感應淬火表面處理

感應淬火表面處理設備

什麼是感應淬火?

感應淬火 是一種熱處理形式,其中具有足夠碳含量的金屬零件在感應場中加熱,然後迅速冷卻。 這增加了零件的硬度和脆性。 感應加熱使您可以將局部加熱到預定溫度,並可以精確控制淬火過程。 這樣就保證了過程的可重複性。 通常,感應淬火應用於需要具有高表面耐磨性,同時又要保持其機械性能的金屬零件。 在完成感應淬火處理之後,金屬工件需要在水,油或空氣中進行淬火,以獲得表面層的特定性能。

感應淬火表面處理

感應淬火 是一種快速而有選擇地硬化金屬零件表面的方法。 載有大量交流電的銅線圈放在(不接觸)該零件附近。 渦流和磁滯損耗會在表面及其附近產生熱量。 淬火通常直接在水基中加入,例如聚合物,直接作用在零件上或被浸沒。 這將結構轉變為馬氏體,這比現有結構要困難得多。

一種流行的現代感應淬火設備稱為掃描儀。 零件被固定在中心之間,旋轉並通過漸進線圈,該線圈既提供熱量又提供淬火。 淬火被引導到線圈下方,因此零件的任何給定區域在加熱後都會迅速冷卻。 功率水平,停留時間,掃描(進料)速率和其他過程變量均由計算機精確控制。

表面硬化處理用於通過創建硬化的表面層來增加耐磨性,表面硬度和疲勞壽命,同時保持不受影響的纖芯微觀結構。

感應淬火 用於提高特定區域中黑色金屬部件的機械性能。 典型的應用是動力總成,懸架,發動機部件和沖壓件。 感應淬火非常適合修復保修索賠/現場故障。 主要好處是無需重新設計組件即可提高局部區域的強度,疲勞性和耐磨性。

可以從感應淬火中受益的過程和行業:

  • 熱處理

  • 鏈條硬化

  • 管子和管道的硬化

  • 造船

  • 航太

  • 鐵路

  • 汽車

  • 可再生能源

感應淬火的好處:

適用於承受重負荷的組件。 電磁感應技術能夠使深層外殼具有較高的表面硬度,從而能夠承受極高的負載。 通過開發軟芯,增強其外層的堅韌性,可提高疲勞強度。 這些特性對於承受扭轉載荷的零件和承受衝擊力的表面是理想的。 一次一次進行歸納處理,使零件之間的尺寸移動非常可預測。

  • 精確控制溫度和硬化深度

  • 控制和局部加熱

  • 輕鬆集成到生產線

  • 快速且可重複的過程

  • 每個工件均可通過精確的優化參數進行硬化

  • 節能流程

可以通過感應淬火的鋼和不銹鋼組件:

緊固件,法蘭,齒輪,軸承,管,內外圈,曲軸,凸輪軸,叉架,驅動軸,輸出軸,主軸,扭杆,迴轉支承,鋼絲,閥門,鑿岩機等。

增加耐磨性

硬度和耐磨性之間存在直接關係。 假設材料的初始狀態已退火或經過更軟的處理,則零件的耐磨性會隨著感應淬火而顯著增加。

由於表面具有軟核和殘餘壓縮應力,因此增加了強度和疲勞壽命

壓應力(通常認為是正屬性)是表面附近的硬化結構比芯和現有結構所佔體積略大的結果。

零件可能會回火 感應淬火 根據需要調整硬度等級

與任何產生馬氏體結構的工藝一樣,回火將降低硬度,同時降低脆性。

堅固外殼的深盒

典型的錶殼深度為.030英寸-.120英寸,平均比滲碳,碳氮共滲和在亞臨界溫度下進行的各種形式的氮化等處理要深。 對於某些項目,例如車軸或即使在許多材料磨損後仍然有用的零件,外殼深度可能高達½英寸或更大。

無需掩膜的選擇性硬化工藝

焊接後或機加工後的區域保持柔軟-很少有其他熱處理工藝能夠實現這一目標。

相對最小失真

例如:一根長1“Øx 40”的軸,它有兩個均勻間隔的軸頸,每個2“長的軸需要支撐載荷和耐磨性。 僅在這些表面上進行感應淬火,總長度為4英寸。 使用常規方法(或者如果我們對此進行感應淬火,則全長)將大大增加翹曲。

允許使用低成本鋼,例如1045

用於感應淬火的零件中最流行的鋼是1045。它易於加工,成本低,並且由於碳含量為標稱的0.45%,因此可以感應淬火至58 HRC +。 在治療過程中其開裂的風險也相對較低。 用於此過程的其他流行材料是1141 / 1144、4140、4340,ETD150和各種鑄鐵。

感應淬火的局限性

需要與零件幾何形狀相關的感應線圈和工具

由於零件與線圈的耦合距離對於加熱效率至關重要,因此必須仔細選擇線圈的尺寸和輪廓。 雖然大多數處理者都有大量的基本線圈來加熱圓形形狀,例如軸,銷,輥等,但有些項目可能需要定制的線圈,有時要花費數千美元。 在中到大批量項目中,減少每個零件的處理成本的好處可以輕鬆抵消線圈成本。 在其他情況下,該過程的工程利益可能超過成本方面的考慮。 否則,對於小批量項目,如果必須建造新的線圈,則線圈和工具成本通常使該過程不切實際。 在治療過程中也必須以某種方式支撐零件。 中心間運行是軸型零件的一種流行方法,但是在許多其他情況下,必須使用定制工具。

與大多數熱處理工藝相比,更大的裂紋可能性

這是由於快速加熱和淬火,也傾向於在特徵/邊緣(例如:鍵槽,凹槽,十字孔,螺紋)上產生熱點。

感應淬火變形

由於快速的加熱/淬火和由此產生的馬氏體相變,畸變水平的確傾向於大於諸如離子或氣體氮化的過程。 話雖如此,感應淬火所產生的變形可能比傳統的熱處理要少,尤其是在僅應用於選定區域時。

感應淬火的材料限制

由於 感應淬火工藝 通常不涉及碳或其他元素的擴散,該材料必須與其他元素一起包含足夠的碳,以提供可硬化性,以支持馬氏體相變至所需的硬度水平。 這通常意味著碳在0.40%+的範圍內,產生的硬度為56 – 65 HRC。 可以使用低碳材料(例如8620),從而降低可達到的硬度(在這種情況下為40-45 HRC)。 由於可實現的有限的硬度增加,通常不使用諸如1008、1010、12L14、1117之類的鋼。

感應淬火表面處理的詳細信息

感應淬火 是用於鋼和其他合金部件的表面硬化的工藝。 將要熱處理的零件放置在銅線圈中,然後通過向線圈施加交流電將其加熱到其轉變溫度以上。 線圈中的交流電會在工件內感應出交變磁場,從而使零件的外表面加熱到高於變形範圍的溫度。

借助於交變磁場將組分加熱到轉變範圍內或之上的溫度,然後立即淬火。 這是使用銅電感線圈的電磁過程,該線圈以特定的頻率和功率水平饋入電流。