1. Problemas metálicos de enfriamiento por inducción.
(1) El punto crítico de calentamiento rápido aumenta
La tasa de calentamiento del calentamiento por inducción es de decenas de grados por segundo a varios cientos de grados. La extinción del pulso puede alcanzar miles de grados por segundo y la extinción del láser puede alcanzar decenas de miles de grados. Debido a la rápida velocidad de calentamiento y la corta duración, la temperatura de enfriamiento es más alta que la del baño de sal, por lo que la microestructura se puede cambiar a austenita. Para el acero al carbono y el acero de baja aleación, la temperatura de enfriamiento por inducción aumenta entre 80 y 150 ℃ en comparación con la convencional, pero la temperatura de enfriamiento del acero de alta velocidad no aumenta tanto y, por lo general, solo aumenta entre 20 y 40 ℃. .
La potencia específica del calentamiento por inducción es mucho mayor que la del calentamiento en horno, por lo que la velocidad de calentamiento es extremadamente rápida, lo que hace que el aumento de temperatura de perlita a austenita comience y se complete en poco tiempo. Cuando se aplica un calentamiento rápido, el punto crítico (Ac3) del acero también aumenta con el aumento de la temperatura de calentamiento.
(2) El calentamiento rápido hace que el acero obtenga grano fino o grano ultrafino
En el rango de velocidad de calentamiento baja, los granos iniciales austeníticos formados por la austenización recién completada disminuyeron significativamente con el aumento de la velocidad de calentamiento, pero a la velocidad de calentamiento alta, los granos iniciales austeníticos casi dejaron de disminuir con el aumento de la velocidad de calentamiento. Se ha demostrado en la práctica que la velocidad de calentamiento es muy alta y los granos iniciales obtenidos son muy pequeños e independientes de la velocidad de calentamiento en condiciones de calentamiento por inducción. Sin embargo, el crecimiento de los granos de austenita formados está relacionado con la velocidad de calentamiento. Cuando se calienta a una cierta temperatura, cuanto más lenta sea la velocidad de calentamiento, más grandes serán los granos de austenita formados. Por lo tanto, siempre que la temperatura de calentamiento y el tiempo de calentamiento se controlen correctamente, el calentamiento por inducción no producirá sobrecalentamiento.
Según la fórmula de Hall Peitz, cuanto más fino es el grano, más fuerte es el acero. Los granos finos obtenidos por calentamiento por inducción contribuyen a mejorar la resistencia y la vida útil de la herramienta.
2. Aplicación de templado por calentamiento por inducción en álabes mecánicos HSS
La templabilidad del acero de alta velocidad es muy buena, en el aire también se puede apagar el fuego, el llamado "acero del viento", su endurecimiento o el enfriamiento del aire también se puede apagar a 64HRC por encima de la alta dureza, puliendo un borde muy afilado, por lo que también conocido como "acero frontal". El endurecimiento por inducción de acero de alta velocidad es un endurecimiento por enfriamiento automático, ahorro de energía y protección del medio ambiente, alta eficiencia de producción.
En cualquier caso, se requieren dos condiciones básicas: en primer lugar, debe austenizarse y, en segundo lugar, debe enfriarse inmediatamente ya una velocidad superior a la velocidad crítica de enfriamiento del acero. Las características del calentamiento por inducción son solo la superficie calentada, si la superficie después de la austenización deja de calentarse inmediatamente, y adyacente a la capa de metal calentada se puede calentar rápidamente la conductividad térmica, y la velocidad de enfriamiento es mayor que la velocidad de enfriamiento crítica, la superficie se endurece, no está en la superficie, rocíe líquido de enfriamiento rápido, sino que se enfríe por el metal frío interno, este proceso de enfriamiento especial solo se puede lograr bajo un calentamiento de alta densidad de energía. El calentamiento por inducción es uno de los métodos de calentamiento de alta densidad de energía. Como la densidad de potencia es muy grande y el tiempo de calentamiento es muy corto, también se le llama calentamiento por pulsos.
Durante el calentamiento por inducción, el calor generado por la corriente de Foucault en la pieza de trabajo se utiliza principalmente en la capa superficial calentada. En este proceso, la pieza de trabajo emite dos tipos de calor al mismo tiempo. El primer tipo de calor se emite desde la superficie calentada hacia el aire, lo que se denomina calor radiante. El segundo tipo de conducción desde la capa de calentamiento de la pieza de trabajo hasta el centro se denomina calor por conducción. Estas dos pérdidas de calor, especialmente el efecto de la conducción de calor interna, profundizan la profundidad teórica de la termosfera. Si la pieza de trabajo no es demasiado gruesa, la transferencia de calor pasa rápidamente de la superficie al corazón y toda la sección se calienta. El acero rápido es un material autoendurecible que puede extinguir el fuego inmediatamente después del calentamiento. Esta es una función especial que otros aceros no pueden tener.
La medición de la temperatura de calentamiento por inducción se puede realizar mediante un pirómetro de fotoelectricidad infrarroja o un pirómetro óptico, o mediante una medición visual (según el color de la pieza de trabajo de calentamiento) para determinar la temperatura de calentamiento.
Herramienta de acero frontal Anhui Jialong de 2014, la aplicación de tecnología de calentamiento por inducción de alta frecuencia, intente apagar la hoja de acero M6 de espesor ≤2 mm, puesta en el mercado, el informe del cliente es muy duradero, su vida útil que en la protección del horno de atmósfera apagar más de 1 vez, mejoró nuestra confianza para expandir el mercado. Con el fin de satisfacer la creciente demanda del mercado de cuchillas gruesas, en 2015 introdujimos el súper audio (20~100 Hz) y una máquina de enfriamiento fabricada por nosotros mismos, que puede apagar cuchillas con un grosor de 8~16 mm. La figura 1 es un conjunto completo de equipo de enfriamiento.
HIGO. 1 dispositivo de extinción
HIGO. 2 muestra la estructura metalográfica de la cuchilla con un tamaño de 2600 mm × 75 mm × 12 mm M2 después del enfriamiento.
La Figura 3 muestra la distribución de la dureza en la cara lateral y frontal después del enfriamiento. En la figura 3A, la distribución de dureza en el lado es 3HRC en el punto 1, 60.5 HRC en el punto 2 y 64.5HRC en el punto 3. En la figura 3B, la distribución de dureza en la cara frontal es 64.5HRC en el punto 1, 62 HRC en el punto 2. punto 60 y 3 HRC en el punto 4. La figura XNUMX muestra la fase metalúrgica después del revenido.
HIGO. 3 Distribución de dureza de la hoja de acero M2 por calentamiento por inducción
HIGO. 4: Templado de metalografía
La profundidad efectiva medida de la capa de endurecimiento es de 5.5~6.0 mm, y su dureza disminuye desde la superficie hacia adentro: 64.5 HRC→62 HRC→60HRC. La superficie es dura y el corazón es suave. La cara de trabajo de la cuchilla mecánica siempre está en la superficie, que es la distribución de dureza ideal. Según la investigación de mercado, la hoja todavía está desgastada, lo que indica que todavía hay margen de mejora en la dureza, pero es muy limitado. Si la hoja no está hecha correctamente, puede colapsar. Por favor tenga cuidado.
3. Inspección de calidad de cuchillas de enfriamiento por inducción
Una vez que se completa el proceso de enfriamiento, la pieza de trabajo de enfriamiento por inducción generalmente se inspecciona de la siguiente manera:
(1) Inspección de apariencia
La superficie de la pieza de trabajo no tendrá ningún defecto macroscópico como fusión, grietas, colisión, etc. Después del enfriamiento normal, la superficie es blanca como el arroz intercalada con negro, y habrá algunas diferencias con diferentes números de acero. Los operadores experimentados pueden juzgar la temperatura de calentamiento de enfriamiento según el color de la superficie. En el caso de derretimiento local y grietas obvias, hundimiento y caída de ángulo, se puede encontrar en la inspección de apariencia. Piezas generales de enfriamiento por inducción, la tasa de inspección del 100%.
(2) inspección de dureza
Los examinadores experimentados pueden aplicar archivos de archivo estándar a los bordes de contacto y las bandas de enfriamiento. Shaw o un probador de dureza Rockwell portátil o un probador de dureza más avanzado y más preciso se puede usar en el sitio.
(3) examen metalográfico
La dureza es solo un fenómeno superficial, la estructura metalográfica es lo esencial. El examen metalográfico se puede realizar tomando muestras de la pieza de trabajo o en cualquier sitio endurecido (aparatos metalográficos importados). El tamaño de grano no debe ser superior a 10 grados. Para conocer otros parámetros, consulte el Examen metalográfico de piezas de acero de endurecimiento por inducción JB/ T9204-2008.
(4) Compruebe el área de endurecimiento
Ya sea después de templado o revenido, se miden con un probador de dureza Shaw. El área de endurecimiento se delimita según el ancho de la herramienta y los requisitos del cliente.
(5) Prueba de profundidad de la capa de endurecimiento
En la actualidad, la profundidad de la capa de endurecimiento se utiliza principalmente para cortar la posición especificada de la pieza de trabajo de templado para medir la profundidad de la capa de endurecimiento. Antes de la mayoría de las mediciones metalográficas, ahora básicamente usa el estándar GB5617, para medir la dureza de la sección de la capa endurecida para determinar su profundidad, este método a menudo necesita destruir la inspección de la pieza de trabajo y causar desperdicio, por lo que además de la pieza de trabajo especial necesita deliberadamente alargue la pieza de trabajo, principalmente refiriéndose a la altura de la dureza de la superficie, calcule la profundidad de la capa endurecida.
(6) inspección de deformación
Aunque el calentamiento por inducción de las aspas rara vez se distorsiona, debe revisarse uno por uno. Si se encuentra que la deformación está fuera de tolerancia, se debe usar el principio de superplasticidad martensítica para corregir a tiempo.
(7) inspección de grietas
Las grietas pueden detectarse de forma no destructiva con polvo magnético o mostrarse con polvo fluorescente. La pieza de trabajo detectada por el polvo magnético debe desmagnetizarse antes de ingresar al siguiente proceso.
4. Conclusión
El endurecimiento por inducción del acero de alta velocidad que alguna vez se consideró difícil ahora se comercializa. Con el desarrollo profundo de la ciencia y la tecnología, se mejora la confianza de los trabajadores de tratamiento térmico para "desafiar la imposibilidad", y los milagros surgen uno por uno. El enfriamiento por calentamiento por inducción se convertirá en la competitividad central del tratamiento térmico.
