Τι είναι η θερμική επεξεργασία με επαγωγική σκλήρυνση;

1. Βασικές αρχές

Επαγωγική σκλήρυνση είναι η χρήση της αρχής της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής για την τοποθέτηση του τεμαχίου σε επαγωγικό πηνίο κατασκευασμένο από χάλκινο σωλήνα. Όταν εφαρμόζεται εναλλασσόμενο ρεύμα στο πηνίο επαγωγής, θα δημιουργηθεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο με την ίδια εσωτερική συχνότητα ρεύματος μέσα και γύρω από αυτό. Εάν το τεμάχιο εργασίας τοποθετηθεί σε μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται επαγόμενο ρεύμα μέσα στο τεμάχιο εργασίας (αγωγός) και το τεμάχιο εργασίας θερμαίνεται λόγω αντίστασης. Λόγω του «φαινόμενου δέρματος» του εναλλασσόμενου ρεύματος, η πυκνότητα ρεύματος κοντά στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας είναι η μεγαλύτερη, ενώ το ρεύμα στον πυρήνα του τεμαχίου είναι σχεδόν μηδενικό. Η θερμοκρασία επιφάνειας του τεμαχίου μπορεί να φτάσει τους 800-1000 βαθμούς Κελσίου μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, ενώ ο πυρήνας είναι ακόμα κοντά στη θερμοκρασία δωματίου. Όταν η θερμοκρασία της επιφάνειας ανέβει στη θερμοκρασία σβέσης, ψεκάστε με ψύξη αμέσως για να σβήσετε την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.

2. Χαρακτηριστικά επαγωγικής θέρμανσης

Α. Επειδή η επαγωγική θέρμανση είναι εξαιρετικά γρήγορη και ο βαθμός υπερθέρμανσης είναι μεγάλος, το κρίσιμο σημείο του χάλυβα αυξάνεται, επομένως η θερμοκρασία σβέσης επαγωγής (θερμοκρασία επιφάνειας τεμαχίου εργασίας) είναι υψηλότερη από τη γενική θερμοκρασία σβέσης.

Β. Λόγω της γρήγορης επαγωγικής θέρμανσης, οι κρύσταλλοι ωστενίτη δεν αναπτύσσονται εύκολα. Μετά το σβήσιμο, λαμβάνεται μια πολύ λεπτή δομή κρυπτοκρυσταλλικού μαρτενσίτη, η οποία καθιστά την επιφανειακή σκληρότητα του τεμαχίου εργασίας 2-3HRC υψηλότερη από αυτή της συνηθισμένης σβέσης και βελτιώνεται επίσης η αντοχή στη φθορά.

Γ. Μετά το σβήσιμο της επιφάνειας, ο όγκος του μαρτενσίτη στο σκληρυμένο στρώμα είναι μεγαλύτερος από την αρχική δομή, επομένως υπάρχει μεγάλη υπολειμματική τάση στο επιφανειακό στρώμα, που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση κάμψης και την αντοχή σε κόπωση των εξαρτημάτων. Τα εξαρτήματα μικρού μεγέθους μπορούν να αυξηθούν κατά 2-3 φορές, τα εξαρτήματα μεγάλου μεγέθους μπορούν να αυξηθούν κατά 20%-30%.

Δ. Επειδή η ταχύτητα επαγωγικής θέρμανσης είναι γρήγορη και ο χρόνος είναι σύντομος, δεν υπάρχει οξείδωση ή αποξανθράκωση μετά το σβήσιμο και η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι επίσης πολύ μικρή. Μετά την επαγωγική σκλήρυνση, για να μειωθεί η τάση σβέσης και να μειωθεί η ευθραυστότητα, απαιτείται σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία στους 170-200 βαθμούς Κελσίου. Τα μεγαλύτερα τεμάχια εργασίας μπορούν επίσης να αυτοσκληρυνθούν χρησιμοποιώντας την υπολειπόμενη θερμότητα του σβησμένου τεμαχίου εργασίας.