1. El principio del endurecimiento por inducción.
El enfriamiento de la superficie de calentamiento por inducción es el uso de inducción electromagnética, efecto de piel, corriente de Foucault y calor de resistencia, y otros principios electromagnéticos para que la superficie de la pieza de trabajo se caliente rápidamente y el proceso de tratamiento térmico de enfriamiento rápido.
Enfriamiento de la superficie de calentamiento por inducción, la pieza de trabajo se coloca dentro de la tubería de cobre hecha de sensores, cuando una cierta frecuencia de corriente alterna a través del inductor, la corriente inducida se genera en el campo magnético alterno, debido al efecto de la piel y corriente de Foucault, la resistencia del calor generado en la capa superficial de la pieza de trabajo de corriente alterna de alta densidad, la superficie de la pieza de calentamiento rápido, alcanza rápidamente la temperatura de enfriamiento, luego se enfría y se endurece la superficie de la pieza.
Durante el calentamiento por inducción, la distribución de la corriente inducida en la sección de la pieza de trabajo está relacionada con la frecuencia de la corriente. Cuanto mayor sea la frecuencia de la corriente, más fuerte será el efecto piel, más delgada será la capa superficial donde se concentra la corriente inducida y, por lo tanto, más delgadas serán las capas de calentamiento y endurecimiento.
Por lo tanto, las diferentes profundidades de la capa de endurecimiento se pueden obtener ajustando la frecuencia actual.
2. La diferencia y la ventaja entre el endurecimiento por inducción y el enfriamiento por llama
El tratamiento térmico superficial es para cambiar la estructura superficial de las piezas para obtener martensita con alta dureza y conservar la dureza y plasticidad del corazón (es decir, endurecimiento de la superficie), o cambiar la composición química de la superficie al mismo tiempo para obtener resistencia a la corrosión. , resistencia a los ácidos, resistencia a los álcalis y dureza de la superficie más alta que el método anterior (es decir, el tratamiento térmico químico).
Enfriamiento por inducción: la velocidad de calentamiento por inducción es muy rápida, solo en unos pocos segundos o más de diez segundos. La martensita de la capa de enfriamiento tiene una estructura fina y buenas propiedades mecánicas. La superficie de la pieza de trabajo no es fácil de oxidar y descarbonizar, la deformación es pequeña y la profundidad de la capa de endurecimiento es fácil de controlar, la calidad es estable, la operación es simple, especialmente adecuada para la producción en masa.
Comúnmente utilizado para piezas de trabajo de acero de carbono medio o acero de baja aleación de carbono medio, como 45, 40Cr, 40MnB, etc. También se puede utilizar para piezas de hierro fundido o acero para herramientas con alto contenido de carbono. Cuando la profundidad de la capa de endurecimiento es aproximadamente 1/10 del radio, se puede obtener una buena combinación de resistencia, resistencia a la fatiga y tenacidad. El enfriamiento de la superficie de calentamiento por inducción no es adecuado para una pieza de trabajo con una forma compleja, porque el inductor es difícil de fabricar.
3. Las ventajas del endurecimiento por inducción.
1. La dureza de la superficie es 2-3HRC más alta que el enfriamiento normal y tiene una fragilidad más baja;
2, se mejoran la resistencia a la fatiga, la dureza al impacto, la pieza de trabajo general se puede aumentar en un 20-30%;
3. Pequeña deformación;
4. La profundidad de la capa de enfriamiento es fácil de controlar;
5, el enfriamiento no es fácil de oxidar y descarburar;
6. Se puede utilizar acero más barato con baja templabilidad;
7, fácil de lograr la operación de mecanización y automatización, alta productividad;
8. Cuanto mayor sea la frecuencia actual, más delgada será la capa de penetración.
4. El principio de extinción de la llama.
Apagado superficial de llama: es una llama que arde con una mezcla de acetileno-oxígeno o gas-oxígeno, que se rocía sobre la superficie de las piezas para un calentamiento rápido. Cuando se alcanza la temperatura de enfriamiento, se usa agua o emulsión para enfriar inmediatamente.
La profundidad de la capa de enfriamiento y penetración es generalmente de 2-6 mm, demasiado profunda a menudo causará un sobrecalentamiento grave en la superficie de las piezas, fácil de producir grietas de enfriamiento.
Dureza de la superficie: acero hasta HRC65, hierro fundido gris HRC40-48, aleación de hierro fundido HRC43-52.
Este método es simple y no requiere equipo especial, pero es fácil de sobrecalentar y el efecto de enfriamiento es inestable, lo que limita su aplicación.
Adecuado para la producción de lotes pequeños o individuales de piezas y herramientas grandes o piezas que necesitan enfriamiento local, como tipo de eje grande, engranaje de módulo grande, etc.
El acero común es acero de carbono medio, como 35, 45 y acero estructural de aleación de carbono medio (elemento de aleación <3%), como 40Cr, 65Mn, etc., también se puede usar en fundición gris, fundición de aleación.
Si el contenido de carbono es demasiado bajo, la dureza será baja después del enfriamiento rápido, mientras que si el carbono y los elementos de aleación son demasiado altos, se romperán fácilmente. Por lo tanto, el acero al carbono con un contenido de carbono entre 0.35 y 0.5 % es el más adecuado.
Los aceros de carbono medio (0.4-0.5 % C) y los aceros estructurales de aleación de carbono medio se utilizan comúnmente, pero también están disponibles los aceros para herramientas con alto contenido de carbono y los aceros estructurales de baja aleación, así como el hierro fundido.
Para piezas pequeñas de 10-20 mm de diámetro, se recomienda utilizar una profundidad de capa de penetración más profunda, hasta 1/5 del radio; Generalmente, cuando la profundidad de la capa de enfriamiento y penetración es aproximadamente 1/10 del radio, se puede obtener la mejor combinación de resistencia, resistencia a la fatiga y tenacidad. La sección más grande de las piezas puede ser una profundidad superficial de la capa de penetración, que es inferior a 1/10 del radio.
