezistența stratului superior al produsului la deteriorarea mecanică, în timp ce centrul piesei de prelucrat are o vâscozitate crescută. Este important de reținut că miezul produsului în timpul întăririi de înaltă frecvență rămâne complet neschimbat.
Instalația cu inducție are multe avantaje foarte importante în comparație cu tipurile alternative de încălzire: dacă instalațiile HDTV anterioare erau mai greoaie și mai incomode, acum acest dezavantaj a fost corectat, iar echipamentul a devenit universal pentru tratarea termică a produselor metalice.

Avantajele echipamentelor de inducție

Unul dintre dezavantajele mașinii de călire prin inducție este incapacitatea de a procesa unele produse care au o formă complexă.

Varietăți de întărire a metalelor

Există mai multe tipuri de întărire a metalelor. Pentru unele produse, este suficient să încălziți metalul și să-l răciți imediat, în timp ce pentru altele este necesar să îl mențineți la o anumită temperatură.
Există următoarele tipuri de întărire:

Călirea staționară: folosită, de regulă, pentru piesele care au o suprafață plană mică. Poziția piesei de prelucrat și a inductorului la utilizarea acestei metode de întărire rămâne neschimbată.
Călire continuă-secvențială: utilizată pentru călirea produselor cilindrice sau plate. Cu întărirea continuă-secvențială, piesa se poate deplasa sub inductor sau își păstrează poziția neschimbată.
Călirea tangenţială a pieselor de prelucrat: excelentă pentru prelucrarea pieselor mici care au formă cilindrică. Întărirea tangenţială continuă-secvenţială derulează produsul o dată pe parcursul întregului proces de tratament termic.
O unitate de întărire HDTV este un echipament capabil de întărirea de înaltă calitate a unui produs și, în același timp, economisește resursele de producție.

În sistemele, dispozitivele și ansamblurile hidromecanice se folosesc cel mai des piesele care lucrează la frecare, compresie, răsucire. De aceea, principala cerință pentru ele este duritatea suficientă a suprafeței lor. Pentru a obține caracteristicile cerute ale piesei, suprafața este călită de curent de înaltă frecvență (HF).

În procesul de aplicare, întărirea HDTV s-a dovedit a fi o metodă economică și extrem de eficientă de tratare termică a suprafeței pieselor metalice, care oferă rezistență suplimentară la uzură și calitate superioară articole procesate.

Încălzirea prin curenți de înaltă frecvență se bazează pe fenomenul în care, datorită trecerii unui curent alternativ de înaltă frecvență printr-un inductor (un element spiralat din tuburi de cupru), în jurul acestuia se formează un câmp magnetic, creând curenți turbionari în o piesă metalică, care provoacă încălzirea produsului întărit. Fiind exclusiv pe suprafața piesei, vă permit să o încălziți la o anumită adâncime reglabilă.

Călirea HDTV a suprafețelor metalice diferă de călirea completă standard, care constă într-o temperatură de încălzire crescută. Acest lucru se datorează a doi factori. Prima dintre ele este la de mare vitezăîncălzire (când perlita se transformă în austenită), nivelul de temperatură al punctelor critice crește. Iar al doilea - cu cât trece mai repede tranziția de temperatură, cu atât mai rapid are loc transformarea suprafeței metalice, deoarece aceasta trebuie să aibă loc în timpul minim.

Merită spus că, în ciuda faptului că atunci când se utilizează întărirea de înaltă frecvență, încălzirea este cauzată mai mult decât de obicei, supraîncălzirea metalului nu are loc. Acest fenomen se explică prin faptul că boabele din piesa de oțel nu au timp să crească, din cauza timpului minim de încălzire de înaltă frecvență. In plus, datorita faptului ca nivelul de incalzire este mai mare si racirea este mai intensa, duritatea piesei de prelucrat dupa intarire prin HDTV creste cu aproximativ 2-3 HRC. Și aceasta garantează cea mai mare rezistență și fiabilitate a suprafeței piesei.

În același timp, există un factor important suplimentar care asigură o creștere a rezistenței la uzură a pieselor în timpul funcționării. Datorită creării unei structuri martensitice, se formează tensiuni de compresiune pe partea superioară a piesei. Acțiunea unor astfel de tensiuni se manifestă în cea mai mare măsură la o adâncime mică a stratului întărit.

Instalații, materiale și mijloace auxiliare utilizate pentru călirea HDTV

Un complex de călire de înaltă frecvență complet automat include o mașină de călire și echipamente de înaltă frecvență (sisteme de fixare tip mecanic, noduri pentru rotirea piesei în jurul axei acesteia, mișcarea inductorului în direcția piesei de prelucrat, pompe care alimentează și pompează lichid sau gaz pentru răcire, supape electromagnetice pentru comutarea lichidelor sau gazelor de lucru (apă / emulsie / gaz)).

Aparatul HDTV vă permite să mutați inductorul de-a lungul întregii înălțimi a piesei de prelucrat, precum și să rotiți piesa de prelucrat la diferite niveluri de viteză, să reglați curentul de ieșire pe inductor și acest lucru face posibilă selectarea modului corect al procesului de întărire. și obțineți o suprafață uniform dura a piesei de prelucrat.

A fost prezentată o diagramă schematică a unei instalații de inducție HDTV pentru auto-asamblare.

Călirea prin inducție de înaltă frecvență poate fi caracterizată prin doi parametri principali: gradul de duritate și adâncimea de întărire a suprafeței. Specificatii tehnice instalațiile de inducție fabricate sunt determinate de puterea și frecvența de funcționare. Pentru a crea un strat întărit, se folosesc dispozitive de încălzire prin inducție cu o putere de 40-300 kVA la frecvențe de 20-40 kiloherți sau 40-70 kiloherți. Dacă este necesar să se întărească straturile care sunt mai adânci, merită să folosiți indicatori de frecvență de la 6 la 20 kiloherți.

Gama de frecvență este selectată pe baza gamei de clase de oțel, precum și a nivelului de adâncime al suprafeței întărite a produsului. Există o gamă largă de seturi complete de instalații de inducție, care ajută la alegerea unei opțiuni raționale pentru un anumit proces tehnologic.

Se determină parametrii tehnici ai mașinilor automate de călire dimensiunile per total piese folosite pentru întărire în înălțime (de la 50 la 250 de centimetri), în diametru (de la 1 la 50 de centimetri) și greutate (până la 0,5 t, până la 1 t, până la 2 t). Complexele pentru călire, a căror înălțime este de 1500 mm sau mai mult, sunt echipate cu un sistem electronic-mecanic de strângere a piesei cu o anumită forță.

Călirea de înaltă frecvență a pieselor se realizează în două moduri. În primul, fiecare dispozitiv este conectat individual de către operator, iar în al doilea, are loc fără intervenția acestuia. Apa, gazele inerte sau compozițiile polimerice cu proprietăți de conductivitate termică apropiate de ulei sunt de obicei alese ca mediu de stingere. Mediul de întărire este selectat în funcție de parametrii solicitați ai produsului finit.

Tehnologie de întărire HDTV

Pentru piese sau suprafețe de formă plană, cu diametru mic, se utilizează călirea de înaltă frecvență de tip staționar. Pentru o funcționare cu succes, locația încălzitorului și a piesei nu se schimbă.

Când se utilizează întărirea de înaltă frecvență secvențială continuă, care este cel mai adesea utilizată la prelucrarea pieselor și suprafețelor plate sau cilindrice, una dintre componentele sistemului trebuie să se miște. Într-un astfel de caz, fie dispozitivul de încălzire se deplasează către piesa de prelucrat, fie piesa de prelucrat se deplasează sub aparatul de încălzire.

Pentru a încălzi exclusiv piese cilindrice de dimensiuni mici, derulând o singură dată, se folosește călirea de înaltă frecvență continuu-secvențială de tip tangențial.

Structura metalului dintelui angrenajului, după întărire prin metoda HDTV

După încălzirea de înaltă frecvență a produsului, călirea lui joasă se realizează la o temperatură de 160-200°C. Acest lucru permite creșterea rezistenței la uzură a suprafeței produsului. Sărbătorile se fac în cuptoare electrice. O altă variantă este să iei o pauză. Pentru a face acest lucru, este necesar să opriți dispozitivul care furnizează apă puțin mai devreme, ceea ce contribuie la răcirea incompletă. Piesa păstrează o temperatură ridicată, care încălzește stratul întărit la o temperatură scăzută de revenire.

După călire, se folosește și călirea electrică, în care încălzirea se realizează cu ajutorul unei instalații RF. Pentru a obține rezultatul dorit, încălzirea se efectuează la o rată mai mică și mai profundă decât în cazul întăririi suprafeței. Modul de încălzire necesar poate fi determinat prin metoda de selecție.

Pentru a îmbunătăți parametrii mecanici ai miezului și rezistența totală la uzură a piesei de prelucrat, este necesar să se efectueze normalizarea și călirea volumetrică cu revenire ridicată imediat înainte de întărirea suprafeței HFC.

Domeniul de aplicare al întăririi HDTV

Întărirea HDTV este utilizată într-un număr de procese tehnologice fabricarea urmatoarelor piese:

arbori, axe și știfturi;
angrenaje, roți dințate și jante;
dinți sau carii;
fisuri și părți interne ale pieselor;
roțile și scripetele macaralei.

Cel mai adesea, călirea de înaltă frecvență este utilizată pentru piesele care constau din oțel carbon care conține jumătate de procent de carbon. Astfel de produse capătă duritate ridicată după întărire. Dacă prezența carbonului este mai mică decât cea de mai sus, o astfel de duritate nu mai este realizabilă și, la un procent mai mare, este posibil să apară fisuri la răcirea cu un duș de apă.

În majoritatea situațiilor, călirea cu curenți de înaltă frecvență face posibilă înlocuirea oțelurilor aliate cu oțeluri carbon mai ieftine. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că astfel de avantaje ale oțelurilor cu aditivi de aliere, cum ar fi călibilitatea profundă și mai puțină distorsiune a stratului de suprafață, își pierd semnificația pentru unele produse. Odată cu întărirea de înaltă frecvență, metalul devine mai puternic, iar rezistența la uzură crește. La fel ca otelurile carbon, se folosesc crom, crom-nichel, crom-siliciu si multe alte tipuri de oteluri cu un procent mic de aditivi de aliere.

Avantajele și dezavantajele metodei

Avantajele călirii cu curenți de înaltă frecvență:

proces complet automat;
lucrul cu produse de orice formă;
lipsa funinginei;
deformare minimă;
variabilitatea nivelului de adâncime al suprafeței întărite;
parametri determinați individual ai stratului întărit.

Printre dezavantaje se numără:

necesitatea de a crea un inductor special pentru diferite forme de piese;
dificultăți în suprapunerea nivelurilor de încălzire și răcire;
cost ridicat al echipamentelor.

Posibilitatea de a utiliza întărirea curentului de înaltă frecvență în producția individuală este puțin probabilă, dar în flux de masă, de exemplu, la fabricarea arborilor cotiți, angrenajelor, bucșelor, fuselor, arborilor de laminare la rece etc., călirea suprafețelor HDTV devine din ce în ce mai răspândită.