Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 2. Высокочастотная закалкаЭлектрический ток, проходя по детали как по проводнику, встречает сопротивление, в результате чего деталь нагревается. Количество тепла
Изменяя силу тока Характерной особенностью электротермической обработки является нагрев с очень большой скоростью, в сотни и тысячи раз превышающей скорость нагрева в печи от внешнего источника тепла. Нагреваются только поверхностные слои металла, чем больше частота тока, тем на меньшую глубину прогревается, следовательно, и закаливается изделие. Для нагрева электротоком в настоящее время пользуются преимущественно токами высокой частоты. При нагреве токами высокой частоты магнитный поток, создаваемый переменным током, проходящим по проводнику (индуктору), наводит (индуцирует) в металле детали, помещенной внутри индуктрра, вихревые токи, которые нагревают деталь. Как известно, обычный переменный ток в городской сети имеет частоту 50 Гц и относится к токам низкой частоты (промышленная частота). Переменный ток с частотой выше 50 Гц относится к токам высокой частоты. Ток высокой частоты для индукционного нагрева металла получают от специального машинного генератора (частота от 500 до 5000 и даже до 15 000 Гц) или от лампового генератора (частота до 10 000 000 Гц). Распределение переменного тока по сечению проводника неравномерно. Плотность тока на поверхности больше, чем в сердцевине. Практически считают, что ток идет по поверхностному слою, глубина которого (6) зависит от частоты:
где Из приведенного уравнения видно, что чем больше частота Переход через точку магнитного превращения Каждой скорости нагрева соответствует свой оптимальный интервал закалочных температур (см. рис. 250), но под скоростью нагрева следует понимать не среднюю скорость, а скорость нагрева в районе фазовых превращений (выше точки А. До точки Остановка при Основное условие правильного и по возможности равномерного индукционного нагрева — создание для каждой детали индуктора соответствующей формы и очертаний. Индуктор изготавливают в виде петли или витка из трубок красной меди (рис. Преимущества высокочастотного нагрева: а) высокая производительность; б) отсутствие выгорания углерода и других элементов, а также отсутствие заметного окисления и образования окалины; в) минимальное коробление; г) глубина закаленного слоя может довольно точно регулироваться. Наглядным примером служит макроструктура (рис. 253) шестерни.
Рис. 251. Иэиеиение магнитной проницаемости
Рис. 252. Закалка с нагревом токами высокой частоты: 1 — закаливаемая деталь; 2 — индуктор; 3 — спрейер
Рис. 253. Макроструктура шестерни после высокочастотной згкалкн Эти положительные качества, большая производительность и возможность автоматизации позволяют считать метод индукционной высокочастотной закалки одним из наиболее рациональных методов термической обработки. Для поверхностной закалки применяют обычные углеродистые стали с содержанием углерода нагреве в машинном генераторе будут сильнее нагреваться впадины, а в ламповом генераторе — вершины зубьев. Предложен (К. 3. Шепеляковским) способ глубокого индукционного нагрева стали пониженной прокаливаемости. На рис. 253 показан макрошлиф шестерни из стали пониженной прокаливаемости, закаленной после глубокого индукционного нагрева. Выше критической точки был нагрет весь зуб и часть основания, но так как сталь была пониженной прокали ваемости, то закалилась она только в поверхностном (светлом) слое. Видно, что глубина закаленного слоя везде одинаковая. Сталями пониженной прокаливаемости являются углеродистые стали с минимальным содержанием постоянных (марганца, кремния) и случайных (хрома, никеля и т. д.) примесей (стали марок Первоначально метод высокочастотного нагрева применяли для поверхностной закалки на глубину до 5 мм. В дальнейших исследованиях было выяснено, что этот метод можно применять и для сквозного нагрева. Такая возможность открывает большие перспективы перед высокочастотным нагревом во многих отраслях промышленности, особенно для сквозного нагрева под ковку. Ограниченность применения метода индукционного нагрева состоит в том, что для отдельных единичных деталей его применять не целесообразно, так как стоимость индуктора и подбор режимов в этом случае слишком удорожает процесс. Однако в условиях массового и серийного производства, когда установка загружена полностью, а стоимость индуктора на одну деталь ничтожна, эти недостатки практически отсутствуют. В заключение отметим, что данный метод очень удобен, так как установку можно поместить в любом цехе по ходу потока производства, (не обязательно в специальных термических цехах), что дает дополнительно большую экономию в производственных площадях и в транспортных средствах. Впервые метод высокочастотной закалки был применен для термической обработки автомобильных деталей В. П. Вологдиным; металловедческие проблемы, связанные с быстрым нагревом стали, изучены Н. В. Гевелингом, И. Н. Кидиным, М. Г. Лозинским и К. 3. Шепеляковским. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК(см. скан)
|
1 |
Оглавление
|