元の歯のブロックは、誘導加熱焼入れ、複雑な構造、センサーの高い製造精度要件に二重歯プロファイル センサーを採用しています。使用中のセンサー、変形補正方法が効果的でない、センサーを使用した変形は、一定期間後に発生し、焼入れ品質に深刻な影響を与え、焼入れ品質が安定せず、ワークピースの耐用年数を短縮します。 この問題を解決するために,単歯プロファイルインダクタを作製し,単歯プロファイル誘導の焼入れプロセスを研究した。
I. 試験材料と試験方法
(1) 試験材料と技術的要件: 焼入れ試験用に単一の歯ブロックが選択され、技術的要件は次のとおりです: 焼入れ後の硬度 ≥50 HRC、硬化層の深さ ≥18mm。
(2) テストのパラメーターと方法: 次の XNUMX つのテスト スキームが選択されました。
最初のスキーム：複数の加熱が採用されています。 待機部品のジアテルミーは、毎回一定時間加熱され、その後、加熱周波数 2kHz、加熱出力 80kW で再度加熱されます。
第２方式は、加熱方式は第１方式と同じで、加熱時間は第１方式より６０秒短く、加熱周波数は２ｋＨｚ、加熱電力は８０ｋＷである。
10番目のスキーム：加熱方法と時間は最初のスキームと同じで、加熱周波数は80kHz、加熱電力はXNUMXkWです。
誘導加熱焼入れプロセス中、インダクタとチェーンソケットの間のギャップは均一です。 加熱後、高温温度計で検出された歯ブロックの温度は870～910℃で、AQ251の焼入れ媒体が採用されています。
イイ。 テスト結果と分析
1.硬度試験結果
1 つのスキームでテストされた歯ブロックは、硬化層の深さについてテストされました。 歯ブロックの焼入れ状態を図 2 に、硬さスライスのサンプリング位置を図 3 に、硬さ試験結果を図 4、図 5、図 6 に、スライスの硬さを図 50 に示す (縦軸は表面から 59HRC を超える距離)。実際のテストでは、XNUMX つの歯科用ブロックの最大硬度は XNUMXHRC であり、最大硬度は基本的に同じであり、同じ材料が同じ焼入れを持つことを示しています。 XNUMXつのスキームで焼入れ後の硬さ。
図。 1 歯ブロックの焼入れ図
図。 2 歯ブロック硬度部の位置
図 3. スキームのすべてのスライス
図。 4 スキーム 2 のセクション
図 5 スキーム 5 の XNUMX つのセクション
図。 6 歯切片の硬化層のデプスカーブ
2.結果分析
(1) 歯切片の硬さ試験結果から、スキーム 1 の焼入れ後の歯ブロックの最も浅い硬化層と最も深い硬化層は、それぞれ 18mm と 21mm であり、技術的要件を満たしていることがわかります。 スキーム 2 と 3 で急冷した後、最も浅い硬化層と最も深い硬化層はそれぞれ 9mm と 15mm であり、技術要件を満たしていません。
(2) 硬化層の深さの 2 番目のセクションを計画するために、結果を分析し、理論計算を行い、周波数が 11 KHZ の場合、DS の硬化層深さの理論 = 18 mm、0.33 mm 硬化の鋭さを得る層の深さ、渦電流加熱による表面は、渦領域の深さよりも大きく、熱伝達に依存する必要があります。データの要約は、加熱周波数を選択する際に、1 < DS/d < 0.5 の周波数 (実際のワークピース硬化層の d深さ)、最適な周波数、DS/d = XNUMX、前者の XNUMX 種類のプロセス パラメータ、ワークピースの加熱温度はクエンチング温度に達します。加熱時間の最初の種類のスキームは長く、ワークピースの加熱は渦の表面と同様に現在の加熱は、渦電流領域の深さよりも大きく、熱伝導によって加熱する必要があるため、硬化層の深さを急冷した後の技術要件を満たしますが、XNUMX番目のパラメーターについては、主に渦電流 h による加熱時間を短縮するためのテストプログラム表面を食べると、熱伝導加熱時間が短くなり、スライスの深さが硬化層に達し、技術的要件を満たすことができなくなります。
(3) 硬化層の深さの 10 つのセクションを計画し、その結果を分析し、理論計算を行い、周波数 5 kHz の場合、硬化層深さ DS = 5 mm の理論に従って、DS/d = 15 /0.33 = 18、下限周波数選択に属し、この加熱方法は XNUMX mm または硬化層の深さに到達し、渦電流加熱による表面は技術的要件を満たすことができず、渦電流加熱の深さよりも大きい伝熱面積は主に加熱効率が低く、表面の過熱度が低く、技術的な難易度が高く、この方法は推奨されません。
(4) 効率比較：両歯コピーインダクタと片歯コピーインダクタの消光効率を比較したところ、片歯コピーインダクタの消光効率は両歯コピーインダクタに比べて30%低下した。
(5) センサの寿命が向上します。 元の両歯センサーの寿命は通常 3 か月ですが、現在、片歯センサーの通常の耐用年数は 9 か月で、センサーの耐用年数は 3 倍に伸びています。
3.巻末注
(1) 誘導加熱の焼入れ周波数の選択は非常に重要であり、一般的には浸透式加熱方法を採用することをお勧めします。
(2) 単一歯形インダクタで焼き入れした後、硬度は最大 59HRC に達し、硬化層の深さは 18mm 以上です。 オリジナルのダブル歯形センサーと比較して、加熱効率は 30% 低下します。 ただし、本製品は焼入れ品質の安定性が鍵となりますので、単歯形センサのご使用をお勧めします。
