ワークの高周波焼入れも同時加熱方式を採用。 機械加工の難しさは、機器の電力と電流周波数の制限にあります。
高周波焼入れは短時間急速加熱であり、非常に短時間で非常に高い温度まで加熱する必要があり、基礎として十分な火力が必要です。 ワークピースを加熱する必要がある表面が大きいほど、必要な電力が大きくなります。 加熱面がある程度以上になると、設備電力の制限から同時加熱が難しくなります。
ワークが誘導加熱される場合、電流浸透深さは電流周波数によって決まります。 この原理により、現在の周波数が硬化層の深さを決定する主な要因になります。 高周波焼入れ装置の現在の周波数は一般的に固定されており、高周波装置の現在の周波数は200〜300kHzであり、対応する熱浸透深さは0.9〜1.1mmであり、硬化層の深さのさらなる深化を制限します。
製品の牽引ピンは製品の重要な部分であり、材料は 40Cr 合金構造用鋼です。 F 89mmの外円周面は高周波焼入れが必要です。 焼入れ硬度は50～60HRC、硬化層深さは2.5～4.5mmが必要です。 ワークの焼入れ面が大きく、加熱に大きな電力が必要です。 また、加熱への影響が大きい問題は、焼入れ部分がワークの溝部分であり、インダクタの製作も大きな難点です。 従来の方法によるセンサーの製造、つまり、センサーの内径が焼入れ面の直径よりもわずかに大きい場合、センサーを現場で製造する必要があり、非常に手間がかかり、ワークの焼入れでは、センサーが高いワークピースの各表面に損傷する必要があります。 -周波数クエンチングは対応するセンサーを作成する必要があり、各センサーエラーの生成もあります。 インダクタの内径が隣接するセクションの直径よりも大きい場合、つまり 111mm を超える場合、インダクタとクエンチング部分の間の距離が 11mm 増加し、誘導加熱効率が大幅に低下します。 硬化層で言えば、2.5～4.5mmの深さ範囲は、通常の熱浸透深さの2.5～4.5倍です。 硬化層の深さを改善するために、熱伝導の原理を適切に使用することができます。つまり、表面から中心への熱伝導特性を使用して、加熱層の厚さを増やすことができます。 しかし、熱伝導のみに頼る方法では、表面と内部で大きな温度差が必要です。 硬化層の必要な深さが焼入れ温度に達すると、表面温度がすでに高すぎて、表面組織の過熱、過燃焼、およびその他の欠陥が発生します。
(2) 焼入れ工程スキーム
ワークの焼入れを終了させるために、特殊なインダクターを作り、工程管理を強化し、間欠加熱方式を採用。
多くの特性は、牽引ピンの製造方法と組み合わせて、従来のセンサーを変更し、センサーの半円を作成し、上記の問題の高周波焼入れ用の従来のセンサーを克服し、ワークピースはセンサーと加熱面の間の距離をできるだけ小さくすることができ、からセンサーでワークを簡単に焼き入れます。 特定の操作では、ワークピースはインダクターに対して同心回転し、半円を瞬時に加熱し、すべての硬化面を全体として加熱するという特別な効果を実現します。
先にも述べましたが、鋼材はある温度まで加熱すると磁力が失われ、加熱速度が数倍低下します。 実際の加熱過程では、磁気損失点を超える薄層が表面にある場合、薄層に隣接する内部接合部の渦電流強度が急激に上昇し、加熱速度が最も速い部分になります。高温面の昇温速度が低下し、接合部の温度が加速して内側に移動する現象。 この現象は硬化層の深さを増すのに有益ですが、高温領域の表面加熱速度は境界内の部品よりもはるかに速く、表面の過熱、過燃焼傾向は依然として非常に深刻です。 このとき、電圧や加熱速度などの最適な構成を見極め、加熱工程を厳密に管理し、可能な限り品質を確保して硬化層を深くする必要があります。
牽引ピンは、硬化層の深さが大きくなければならず、単純なパラメータ制御では技術的要件を完全に満たすにはまだ不十分であるため、他の技術を採用する必要があります。 断続的な加熱、つまり、焼入れ温度に達していない場合、一時的に加熱を停止し、ワークピースの表面の熱伝導がより内側になり、再び加熱を開始します。 これは、熱伝導時間を増やし、表面を内部温度勾配に減らし、数回繰り返すことに相当します。表面温度が高すぎず、過熱、過燃焼を引き起こすことはありません。 表面から2.5～4.5mm以内でより均一な焼入れ温度を実現。
(3) 実際の効果
センサー設計の改善、プロセスパラメーターの最適化、断続的な加熱などの対策を講じた後、高周波焼入れ後のトラクションピン表面の硬度は約55HRCに安定し、硬化層の深さは3mmを超え、使用中間周波焼入れに適した硬化層の深さの要件を満たす高周波焼入れの。 インダクターの改良により、ワークをXNUMX枚ずつ連続して焼入れすることができ、作業効率が大幅に向上します。
3. 注意事項
処理品質を確保するために、次の事項に注意する必要があります。
(1) 機器のメンテナンスは非常に重要です。 高周波インダクタとワークピースの間の距離は、その電力損失を減らし、同時加熱の電力需要を最大限に確保するために、できるだけ小さくする必要があります。
(2) インダクタの最も一般的な形は、赤い銅管を曲げてらせん状にすることです。 このようなインダクタを設計および作成するときは、できるだけ直径の大きい赤い銅管を使用し、誘導リアクタンスを減らして加熱効率を確保するために巻き数を減らす必要があります。
高周波焼入れは複雑な工程で、熱処理の中でも特殊熱処理の部類に入りますが、同時加熱の実現はより困難です。 特定の操作では、機器の電力、動作周波数、センサーと熱処理パラメーター、組織の変換、冷却方法などの焼入れ媒体と材料要因を考慮して、これらの要因の最適な適合を達成し、機器の可能性を可能な限り最大化する必要があります。多品種、小ロットワークの焼入れニーズを同時に満たします。
