エネルギー不足と環境汚染は、今日人類が直面している XNUMX つの主要な問題です。 したがって、エネルギー消費と汚染物質の排出をどのように削減するかは、近年、中国の熱処理業界で注目されているトピックであり、これは中国の機器製造業の持続可能な発展にも関連しています。
数ある熱処理の中でも高周波熱処理は、誕生から100年も経っていませんが、エネルギー消費量が少なく、公害も少ないことから「グリーン熱処理」と呼ばれています。
XNUMX つのプロセスの比較
高周波熱処理は、低エネルギー消費と低汚染という点で、従来の浸炭、別の表面強化プロセスよりもはるかに優れています。 真空低圧浸炭プロセスの出現は、制御された雰囲気浸炭と比較してプロセスサイクルを短縮し、洗浄プロセスを節約し、汚染物質の排出を削減しますが、そのエネルギー消費は依然として高いことは明白な事実です。 そのため、表層強化技術の分野では、浸炭熱処理に代わる高周波熱処理の研究が進んでいます。 上記のエネルギーや環境要因に加えて、設備投資コストも、浸炭熱処理研究に代わる高周波熱処理を促進するためのもうXNUMXつの重要な要因です。
中炭素鋼または中炭素低合金鋼を例に挙げると、中炭素鋼または中炭素低合金鋼は、国際的に先進的な同期二周波誘導加熱装置を使用した模写誘導焼入れに選択され、その設備価格は約8万元です。 . そして、低炭素鋼または低炭素合金鋼の製造を選択し、国際先進の横型ダブルチャンバー真空低圧浸炭炉浸炭焼入れを使用し、その設備価格は約20万元です。 同様に、国産のトランジスタ誘導加熱電源、CNC焼入れ工作機械、冷却システムからなる設備一式を備えた高周波焼入れには、小および中モジュラスギアが使用されます。 装置の価格は約 1 万元です。 そして、制御された雰囲気の浸炭炉の浸炭焼入れのための設備の完全なセットの使用、設備の価格は約2万元です。
表面層は十分に高い硬度、耐摩耗性を得る必要がありますが、歯車加工物の熱処理の心臓部は依然として良好な強度と靭性を維持するために、浸炭熱処理と高周波熱処理のXNUMXつのプロセスを選択できます。
同期二周波誘導焼入れ（SDF）の後、浸炭焼入れにより歯車の表面硬度と有効硬化層深さを達成し、歯の底面残留圧縮応力を増加させることで、疲労強度を向上させ、歯形歯を減少させます変形は浸炭焼入れよりも優れています。 高周波焼入れはオンライン生産も実現できるため、物流コストを大幅に削減できます。
XNUMXつの技術的解決策の経済的価値と社会的価値を分析して比較することにより、技術的解決策のバランスは間違いなく高周波熱処理の側に傾くでしょう。
浸炭に代わる高周波熱処理の海外事例
国内外の機械製造業における高周波熱処理の応用技術と開発動向から、高周波熱処理は、現在、浸炭およびその他の化学処理が支配する熱処理の分野でますます応用されています。
1980 年代、日立製作所とコマツ製作所の日本興業株式会社は建設機械の歯車焼入れに誘導加熱を使用し、浸炭焼入れに取って代わることに成功しました。
出力密度を変化させる衝撃焼入れ（SRIQ）工法は、日本高周波熱製錬（株）が導入し、自動車の増速機用歯車、ディーゼルエンジン用の中型継手歯車、歯形とともに硬化層を得ることで、浸炭焼入れの代替に成功した。
ElDEC によると、「航空宇宙工学は、コスト管理、安全性、および品質基準の点で最も厳しいものです。 製品品質の要件と環境保護の主張に基づいて、米国のボーイング社は、直傘（コーン） 装備。
すでに述べた歯車の高周波焼入れに加えて、ミシガン オーバーン ヒルズ センシング テクノロジー センター nie 氏は、バレンタイン博士が使用する重金属機器の傑作を提供します。ワークピースの穴、内側の穴の表面硬化を避けるための 4 mm または硬化層の増加、浸透防止処理を外側で実行して、浸炭および焼入れ熱処理の変形後に修正する必要があります。 一方、高周波焼入れは、安価な鋼を使用して内部の穴を選択的に硬化させることができるため、熱処理時間とエネルギー消費が大幅に削減されるだけでなく、ワークピースの歪みも減少するため、高価で手間のかかる深穴加工が不要になります。研削。
中国での浸炭に代わる高周波熱処理の例
長年にわたり、国内企業も誘導消光研究の分野を積極的に拡大しています。
高出力電気機関車の弾性牽引を実行する Qishuyan 機関車技術研究所は、駆動歯車 50CrMoA 浸炭焼入れプロセスの代わりに完全な歯形誘導焼入れを達成するだけでなく、使用要件を満たし、プロセスを簡素化し、エネルギーを節約し、生産コストを削減します満足のいく結果。
重慶ギアボックス株式会社。 大きなギアの浸炭焼入れ変形、高い生産コスト、および生産サイクルが長すぎる問題を解決するために、誘導焼入れを採用しています。
Dongfeng Motor Company は、一部のギアボックス ギアで誘導焼入れを実現し、高価な浸炭ギア鋼を安価な中炭素合金鋼に置き換えることで、良好な経済的利益を得ました。
上海福操舵系統股份有限公司は操舵機製造企業の中で最大の規模と最高の市場シェアを誇っており、制御された雰囲気の多目的炉を使用して操舵ラックの前処理を行い、エネルギーを節約し、環境、Shanghai HuaYan co.、LTD.のコラボレーションのため。 統計によると、高周波焼入れおよび高周波焼戻し熱処理プロセスに切り替えるには、エネルギー消費のみが 35% 削減されました。
上海友順汽車部件有限公司が生産するディーゼルエンジンのロッカーアームは、従来窒素浸炭処理を行っていましたが、2014年より高周波焼入れ処理に変更し、オンラインクリーン生産を実現しました。
誘導加熱装置とプロセスの革新と開発により、その応用分野は継続的に拡大すると予測できます。 しかし、高周波熱処理は浸炭を完全に置き換えることはできません.12つは、浸炭設備と技術も革新と開発にあるということです.6つ目は、高周波熱処理の一部は浸炭の効果を達成できないためです。ワークピースとワークピースの厚さが大きく変化し、浸炭焼入れ基本プロファイルなどの硬化層の高周波焼入れはできません;金型コストの高周波焼入れは高く、ワークピースの誘導の異なる形状に応じて設計および製造する必要がありますさまざまなセンサーの焼入れ部品、いくつかの特別な部品も特別な位置決め治具を設計および製造する必要があります。技術的要件と材料の条件下での化学熱処理とは異なり、形状とサイズに制限されることなく、さまざまなことができます。炉プロセスによるワークピース、単一品種の多数の高周波熱処理fワークピースはその効率を反映する必要がありますが、特別な焼入れ機の設計と製造が必要です; XNUMXmm未満の内穴の場合、高周波焼入れを行うことはできません.XNUMXモジュールを超えるギアの場合、それはできません.現在、同期二周波誘導焼入れでの加工が可能です。
したがって、表層強化技術の分野では、高周波熱処理と浸炭などの化学熱処理が相互に補完しあう形で長く存在することになります。