Что такое индукционная закалка и каковы ее преимущества?

Что такое индукционная закалка?

Индукционная закалка — метод быстрой и выборочной закалки поверхности металлических деталей. Медная катушка, по которой проходит большой ток переменного тока, размещается рядом с деталью (но не в контакте с ней). Вихревые токи и потери на гистерезис генерируют тепло на поверхности и вблизи поверхности. Закалочной жидкостью обычно является вода, наносимая непосредственно на деталь или погружаемая в нее. Это превращает структуру в мартенсит, который намного тверже предыдущей структуры.

Популярная современная машина индукционной закалки называется сканером. Деталь фиксируется между центрами, вращается, а затем перемещается по прогрессивной катушке, которая нагревается и закаливается. Закалка производится непосредственно под змеевиком, поэтому любая область детали после нагрева быстро и равномерно охлаждается. Уровни мощности, время выдержки, скорость сканирования (подачи) и другие переменные процесса точно контролируются компьютером.

Преимущества индукционной закалки

Повышенная износостойкость

Твердость и износостойкость напрямую связаны между собой. Если предположить, что материал изначально находится в отожженном или более мягком состоянии, износостойкость значительно увеличится после индукционной закалки.

Повышенная прочность и усталостная долговечность благодаря мягкому сердечнику и поверхностным остаточным напряжениям.

Напряжение сжатия (обычно считающееся положительным признаком) возникает из-за того, что затвердевшая структура у поверхности занимает немного больший объем, чем сердцевина и предыдущая структура.

Детали можно закалить после индукционной закалки, чтобы при необходимости отрегулировать уровень твердости.

Как и в случае любого процесса, создающего мартенситную структуру, отпуск снижает твердость, а также снижает хрупкость.

Твердые, глубокие оболочки

Типичная глубина поверхности составляет 0,030-120, что в среднем глубже, чем такие процессы, как науглероживание при докритических температурах, углеродное азотирование и различные формы азотирования. Для некоторых проектов, таких как оси или детали, которые остаются полезными даже после сильного износа материала, глубина корпуса может достигать ½ дюйма и более.

Выборочный процесс закалки без необходимости маскировки

Области, которые были сварены или обработаны, остаются мягкими - немногие другие процессы термообработки могут добиться этого.

Относительно минимальные искажения

Пример: вал длиной 1 «Øx40» с двумя равномерно расположенными шейками длиной 2 дюйма каждая, которые должны выдерживать нагрузку и износ. Индукционная закалка производится только на этих поверхностях общей длиной 4 дюйма. При использовании традиционных методов (или если бы для этого мы провели индукционную закалку по всей длине) искажения были бы значительно больше.

Позволяет использовать более дешевые стали, такие как 1045.

Наиболее часто используемая сталь для деталей с индукционной закалкой — 1045. Ее легко обрабатывать, она недорога и может подвергаться индуцированной закалке до твердости 58 HRC+. Риск растрескивания во время процесса также относительно невелик. Другие популярные материалы, используемые для этого процесса, включают 1141/1144, 4140, 4340, ETD150 и различные чугуны.