Оглавление:
Поверхностная закалка стали
- Поверхностное упрочнение стали Целью поверхностного упрочнения является повышение твердости, износостойкости и пределов выносливости поверхности обрабатываемого изделия. При этом сердцевина остается вязкой, а продукт подвергается ударной нагрузке. Наиболее распространен способ упрочнения поверхности при нагреве токами высокой частоты (ВЧД).
При нагреве ПНД используется явление индукции и поверхностного распределения наведенных токов в его частях. Детали установлены в индукторах (соленоидах), представляющих собой один или несколько витков полой медной трубки с водяным охлаждением. При прохождении через индуктор высокочастотного переменного тока создается магнитное поле, которое возникает в
противоположном направлении в заготовке индуцированного тока той же частоты. За счет индукционного тока изделие нагревается. Людмила Фирмаль
Особенностью индукционного тока является неравномерная плотность по сечению изделия. В основном ток концентрируется в поверхностном слое изделия. Толщина упрочненного слоя (м) может быть рассчитана по формуле Где: Р-электрическое сопротивление, Оммм; с-магнитная проницаемость, ГН / м; f-частота, Герц.
Чем меньше F (частота тока), тем больше глубина нагревательного слоя. При использовании низкочастотных токов (промышленных) индуцированный ток протекает по всему сечению детали, вызывая нагрев. Индукционный нагрев обеспечивает высокую скорость нагрева. Скорость нагрева ПНД, в зависимости от ф п, С составляет 50-500 ° С/С, а при нормальном печном нагреве она не превышает 1-3 ° С/С.
- Высокая скорость нагрева приводит к тому, что превращение перлита в аустенит смещается в более высокий температурный режим, поэтому скорость нагрева составляет 1,5-3°С/С, поэтому, например, нагрев стали 40 температурой отпуска 840-860 ° с, нагрев печи со скоростью 250/с-880-920 ° С и нагрев 920 Охлаждающая жидкость для тушения (вода, водный раствор полимера) обычно подается через распылитель(душевое устройство).
Для упрочнения методом индукционного нагрева существуют следующие способы: 1) одновременный нагрев и 129 охлаждение всей поверхности; этот метод применяется для изделий, имеющих небольшие упрочняющие поверхности (инструменты, ролики, пальцы); 2) непрерывный нагрев и охлаждение;3) в этом направлении; 3) последовательный нагрев и охлаждение отдельных участков; этот метод применяется для упрочнения шейки коленчатого вала (нагрев и последовательное упрочнение шейки) один за другим. После закалки индукционным
нагревом продукт подвергается низкому отпуску при температуре 160-200°С и часто саморазряду. Людмила Фирмаль
В этом случае во время закалки ее не проводят до окончания охлаждения, определенное количество тепла сохраняется в детали, которая нагревает затвердевший слой до температуры отпуска. Для поверхностной индукционной закалки, 0,4-0,5% C (40, 45, 40X, 45X, 40XN, etc. It имеет высокую твердость (HRC50-60) после отверждения, износостойкость, не легко вызвать хрупкий перелом. Структура поверхности мартенсита и в центре, если сталь не предварительно обработана, структура ферритного перлита сохраняется. За счет улучшения механических свойств перед закалкой ПНД проводят улучшение до гранулированного сорбита или нормализацию.
После закалки индукционным нагревом фактическое зерно аустенита значительно меньше, чем при обычной закалке с печным нагревом (10-12 баллов) (получается 7-8 минутных частиц, из-за высокой скорости нагрева и отсутствия выдержки при нагреве. В этом случае образуется тонкоигольный мартенсит с твердостью на 3-6 HRC выше, чем при печном нагреве. При поверхностном упрочнении значительно увеличивается предел выносливости стали. Таким образом, нормализованная сталь 40 составляет 150 МПа, а после закалки с индукционным нагревом-420 МПА. Увеличение предела выносливости можно объяснить образованием остаточных сжимающих напряжений в упрочненном слое. Это особенно важно для различных осей и осей, в которых максимальное растягивающее напряжение действует на изгиб и кручение, происходящие в поверхностном слое.
Смотрите также:
| Лазерная термическая обработка | Диффузионное насыщение сплавов углеродом и азотом |
| Лазерная химико-термическая обработка (ЛХТО) | Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами |
