High Speed ​​Heating sa pamamagitan ng Induction Heating System

Ang isa sa mga kamakailang natitirang pag-unlad sa larangan ng paggamot sa init ay ang paggamit ng induction heating sa localized surface hardening. Ang mga pag-unlad na ginawa ay nakasalalay sa paggamit ng mataas na dalas ng kasalukuyang ay walang kulang sa kahanga-hanga. Nagsimula sa medyo maikling panahon na ang nakalipas bilang isang matagal nang hinahangad na paraan ng hardening bearing surface sa crankshafts (ilang milyon sa mga ito ang ginagamit sa pagtatakda ng lahat ng oras ng mga rekord ng serbisyo), ngayon ay natagpuan ang napakapiling surfacing hardening method na ito na gumagawa ng mga tumigas na lugar sa dami ng mga bahagi. Gayunpaman, sa kabila ng kasalukuyang lawak ng aplikasyon nito, ang induction hardening ay nasa yugto pa rin ng sanggol. Ang posibleng paggamit nito para sa heat treatment at hardening ng mga metal, heating para sa forging o brazing, o paghihinang ng magkatulad at hindi magkatulad na mga metal, ay hindi mahuhulaan.

Induction hardening ay nagreresulta sa paggawa ng mga lokal na tumigas na bagay na bakal na may nais na antas ng lalim at tigas, mahahalagang metalurhikong istraktura ng core, demarcation zone, at hardened case, na may praktikal na kakulangan ng pagbaluktot at walang pagbuo ng sukat. Pinahihintulutan nito ang disenyo ng kagamitan na ginagarantiyahan ang mekanisasyon ng buong operasyon upang matupad ang mga kinakailangan sa linya ng produksyon. Ang mga siklo ng oras na ilang segundo lamang ay pinananatili ng awtomatikong regulasyon ng kapangyarihan at split second heating at quenching intervals na kailangang-kailangan sa paglikha ng mga resulta ng facsimile ng eksaktong mga espesyal na pag-aayos. Ang kagamitan sa pagpapatigas ng induction ay nagpapahintulot sa gumagamit na patigasin lamang ang kinakailangang bahagi ng karamihan ng anumang bagay na bakal at sa gayon ay mapanatili ang orihinal na ductility at lakas; upang patigasin ang mga artikulo ng masalimuot na disenyo na hindi maaaring magamot sa anumang iba pang paraan; upang alisin ang karaniwang mamahaling pretreatment tulad ng copper plating at carburizing, at magastos na kasunod na mga operasyon ng straightening at paglilinis; upang bawasan ang gastos sa materyal sa pamamagitan ng pagkakaroon ng malawak na seleksyon ng mga bakal na pipiliin; at upang patigasin ang isang ganap na makina na bagay nang hindi nangangailangan ng anumang mga operasyon sa pagtatapos.

Para sa kaswal na tagamasid ay lalabas na ang induction hardening ay posible bilang isang resulta ng ilang pagbabago ng enerhiya na nagaganap sa loob ng inductive na rehiyon ng tanso. Ang tanso ay nagdadala ng isang de-koryenteng agos ng mataas na dalas at, sa loob ng ilang segundo, ang ibabaw ng isang piraso ng bakal na inilagay sa loob ng masiglang rehiyon na ito ay pinainit sa kritikal na hanay nito at pinapatay hanggang sa pinakamabuting kalagayan. Sa tagagawa ng kagamitan para sa pamamaraang ito ng hardening, nangangahulugan ito ng paglalapat ng mga phenomena ng hysteresis, eddy currents, at epekto ng balat sa epektibong produksyon ng localized surface hardening.

Ang pag-init ay nagagawa sa pamamagitan ng paggamit ng mataas na dalas ng mga alon. Ang mga partikular na piniling frequency mula 2,000 hanggang 10,000 cycle at pataas ng 100 cycle ay malawakang ginagamit sa kasalukuyang panahon. Ang kasalukuyang ganitong kalikasan sa pag-agos sa isang inductor ay gumagawa ng isang mataas na dalas na magnetic field sa loob ng rehiyon ng inductor. Kapag ang isang magnetic na materyal tulad ng bakal ay inilagay sa loob ng field na ito, mayroong isang pagwawaldas ng enerhiya sa bakal na gumagawa ng init. Ang mga molekula sa loob ng bakal ay sumusubok na ihanay ang kanilang mga sarili sa polarity ng field na ito, at sa pagbabagong ito ng libu-libong beses bawat segundo, isang napakalaking halaga ng internal molecular friction ay nabuo bilang resulta ng natural na ugali ng bakal na labanan ang mga pagbabago. Sa ganitong paraan ang elektrikal na enerhiya ay nababago, sa pamamagitan ng daluyan ng friction, sa init.

Gayunpaman, dahil ang isa pang likas na katangian ng mataas na dalas ng kasalukuyang ay ang pag-concentrate sa ibabaw ng konduktor nito, tanging ang mga layer ng ibabaw lamang ang pinainit. Ang tendensiyang ito, na tinatawag na "epekto sa balat", ay isang function ng dalas at, ang iba pang mga bagay ay pantay, ang mas mataas na mga frequency ay epektibo sa mas mababaw na lalim. Ang frictional action na gumagawa ng init ay tinatawag na hysteresis at halatang nakadepende sa mga magnetic na katangian ng bakal. Kaya, kapag ang temperatura ay lumampas sa kritikal na punto kung saan ang bakal ay nagiging non-magnetic, ang lahat ng hysteretic heating ay tumigil.

May karagdagang pinagmumulan ng init dahil sa eddy currents na dumadaloy sa bakal bilang resulta ng mabilis na pagbabago ng flux sa field. Sa pagtaas ng resistensya ng bakal na may temperatura, ang intensity ng pagkilos na ito ay nababawasan habang ang bakal ay nagiging pinainit, at isang bahagi lamang ng "malamig" na orihinal na halaga nito kapag naabot ang wastong temperatura ng pagsusubo.

Kapag ang temperatura ng isang inductively heated steel bar ay dumating sa kritikal na punto, ang pag-init dahil sa eddy currents ay nagpapatuloy sa isang napakababang rate. Dahil ang buong pagkilos ay nagpapatuloy sa mga layer sa ibabaw, ang bahaging iyon lamang ang apektado. Ang orihinal na mga katangian ng core ay pinananatili, ang pagpapatigas sa ibabaw ay nagagawa sa pamamagitan ng pagsusubo kapag ang kumpletong solusyon ng karbida ay natamo sa mga lugar sa ibabaw. Ang patuloy na paggamit ng kapangyarihan ay nagdudulot ng pagtaas sa lalim ng katigasan, dahil habang ang bawat layer ng bakal ay dinadala sa temperatura, ang kasalukuyang density ay lumilipat sa layer sa ilalim na nag-aalok ng mas mababang resistensya. Malinaw na ang pagpili ng tamang dalas, at kontrol ng kapangyarihan at oras ng pag-init ay gagawing posible ang katuparan ng anumang nais na mga detalye ng pagpapatigas sa ibabaw.

Metalurhiya ng Induction Heating

Ang hindi pangkaraniwang pag-uugali ng bakal kapag pinainit nang pasaklaw at ang mga resulta na nakuha ay karapat-dapat sa pagtalakay sa kasangkot na metalurhiya. Ang mga rate ng carbide solution na mas mababa sa isang segundo, mas mataas na tigas kaysa sa ginawa ng furnace treatment, at isang nodular na uri ng martensite ay mga punto ng pagsasaalang-alang
na inuuri ang metalurhiya ng induction hardening bilang "iba". Dagdag pa, hindi nangyayari ang decarburization sa ibabaw at paglaki ng butil dahil sa maikling ikot ng pag-init.

Induction heating gumagawa ng katigasan na pinananatili sa pamamagitan ng 80 porsiyento ng lalim nito, at mula doon, unti-unting pagbaba sa pamamagitan ng isang transition zone patungo sa orihinal na tigas ng bakal na makikita sa core na hindi naapektuhan. Ang bono ay kaya perpekto, inaalis ang anumang pagkakataon ng spalling o checking.

Ang kumpletong carbide solution at homogeneity na pinatunayan ng pinakamataas na tigas ay maaaring magawa sa kabuuang oras ng pag-init na 0.6 segundo. Sa oras na ito, 0.2 hanggang 0.3 segundo lamang ang aktwal na nasa itaas ng mas mababang kritikal. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang induction hardening equipment ay nasa pang-araw-araw na operasyon sa isang produksyon na batayan na may kumpletong solusyon ng karbid, na nagreresulta mula sa isang heating at quenching cycle, ang kabuuang oras na kung saan ay mas mababa sa 0.2 segundo.

Ang pinong nodular at mas homogenous na martensite na nagreresulta mula sa induction hardening ay mas madaling makita sa carbon steels kaysa sa alloy steel dahil sa nodular na hitsura ng karamihan sa alloy martensite. Ang pinong istraktura na ito ay dapat magkaroon ng austenite para sa pinagmulan nito na resulta ng mas masusing pagsasabog ng carbide kaysa sa nakuha sa thermal heating. Ang praktikal na agarang pag-unlad ng mga kritikal na temperatura sa buong microstructure ng alpha iron at iron carbide ay partikular na nakakatulong sa mabilis na solusyon ng carbide at isang pamamahagi ng mga nasasakupan na mayroong bilang hindi maiiwasang produkto nito na isang lubusang homogenous na austentite. Dagdag pa, ang conversion ng istrukturang ito sa martensite ay magbubunga ng isang martensite na nagtataglay ng mga katulad na katangian at isang kaukulang pagtutol sa pagsusuot o pagtagos ng mga instrumento.

mataas na bilis ng pag-init sa pamamagitan ng induction

 

=