Proses Permukaan Pengerasan Induksi

Aplikasi Proses Permukaan Pengerasan Induksi

Apakah pengerasan induksi?

Pengerasan induksi adalah bentuk rawatan haba di mana bahagian logam dengan kandungan karbon yang mencukupi dipanaskan di medan aruhan dan kemudian disejukkan dengan cepat. Ini meningkatkan kekerasan dan kerapuhan bahagian tersebut. Pemanasan induksi membolehkan anda melakukan pemanasan setempat ke suhu yang telah ditentukan dan membolehkan anda mengawal proses pengerasan dengan tepat. Kebolehulangan proses dijamin. Biasanya, pengerasan induksi digunakan pada bahagian logam yang perlu mempunyai daya tahan permukaan yang hebat, dan pada masa yang sama mengekalkan sifat mekaniknya. Setelah proses pengerasan induksi dicapai, bahan kerja logam perlu dipadamkan dalam air, minyak atau udara agar dapat memperoleh sifat-sifat tertentu dari lapisan permukaan.

proses permukaan pengerasan aruhan

Pengerasan induksi adalah kaedah mengeraskan permukaan bahagian logam dengan cepat dan selektif. Gelung tembaga yang membawa arus arus bolak yang signifikan diletakkan berhampiran (tidak menyentuh) bahagian. Haba dihasilkan pada, dan berhampiran permukaan oleh arus eddy dan kerugian histeresis. Quench, biasanya berasaskan air dengan penambahan seperti polimer, diarahkan ke bahagian atau tenggelam. Ini mengubah struktur menjadi martensit, yang jauh lebih sukar daripada struktur sebelumnya.

Peralatan pengerasan induksi yang popular dan moden dipanggil pengimbas. Bahagian itu dipegang di antara pusat, diputar, dan melewati gegelung progresif yang menyediakan panas dan pelindapkejutan. Pelindapkejutan diarahkan di bawah gegelung, jadi mana-mana kawasan bahagian itu cepat disejukkan segera setelah pemanasan. Tahap kuasa, masa tinggal, kadar imbasan (suapan) dan pemboleh ubah proses lain dikawal dengan tepat oleh komputer.

Proses pengerasan case digunakan untuk meningkatkan ketahanan aus, kekerasan permukaan dan kehidupan keletihan melalui penciptaan lapisan permukaan yang mengeras sambil mengekalkan struktur mikro teras yang tidak terjejas.

Pengerasan induksi digunakan untuk meningkatkan sifat mekanikal komponen besi di kawasan tertentu. Aplikasi khasnya adalah powertrain, suspensi, komponen enjin dan cap. Pengerasan induksi sangat baik untuk memperbaiki tuntutan jaminan / kegagalan bidang. Manfaat utama adalah peningkatan kekuatan, keletihan dan ketahanan aus di kawasan setempat tanpa perlu merancang semula komponen.

Proses dan Industri yang dapat memanfaatkan pengerasan induksi:

  • Rawatan haba

  • Pengerasan rantai

  • Pengerasan Tiub & Paip

  • Pembinaan kapal

  • Aeroangkasa

  • Railway

  • Automotif

  • Tenaga yang boleh diperbaharui

Faedah Pengerasan Induksi:

Digemari komponen yang dikenakan beban berat. Induksi memberikan kekerasan permukaan yang tinggi dengan sarung dalam yang mampu menangani beban yang sangat tinggi. Kekuatan keletihan meningkat dengan pengembangan inti lembut yang dikelilingi oleh lapisan luar yang sangat sukar. Sifat-sifat ini diinginkan untuk bahagian yang mengalami beban kilasan dan permukaan yang mengalami daya hentaman. Pemprosesan induksi dilakukan satu bahagian pada satu masa yang memungkinkan pergerakan dimensi yang sangat dapat diramalkan dari bahagian ke bahagian.

  • Pengawalan tepat pada suhu dan kedalaman pengerasan

  • Pemanasan terkawal dan setempat

  • Mudah digabungkan ke dalam barisan pengeluaran

  • Proses pantas dan berulang

  • Setiap benda kerja dapat dikeraskan dengan parameter dioptimumkan dengan tepat

  • Proses cekap tenaga

Komponen keluli dan keluli tahan karat yang dapat dikeraskan dengan aruhan:

Pengikat, bebibir, roda gigi, galas, tiub, perlumbaan dalam dan luar, poros engkol, poros camshaft, kuk, poros pemacu, poros keluaran, gelendong, batang kilasan, cincin penunjuk, wayar, injap, latihan batu, dll.

Peningkatan Rintangan Pakai

Terdapat hubungan langsung antara kekerasan dan ketahanan aus. Rintangan keausan pada bahagian meningkat dengan ketara dengan pengerasan induksi, dengan anggapan keadaan awal bahan itu disepuh, atau dirawat dengan keadaan yang lebih lembut.

Peningkatan Kekuatan & Kehidupan Keletihan kerana Tekanan Mampatan & Inti Lembut di Permukaan

Tekanan mampatan (biasanya dianggap sebagai atribut positif) adalah hasil dari struktur yang mengeras di dekat permukaan yang menempati isipadu yang sedikit lebih banyak daripada struktur teras dan sebelumnya.

Bahagian-bahagian boleh menjadi Tempered selepas Pengerasan Induksi untuk Menyelaraskan Tahap Kekerasan, seperti yang dikehendaki

Seperti mana-mana proses yang menghasilkan struktur martensitik, tempering akan menurunkan kekerasan sambil mengurangkan kerapuhan.

Kes Dalam dengan Inti Tough

Kedalaman kes khas ialah .030 "- .120" yang rata-rata lebih dalam daripada proses seperti karburisasi, karbonitriding, dan pelbagai bentuk nitrida yang dilakukan pada suhu sub-kritikal. Untuk projek tertentu seperti gandar, atau bahagian yang masih berguna walaupun setelah banyak bahan usang, kedalaman casing mungkin hingga ½ inci atau lebih besar.

Proses Pengerasan Selektif Tanpa Diperlukan Penutup

Kawasan dengan kimpalan pasca atau pemesinan pasca pemesinan tetap lembut - sangat sedikit proses rawatan haba lain yang dapat mencapainya.

Penyelewengan Minimum

Contoh: poros sepanjang 1 "Ø x 40", yang mempunyai dua jurnal jarak yang sama, masing-masing panjang 2 "memerlukan sokongan daya tahan dan haus. Pengerasan induksi dilakukan hanya pada permukaan ini, dengan panjang keseluruhan 4 ”. Dengan kaedah konvensional (atau jika kita melakukan pengerasan sepanjang masa), akan ada lebih banyak warpage.

Membolehkan penggunaan Keluli Kos Rendah seperti 1045

Baja yang paling popular digunakan untuk bahagian yang akan dikeraskan adalah induksi 1045. Baja mudah dimesin, kos rendah, dan kerana kandungan karbon 0.45% nominal, mungkin induksi mengeras menjadi 58 HRC +. Ia juga mempunyai risiko keretakan yang agak rendah semasa rawatan. Bahan popular lain untuk proses ini ialah 1141/1144, 4140, 4340, ETD150, dan pelbagai besi cor.

Batasan Pengerasan Induksi

Memerlukan Gegelung Induksi dan Perkakas yang berkaitan dengan Geometri Bahagian

Oleh kerana jarak gandingan bahagian ke gegelung sangat penting untuk kecekapan pemanasan, ukuran dan kontur gegelung mesti dipilih dengan teliti. Walaupun kebanyakan pengedar mempunyai gudang gegelung asas untuk memanaskan bentuk bulat seperti poros, pin, penggelek dll, beberapa projek mungkin memerlukan gegelung khusus, kadang-kadang berharga ribuan dolar. Pada projek bersaiz sederhana hingga tinggi, faedah pengurangan kos rawatan setiap bahagian dengan mudah dapat mengimbangi kos gegelung. Dalam kes lain, faedah proses dari proses ini mungkin melebihi masalah kos. Jika tidak, untuk projek dengan jumlah yang rendah, gegelung dan kos perkakas biasanya menjadikan prosesnya tidak praktikal jika gegelung baru mesti dibina. Bahagian itu juga mesti disokong dengan cara tertentu semasa rawatan. Berlari di antara pusat adalah kaedah yang popular untuk bahagian jenis poros, tetapi dalam banyak keadaan alat perkakas mesti digunakan.

Kemungkinan Keretakan yang Lebih Besar Berbanding dengan kebanyakan Proses Rawatan Panas

Ini disebabkan oleh pemanasan dan pelindapkejutan yang cepat, juga kecenderungan untuk membuat hot spot pada ciri / tepi seperti: jalan masuk, alur, lubang silang, benang.

Penyelewengan dengan Pengerasan Induksi

Tahap distorsi cenderung lebih besar daripada proses seperti ion atau gas nitrida, kerana kepanasan / pemadaman cepat dan transformasi martensitik yang dihasilkan. Yang dikatakan, pengerasan induksi dapat menghasilkan distorsi yang lebih sedikit daripada perlakuan panas konvensional, terutamanya apabila hanya digunakan pada kawasan yang dipilih.

Batasan Bahan dengan Pengerasan Induksi

Sejak proses pengerasan induksi biasanya tidak melibatkan penyebaran karbon atau unsur-unsur lain, bahan mesti mengandungi cukup karbon bersama dengan unsur-unsur lain untuk memberikan kekerasan yang menyokong transformasi martensitik ke tahap kekerasan yang diinginkan. Ini biasanya bermaksud karbon berada dalam julat 0.40% +, menghasilkan kekerasan 56 - 65 HRC. Bahan karbon yang lebih rendah seperti 8620 dapat digunakan dengan pengurangan kekerasan yang dapat dicapai (40-45 HRC dalam kes ini). Keluli seperti 1008, 1010, 12L14, 1117 biasanya tidak digunakan kerana peningkatan kekerasan yang terhad.

Perincian Proses Permukaan Pengerasan Induksi

Pengerasan induksi adalah proses yang digunakan untuk pengerasan permukaan keluli dan komponen aloi lain. Bahagian yang akan dirawat haba diletakkan di dalam gegelung tembaga dan kemudian dipanaskan di atas suhu transformasinya dengan menggunakan arus bolak ke gegelung. Arus bergantian dalam gegelung mendorong medan magnet bergantian dalam bahagian kerja yang menyebabkan permukaan luar bahagian menjadi panas hingga suhu di atas julat transformasi.

Komponen-komponen dipanaskan dengan medan magnet bergantian ke suhu di dalam atau di atas julat transformasi diikuti dengan pelindapkejutan segera. Ini adalah proses elektromagnetik menggunakan gegelung induktor tembaga, yang diberi arus pada frekuensi dan tahap daya tertentu.