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2000年以来の誘導加熱

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高周波焼入れVS浸炭焼入れ

  高周波焼入れと浸炭焼入れは表面硬化プロセスに属し、1950 年代初頭に、旧ソビエト連邦の学者は、「浸炭と焼入れのための高周波焼入れのコストの 1/3、次に提案する:高周波現在の硬化プロセスは、加熱時間が短く、スケールが小さく、変形が少なく、作業環境がきれいで、オンライン生産が可能であり、一連の利点があります。」

  しかし、これまでのところ、浸炭焼入れプロセスは、中小モジュラスギアの製造やその他の分野で依然として広く使用されています。 その理由は、浸炭部品の表面炭素濃度が高く、耐摩耗性が優れており、治具が簡単で部品が小さく、バッチローディング炉が便利であるなどの要因があります。 高周波焼入れは特殊な誘導コイルが必要で、金型などの管理費が比較的高い、一般電気(ge)、ドイツの研究機関であるドイツの大きな内孔浸炭と高周波焼入れの浸炭材料と39作業の合計コストを詳細に比較14.73ポイントの手順処理料金、および28プロセスの高周波焼入れの相対コストは12.73ポイントです。 単位あたりのコストの差は 2 セントです。

  複雑な形状のワークは高周波焼入れ 焼入れが難しい、小穴、止り穴底、チャック爪梯子、ピストン溝、曲面部品の欠片など、浸炭処理に及ばない 浸炭処理が簡単なので、表面を選ぶとき焼入れ工程、設備、材料、工程、製品寿命など具体的な分析を行い、省エネポイントだけでなく選定します。

  近年、浸炭や高周波焼入れは、技術や設備の研究開発において大きな進歩を遂げています。 高周波焼入れプロセスの利点は次のとおりです。

1.深浸炭

  ギアの浸炭層の深さはそのモジュラスに関連しており、層の深さは通常 (0.15 ~ 0.20) m です。 中型および小型モジュール ギアの場合、この値は 0.2 ~ 1.0 mm であり、一般に浸炭プロセスで達成できますが、m = 80 ギア (図 1 を参照) や m = 63 ラックなどの大きなモジュラス ギア、およびその浸炭を使用するなど、深層の要件はしばしば 4 mm 以上であり、深浸炭でなければならず、浸炭サイクルは 100 時間以上であり、ラックの長さに関係なく、数十メートルの炉装入装置の要件、硬化および誘導硬化は単一の歯のスキャンであり、電源容量とリフト機構を考慮すると、はるかに簡単です。

M =80 歯車片歯スキャン焼入れ

図。 1 M = 80 ギア シングル歯スキャン焼入れ (Russian Journal of Induction Heating)

  別の外国の例は、図 2 に示すように、深浸炭が高周波焼入れに置き換えられる冶金装置の内穴です。

冶金設備部品の高周波焼入れ

図。 2 冶金設備部品の高周波焼入れ (FLUXTROL、USA)

ワーク 2.硬化層 3.インダクタ 4.磁性導体 5.コイル導入 6.液体噴霧装置

2.歪みの小さな側面

  浸炭ギアは全体的な加熱であり、長時間、高温であるため、歪みをクエンチします。一部のギアは、問題を解決するためにダイクエンチする必要があります。したがって、そのサイクルが長く、消費電力が高く、コストが高く、誘導クエンチが比較的有利であり、国内企業は成功しています製作例はギヤ内輪の浸炭を高周波焼入れに変更。 しかし今のところ浸炭焼入れ(浸炭層2.75~3.0mm)を使用しているスラリーポンプのシリンダースリーブ部品もあります。

3.大型部品や長尺部品は高周波焼入れが有利

  現在、風力発電は急速に発展しており、風力発電機の回転サポートはレースウェイで焼入れする必要があります。誘導焼入れは間違いなく最良のプロセスであり、マシンガイド表面、オイルパイプ、鉄道レールなどの熱処理は、誘導焼入れに独自の利点があることを証明しています。 .

4. 低焼入れ鋼の高周波焼入れ・浸炭歯車焼入れ

  ソ連の低焼入れ鋼高周波焼入れの発明は、早くも国の軌道に乗り、鋼の焼入れ性を制限することから、ギアの歯形と心臓の硬化層の硬さの規制を適用し、現在でも低焼入れ鋼の種類を増やしています。 、58 鋼に加えて、60 П П、ブランドなどの 80 П П に拡大し、より大きな経済的利益をもたらします。

  ロシア、ハマスの自動車工場 2005 年以来、低焼入れ鋼の生産は次のとおりです。 0.%1~0.3%、wSi=0.%1~0.3%、wCr、wNi、wCu<0. 58%、低焼入れ鋼 (等級 I1050 ~ 88-54) のオーステナイト粒は、全体の加熱および焼入れ後に優れた総合的な機械的特性を持っています。 工場での経験では、Mn、Si、Cr、Cu の鋼が 60% を超えていた場合、合計は 0.5% に達し、さまざまな理想的な臨界偏差の数は直径 D (Г OCT 技術0.65 ~ 0 mm の条件)。 ロシアの丘の軟質冶金工場 (Ч У С В К O © COMETA JI JI У P Г И Ч Е С К И Й З А В О Д) 第 0 世代の焼入れ鋼の生産量が少なく、焼入れ性の範囲がより狭くなります。安定した.D 臨界は 3 ~ 0mm、0 ~ 3mm、および 0 ~ 25mm でした。 誘導加熱の条件下では、粒子サイズは0〜1グレードに達する可能性があります。 炉加熱の条件下では、粒子サイズは2〜0グレードです。 その硬化性は、加熱温度の影響を受けにくいです。

  製鉄所では、45鋼焼入れ鋼(Г О С Т 1050-88)より5%~10%安くなります。 第二世代低焼入れ鋼のプラント 5 を使用した合計 60 種類の歯車の後車軸歯車、後車軸円筒歯車および傘歯車対 (歯車と錫の主従動的駆動歯車を含む) の実績が得られます。浸炭鋼 80 Х Г HTMA 鋼の大量生産の代わりに 20 П П 鋼を使用。ギア リングとメインの従動円筒歯車、2 kHz 全体加熱中周波電源、高圧ポンプ付き 4 時間 Д B スプレー冷却、経済的考慮から残りの 6 つのギア、チャンバー炉での加熱と噴霧焼入れ装置の冷却。60 П П、80 П П 歯車鋼の焼入れ層硬度、深さ、および微細構造のスケジュール。

60 П П, 80 П П 焼入れ後の歯車鋼層の硬さ、深さ、微細構造:

60 П П、80 П П 焼入れ後の歯車鋼層の硬度、深さ、および微細構造

  さらに、低焼入れ鋼ボールヘッドピン (60 П П、80 П П)、ピストンピン (80 П П)、およびキングピン (60 П П) を備えたプラントと、それに関連するデータ層の硬度、深さ、微細構造、およびスケジュールは基本的に同じです。 この工場はさらに研究開発を続けており、単純な車のスプリング プレートであり、新しい技術を採用した後、部品の重量は 30% 削減でき、寿命は 1.5 倍に延長され、コストは上記の 20% 削減されます。 建設機械部品のピンスリーブは、内側と外側の両方を硬化させる必要があります。 低焼入れ鋼を使用すれば、見通しも良く、利益もあるはずです。

5. SDF 同期倍周波数歯車焼入れ

  モジュラスが異なり、XNUMX種類の周波数選択によりギアが高く、出力密度が大きく、加熱時間(秒単位)が短いため、歯形のコピー、硬化層の分布を取得できます。浸炭歯車の性能に比べて高い設備投資、歯車データは報告されておらず、国内では昇格待ちの段階。

6. 自動車・建設機械

  最も代表的な部品は、浸炭から高周波焼入れまでのカムシャフト、CVJベルシェルなど、素材の炭素量を増やして高周波焼入れを行った部品です。

  表面硬化の分野での浸炭と高周波焼入れには、それぞれ独自の利点があり、どのプロセスを使用するのが良いかは、特定の分析によって決定する必要があります。 高周波焼入れは、深部硬化、部品の歪み、超大型および超長部品の表面硬化などの点で、設備、生産サイクル、および処理コストの点でより多くの利点があります。

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