Що таке термообробка індукційного зміцнення?

1. Основні принципи

Індукційне зміцнення полягає у використанні принципу електромагнітної індукції, щоб помістити заготовку в індукційну котушку з мідної трубки. Коли змінний струм подається до індукційної котушки, всередині неї та навколо неї буде генеруватися змінне магнітне поле з такою ж внутрішньою частотою струму. Якщо заготовку помістити в магнітне поле, всередині заготовки (провідника) виникає індукований струм, і заготовка нагрівається за рахунок опору. Через «скін-ефекту» змінного струму щільність струму біля поверхні заготовки найбільша, тоді як струм в серцевині заготовки майже дорівнює нулю. Температура поверхні заготовки може досягати 800-1000 градусів за Цельсієм протягом декількох секунд, в той час як серцевина все ще близька до кімнатної температури. Коли температура поверхні підвищиться до температури загартування, негайно розпилюють охолодження, щоб загартувати поверхню заготовки.

2. Особливості індукційного нагріву

A. Оскільки індукційний нагрів надзвичайно швидкий і ступінь перегріву великий, критична точка сталі збільшується, тому температура індукційного загартування (температура поверхні заготовки) вища за загальну температуру загартування.

B. Через швидке індукційне нагрівання кристали аустеніту нелегко вирощувати. Після загартування виходить дуже тонка криптокристалічна мартенситна структура, що робить поверхневу твердість заготовки на 2-3HRC вище, ніж при звичайному загартуванні, а також покращує зносостійкість.

C. Після поверхневого загартування об’єм мартенситу в затверділому шарі більший за вихідну структуру, тому в поверхневому шарі виникає велике залишкове напруження, що може значно покращити опір вигину та втомну міцність деталей. Деталі малого розміру можна збільшити в 2-3 рази, великі розміри можна збільшити на 20%-30%.

D. Оскільки швидкість індукційного нагріву висока, а час короткий, після загартування не відбувається окислення або зневуглецювання, а деформація заготовки також дуже мала. Після індукційного загартування, щоб зменшити напругу при загартуванні та зменшити крихкість, необхідний низькотемпературний відпуск при 170-200 градусів Цельсія. Більші заготовки також можуть бути самозагартовані, використовуючи залишкове тепло загартованої заготовки.