高周波焼入れは、電磁誘導を利用して金属部品の表層内部に熱を発生させる選択的熱処理です。焼き入れされた金属はマルテンサイト変態を起こし、部品の硬度と脆性が増加します。高周波焼入れは、部品全体の特性に影響を与えることなく、部品またはアセンブリの領域を選択的に硬化するために使用されます。このプロセスは、さまざまな金属部品の硬度と耐摩耗性を高めるために一般的に使用されます。他の工業プロセスと同様に、 高周波焼入れ には長所と短所があります。
高周波焼入れのメリット
- 火炎や炉による硬化などの他の方法よりもはるかに速く金属コンポーネントを加熱および冷却できます。
- 鋼製ワークの硬さを希望のレベルにカスタマイズできます。
- 接触荷重に対する優れた容量と良好な曲げ疲労強度を備えた、硬くて耐摩耗性の高い表面 (深い硬化深さ) を生成できます。
- コンポーネントを再設計することなく、保証請求や現場での故障を修復できます。
- 1045などの低コストの鋼材を使用できます。
高周波焼入れのデメリット
- 部品の形状に関連する誘導コイルと工具が必要です。部品とコイルの結合距離は限られているため、厚い部品や不規則な形状の部品を均一に加熱することが難しい場合があります。
- ほとんどの熱処理プロセスと比較して、亀裂が発生する可能性が高くなります。これは、金属に熱応力や歪みを引き起こす可能性のある急速な加熱と冷却のプロセスによるものです。
- 衝撃や疲労荷重を受けると亀裂が入りやすい、硬くて脆い表面が生成される可能性があります。表面層の硬度は、コンポーネントのコアまたは他の部分の硬度と一致しない場合があります。
- 粒界に不純物が集中する熱膨張により粒界亀裂が発生する可能性があります。これにより、結晶粒構造が弱くなり、金属の延性が低下する可能性があります。
- 回復プロセスが遅れ、材料内に転位や空孔などの欠陥がさらに残る可能性があります。これは金属の機械的特性や性能に影響を与える可能性があります。