Proč matice s vysokou pevností potřebují kalicí tvrdost, aby splňovaly požadavky
Některé součásti jsou vystaveny většímu namáhání než střed při působení střídavého zatížení a nárazového zatížení, jako je kroucení a ohyb. V případě tření je také povrchová vrstva neustále opotřebována. Proto jsou pro povrchovou vrstvu některých částí kladeny požadavky na vysokou pevnost, vysokou tvrdost, vysokou odolnost proti opotřebení a vysokou mez únavy. Výše uvedené požadavky mohou splňovat pouze povrchové zpevnění. Kvůli výhodám malé deformace a vysoké produktivity je povrchové kalení široce používáno ve výrobě.
Podle různých způsobů zahřívání zahrnuje povrchové kalení hlavně indukční zahřívání povrchového kalení, plamenové zahřívání povrchového kalení, elektrické kontaktní zahřívání povrchového kalení atd.
• indukční kalení povrchu
Indukční ohřev je použití elektromagnetické indukce pro generování vířivých proudů v obrobku a ohřev obrobku. Ve srovnání s běžným kalením má indukční povrchové kalení následující výhody:
1. Zdroj tepla je na povrchu obrobku s vysokou rychlostí ohřevu a vysokou tepelnou účinností
2. Protože obrobek není zahříván jako celek, deformace je malá
3. Krátká doba zahřívání a menší oxidace povrchu a oduhličení
4. Tvrdost povrchu obrobku je vysoká, vrubová citlivost je malá, houževnatost, únavová pevnost a odolnost proti opotřebení jsou výrazně zlepšeny. Je výhodné rozvíjet potenciál materiálů, šetřit spotřebu materiálu a zlepšit životnost dílů
5. Kompaktní vybavení, pohodlné používání a dobré pracovní podmínky
6. Vhodné pro mechanizaci a automatizaci
7. Může být použit nejen při kalení povrchu, ale také při penetračním zahřívání a chemickém tepelném zpracování.
Základní princip indukčního ohřevu
Když je obrobek umístěn v induktoru, když induktor prochází střídavým proudem, je kolem induktoru generováno střídavé magnetické pole se stejnou frekvencí jako proud a indukovaná elektromotorická síla je generována odpovídajícím způsobem v obrobku, který tvoří indukovaný proud na povrchu obrobku, jmenovitě vířivý proud. Při působení odporu obrobku se elektrická energie přemění na tepelnou energii, díky níž povrchová teplota obrobku dosáhne teploty kalení a zahřívání.
• vlastnosti po indukčním zpevnění povrchu
1. Tvrdost povrchu: tvrdost povrchu obrobku po vysokofrekvenčním a středofrekvenčním indukčním ohřevu je obvykle o 2-3 jednotky (HRC) vyšší než u běžného kalení.
2. Odolnost proti opotřebení: odolnost obrobků po vysokofrekvenčním kalení je vyšší než při běžném kalení. To je způsobeno zejména kombinovanými výsledky malých zrn martenzitu, vysoké disperze karbidů, vysokého poměru tvrdosti a vysokého tlaku v tlaku na povrchu vytvrzené vrstvy.
3. Únavová pevnost: Vysoko a středněfrekvenční kalení povrchu výrazně zlepšuje únavovou sílu a snižuje citlivost zářezu. U obrobku se stejným materiálem se únavová pevnost zvyšuje se zvyšováním hloubky kalení v určitém rozmezí, ale když je hloubka kalení příliš hluboká, povrchová vrstva je tlaková napětí, takže únavová pevnost se zvyšuje se zvyšováním hloubka kalení a křehkost obrobku se zvyšuje. Hloubka obecné vytvrzovací vrstvy 5 = (10-20)% d. Je vhodnější, z nichž D. je efektivní průměr obrobku.