تركيب HDTV للتصلب. مزايا التصلب مع التيارات عالية التردد. تكنولوجيا تصلب عالية التردد

يحدث التسخين التعريفي نتيجة وضع قطعة العمل بالقرب من موصل متناوب التيار الكهربائي، وهو ما يسمى مغو. عندما يمر التيار من خلال مغو تردد عالي(HDTV) ينشأ مجال كهرومغناطيسي، وفي حالة وجود منتج معدني في هذا المجال، يتم إثارة قوة دافعة كهربائية فيه، مما يسبب المرور عبر المنتج التيار المتناوبنفس تردد تيار الحث.

بهذه الطريقة، يتم إحداث تأثير حراري، مما يؤدي إلى تسخين المنتج. الطاقة الحرارية P المنطلقة في الجزء الساخن ستكون مساوية لـ:

حيث K هو معامل يعتمد على تكوين المنتج وحجم الفجوة المتكونة بين أسطح المنتج والمحث؛ إين - القوة الحالية. و - التردد الحالي (هرتز)؛ ص - المقاومة الكهربائية (أوم سم)؛ م – النفاذية المغناطيسية (G/E) للصلب.

تتأثر عملية التسخين التحريضي بشكل كبير بظاهرة فيزيائية تسمى تأثير السطح (الجلد): يتم حث التيار بشكل رئيسي في الطبقات السطحية، وعند الترددات العالية تكون كثافة التيار في قلب الجزء منخفضة. يتم تقدير عمق الطبقة الساخنة بالصيغة:

تسمح زيادة تردد التيار بتركيز طاقة كبيرة في حجم صغير من الجزء الساخن. وبفضل هذا، يتم تحقيق تسخين عالي السرعة (يصل إلى 500 درجة مئوية/ثانية).

معلمات التسخين التعريفي

يتميز التسخين التعريفي بثلاث معلمات: كثافة الطاقة ومدة التسخين والتردد الحالي. الطاقة النوعية هي الطاقة التي يتم تحويلها إلى حرارة لكل 1 سم 2 من سطح المعدن المسخن (كيلوواط / سم 2). يعتمد معدل تسخين المنتج على الطاقة المحددة: كلما زاد ارتفاعه، زادت سرعة حدوث التسخين.

تحدد مدة التسخين إجمالي كمية الطاقة الحرارية المنقولة، وبالتالي درجة الحرارة المحققة. من المهم أيضًا مراعاة تردد التيار، حيث يعتمد عليه عمق الطبقة المتصلبة. تردد التيار وعمق الطبقة الساخنة لهما علاقة عكسية (الصيغة الثانية). كلما زاد التردد، قل حجم المعدن الساخن. من خلال اختيار قيمة الطاقة المحددة ومدة التسخين والتردد الحالي، من الممكن تغيير المعلمات النهائية للتسخين التعريفي ضمن نطاق واسع - صلابة وعمق الطبقة المتصلبة أثناء التصلب أو الحجم الساخن عند التسخين للختم.

في الممارسة العملية، فإن معلمات التسخين التي يتم التحكم فيها هي المعلمات الكهربائية للمولد الحالي (الطاقة والتيار والجهد) ومدة التسخين. باستخدام البيرومترات، يمكن أيضًا تسجيل درجة حرارة تسخين المعدن. ولكن في كثير من الأحيان ليست هناك حاجة للتحكم المستمر في درجة الحرارة، حيث يتم تحديد وضع التسخين الأمثل، مما يضمن ذلك جودة ثابتةتبريد أو تسخين HDTV. يتم تحديد وضع التصلب الأمثل عن طريق تغيير المعلمات الكهربائية. بهذه الطريقة، يتم تصلب عدة أجزاء. بعد ذلك، تخضع الأجزاء للتحليل المختبري مع تسجيل الصلابة والبنية المجهرية وتوزيع الطبقة المتصلبة في العمق والمستوى. عند انخفاض درجة الحرارة، يتم ملاحظة وجود الفريت المتبقي في بنية الفولاذ ناقص الإيوتكتويد؛ عند ارتفاع درجة الحرارة، يظهر مارتنزيت ذو إبرة خشنة. علامات العيوب عند تسخين HDTV هي نفسها كما هو الحال مع تقنيات المعالجة الحرارية الكلاسيكية.

عند تصلب السطح، يتم إجراء التسخين عالي التردد لأكثر من درجة حرارة عاليةمقارنة بالتصلب الحجمي التقليدي. هذا ينتمى الى سببين. أولاً، عند معدل تسخين مرتفع جداً، تزداد درجات حرارة النقاط الحرجة التي يحدث عندها تحول البرليت إلى الأوستينيت، وثانياً، من الضروري أن يتم هذا التحول خلال فترة تسخين وتماسك قصيرة جداً.

على الرغم من حقيقة أن التسخين أثناء التصلب عالي التردد يتم إجراؤه إلى درجة حرارة أعلى من التصلب العادي، إلا أن المعدن لا يسخن. يحدث هذا لأن الحبوب الموجودة في الفولاذ ليس لديها الوقت الكافي للنمو في فترة زمنية قصيرة جدًا. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه بالمقارنة مع التصلب الحجمي، فإن الصلابة بعد التصلب عالي التردد تكون أعلى بحوالي 2-3 وحدات HRC. وهذا يوفر مقاومة تآكل أعلى وصلابة سطحية للجزء.

مزايا التصلب مع التيارات عالية التردد

إنتاجية عملية عالية
سهولة تعديل سمك الطبقة المتصلبة
الحد الأدنى من تزييفها
بالكاد الغياب التامحجم
إمكانية الأتمتة الكاملة للعملية برمتها
إمكانية وضع وحدة تصلب في تدفق الآلات.

في أغلب الأحيان، يتم تطبيق تصلب السطح عالي التردد على الأجزاء المصنوعة من الصلب الكربونيبمحتوى 0.4-0.5% درجة مئوية. هذه الفولاذ، بعد التصلب، لها صلابة سطحية تبلغ HRC 55-60. في حالة وجود محتويات عالية من الكربون، يكون هناك خطر حدوث تشققات بسبب التبريد المفاجئ. جنبا إلى جنب مع الفولاذ الكربوني، يتم استخدام الكروم منخفض السبائك والكروم والنيكل والكروم والسيليكون والفولاذ الآخر.

معدات لأداء تصلب الحث (HFC)

التصلب التعريفي يتطلب خاصا المعدات التكنولوجيةوالذي يتضمن ثلاثة مكونات رئيسية: مصدر الطاقة - مولد تيار عالي التردد، ومحث وجهاز للأجزاء المتحركة في الآلة.

مولدات التيار عالية التردد هي آلات كهربائية تختلف في المبادئ الفيزيائية لتشكيل التيار الكهربائي فيها.

الأجهزة الإلكترونية التي تعمل على مبدأ الأنابيب المفرغة التي تحول التيار المباشر إلى تيار متردد عالي التردد - مولدات الأنبوب.
أجهزة الآلات الكهربائية التي تعمل على مبدأ تحفيز التيار الكهربائي في موصل يتحرك في مجال مغناطيسي، وتحويل تيار التردد الصناعي ثلاثي الطور إلى تيار متردد عالي التردد - مولدات الآلة.
تعمل أجهزة أشباه الموصلات على مبدأ أجهزة الثايرستور التي تحول التيار المباشر إلى تيار متردد عالي التردد - محولات الثايرستور (المولدات الثابتة).

تختلف المولدات بجميع أنواعها من حيث التردد وقوة التيار المولد

أنواع المولدات الطاقة، كيلوواط التردد، كيلو هرتز الكفاءة

مصباح 10 - 160 70 - 400 0.5 - 0.7

الماكينة 50 - 2500 2.5 - 10 0.7 - 0.8

الثايرستور 160 - 800 1 - 4 0.90 - 0.95

يتم إجراء تصلب سطح الأجزاء الصغيرة (الإبر، الملامسات، أطراف الزنبرك) باستخدام مولدات الحث الدقيق. يصل التردد الذي ينتجونه إلى 50 ميجاهرتز، ووقت التسخين للتصلب هو 0.01-0.001 ثانية.

طرق تصلب HDTV

بناءً على عملية التسخين، يتم التمييز بين التصلب التحريضي المستمر المتسلسل والتصلب المتزامن.

تصلب متسلسل مستمرتستخدم للأجزاء الطويلة ذات المقطع العرضي الثابت (الأعمدة والمحاور والأسطح المسطحة للمنتجات الطويلة). يتحرك الجزء الساخن في المحث. يتم تسخين منطقة الجزء الموجود في لحظة معينة في منطقة تأثير المحث إلى درجة حرارة التبريد. عند الخروج من المحث، يدخل القسم إلى منطقة التبريد بالرش. عيب طريقة التسخين هذه هو انخفاض إنتاجية العملية. لزيادة سمك الطبقة المتصلبة، من الضروري زيادة مدة التسخين عن طريق تقليل سرعة حركة الجزء الموجود في المحث. تصلب متزامنيتضمن التسخين المتزامن للسطح بأكمله ليتم تصلبه.

تأثير التقسية الذاتية بعد التصلب

بعد اكتمال التسخين، يتم تبريد السطح عن طريق الدش أو تيار من الماء مباشرة في المحث أو في جهاز تبريد منفصل. يسمح هذا التبريد بتصلب أي تكوين. من خلال جرعات التبريد وتغيير مدتها، من الممكن تحقيق تأثير التقسية الذاتية في الفولاذ. هذا التأثيريتكون من إزالة الحرارة المتراكمة أثناء التسخين في قلب الجزء إلى السطح. بمعنى آخر، عندما تبرد الطبقة السطحية وتخضع للتحول المارتنسيتي، لا يزال يتم الاحتفاظ بكمية معينة من الطاقة الحرارية في الطبقة تحت السطحية، والتي يمكن أن تصل درجة حرارتها إلى درجة حرارة التقسية المنخفضة. وبعد توقف التبريد تنتقل هذه الطاقة إلى السطح بسبب اختلاف درجات الحرارة. وبالتالي، ليست هناك حاجة لعمليات تقسية الفولاذ الإضافية.

تصميم وإنتاج المحاثات لتصلب الترددات عالية التردد

يتكون المحث من أنابيب نحاسية يتم من خلالها تمرير الماء أثناء عملية التسخين. هذا يمنع ارتفاع درجة الحرارة واحتراق المحاثات أثناء التشغيل. يتم أيضًا تصنيع المحاثات التي يتم دمجها مع جهاز تصلب - البخاخ: توجد ثقوب على السطح الداخلي لهذه المحاثات يتدفق من خلالها سائل التبريد إلى الجزء الساخن.

للتسخين الموحد، من الضروري عمل المحث بحيث تكون المسافة من المحث إلى جميع النقاط الموجودة على سطح المنتج هي نفسها. عادة هذه المسافة هي 1.5-3 ملم. عند تصلب منتج ذو شكل بسيط، يتم استيفاء هذا الشرط بسهولة. لضمان تصلب موحد، يجب تحريك الجزء و (أو) تدويره في المحث. يتم تحقيق ذلك باستخدام أجهزة خاصة - مراكز أو طاولات تصلب.

يتضمن تطوير تصميم المحث في المقام الأول تحديد شكله. في هذه الحالة، فإنها تعتمد على شكل وأبعاد المنتج الذي يتم تصليده وطريقة التصلب. بالإضافة إلى ذلك، عند تصنيع المحاثات، يتم أخذ طبيعة حركة الجزء بالنسبة للمحث بعين الاعتبار. كما تؤخذ في الاعتبار الكفاءة وأداء التدفئة.

يمكن استخدام تبريد الأجزاء في ثلاثة خيارات: الاستحمام بالمياه، وتدفق المياه، وغمر الجزء في وسط التبريد. يمكن إجراء تبريد الدش في الرشاشات الحثية وفي غرف التصلب الخاصة. يتيح لك التبريد المتدفق إنشاء ضغط زائد يبلغ حوالي 1 أجهزة الصراف الآلي، مما يساهم في تبريد أكثر تجانسًا للجزء. لضمان تبريد مكثف وموحد، من الضروري أن يتحرك الماء على طول السطح المبرد بسرعة 5-30 م/ث.

لأول مرة، اقترح V. P. تصلب الأجزاء باستخدام التسخين التعريفي. فولودين. حدث هذا منذ ما يقرب من قرن من الزمان - في عام 1923. وفي عام 1935 هذا النوعتم استخدام المعالجة الحرارية لتصلب الفولاذ. من الصعب المبالغة في تقدير شعبية التصلب اليوم - فهو يستخدم بنشاط في جميع فروع الهندسة الميكانيكية تقريبًا، كما أن الطلب كبير على تركيبات HDTV للتصلب.

لزيادة صلابة الطبقة المتصلبة وزيادة الصلابة في وسط الجزء الفولاذي، من الضروري استخدام تصلب السطح عالي التردد. في هذه الحالة، يتم تسخين الطبقة العليا من الجزء إلى درجة حرارة التصلب وتبريدها بشكل حاد. من المهم أن تظل خصائص قلب الجزء دون تغيير. وبما أن مركز الجزء يحتفظ بصلابته، فإن الجزء نفسه يصبح أقوى.

بمساعدة التصلب عالي التردد، من الممكن تقوية الطبقة الداخلية للجزء المخلوط، ويتم استخدامه للفولاذ متوسط الكربون (0.4-0.45٪ C).

مزايا تصلب عالية التردد:

مع التسخين الحثي، يتغير الجزء المطلوب فقط من الجزء، وهذه الطريقة أكثر اقتصادا من التسخين التقليدي. بالإضافة إلى ذلك، يستغرق التصلب عالي التردد وقتًا أقل؛
من خلال تصلب الفولاذ عالي التردد، من الممكن تجنب ظهور الشقوق وكذلك تقليل مخاطر عيوب الالتواء؛
أثناء تسخين HDTV، لا يحدث احتراق الكربون وتكوين القشور؛
إذا لزم الأمر، من الممكن إجراء تغييرات في عمق الطبقة المتصلبة؛
باستخدام تصلب عالية التردد، فمن الممكن زيادة الخصائص الميكانيكيةيصبح؛
عند استخدام التسخين بالحث، من الممكن تجنب حدوث التشوهات؛
أتمتة وميكنة عملية التسخين بأكملها على مستوى عالٍ.

ومع ذلك، فإن التصلب عالي التردد له أيضًا عيوب. وبالتالي، فإن معالجة بعض الأجزاء المعقدة تعتبر مشكلة كبيرة، وفي بعض الحالات يكون التسخين التعريفي غير مقبول على الإطلاق.

تصلب الفولاذ عالي التردد - الأصناف:

تصلب ثابت عالي التردد.يتم استخدامه لتصلب الأجزاء المسطحة الصغيرة (الأسطح). في هذه الحالة، يتم الحفاظ على موضع الجزء والسخان باستمرار.

تصلب عالي التردد متسلسل مستمر. عند إجراء هذا النوع من التصلب، يتحرك الجزء تحت المدفأة أو يبقى في مكانه. في الحالة الأخيرة، يتحرك المدفأة نفسها في اتجاه الجزء. هذا التصلب عالي التردد مناسب لمعالجة الأجزاء والأسطح المسطحة والاسطوانية.

تصلب عرضي مستمر ومتسلسل عالي التردد. يتم استخدامه عند تسخين الأجزاء الأسطوانية الصغيرة حصريًا والتي يتم تدويرها مرة واحدة.

هل تريد الشراء معدات الجودةللتصلب؟ ثم اتصل بشركة البحث والإنتاج "Ambit". نحن نضمن أن كل تركيبات تقوية HDTV التي ننتجها موثوقة وذات تقنية عالية.

التسخين الحثي للقواطع المختلفة قبل اللحام، والتصلب،
وحدة التسخين بالحث IHM 15-8-50

اللحام التعريفي، تصلب (إصلاح) المناشير الدائرية،
وحدة التسخين بالحث IHM 15-8-50

التسخين التعريفي للقواطع المختلفة قبل اللحام والتصلب

أداة لحام

لحام الألومنيوم

المعالجة الحرارية

JSC "Modern Machine-Building Company"، الممثل الرسمي لـ CIEA (إيطاليا)، يلفت انتباهكم إلى مولدات التسخين التعريفي (منشآت عالية التردد) للمعالجة الحرارية للمنتجات المعدنية.

أفران عالية التردد للتصلب

منذ إنشائها في أواخر الستينيات، قامت CEIA بالتطوير والتصنيع معدات صناعية، على أساس تطبيق تأثير المجال الكهرومغناطيسي. في أواخر الثمانينيات، قدمت CEIA أول سخان حثي بالحالة الصلبة إلى سوق معدات اللحام المتخصصة. في عام 1995، قدمت CEIA ابتكارًا آخر - الخط الواصلأجهزة التسخين بالحث “Power Cube Family” والتي تشمل:

المولدات (الطاقة من 2.8 كيلووات إلى 100 كيلووات وترددات التشغيل من 25 كيلو هرتز إلى 1800 كيلو هرتز) ورؤوس التدفئة؛
أجهزة التحكم (وحدة التحكم، وحدة التحكم الرئيسية، المبرمج الخاص) التي تضمن التشغيل في الوضع التلقائي أو شبه التلقائي؛
البيرومترات الضوئية بمدى قياس من 80 إلى 2000 درجة مئوية؛
لتقف على رؤوس التسخين والبيرومترات ومغذيات اللحام.

تقوم CIEA بتنفيذ جميع مراحل الإنتاج بالكامل: بدءًا من تطوير الأجهزة واللوحات الإلكترونية وحتى تجميع المولدات. الإنتاج يستخدم موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا. يخضع كل جهاز لاختبارات كهرومغناطيسية إلزامية.

أفران عالية التردد للتصلب من شركة JSC “SMK”

يتيح لك التصميم المعياري لتركيبات التسخين التعريفي HDTV تكوين محطات العمل بخصائص مختلفة تلبي الاحتياجات الفنية والاقتصادية للعميل. وهذا أيضًا يجعل من الممكن تغيير التكوين الأصلي (عند تغيير طراز المولد أو جهاز التحكم).

تتمتع شركة CJSC "Modern Machine-Building Company" بخبرة في أتمتة عمليات المعالجة الحرارية وفقًا للشروط الاختصاصاتعميل.

مبدأ التشغيل:

يتم إجراء التسخين التعريفي باستخدام طاقة المجال الكهرومغناطيسي. يتم إحضار حلقة مغو بالحجم المطلوب إلى قطعة العمل. يخلق التيار المتردد المتوسط والعالي التردد (HFC) الذي يمر عبر الحلقة تيارات دوامية على سطح قطعة العمل، والتي يمكن التحكم في حجمها وبرمجتها. يحدث التسخين التعريفي دون اتصال مباشر، وتخضع الأجزاء المعدنية فقط للمعالجة الحرارية. يتميز التسخين التعريفي بالكفاءة العالية لنقل الطاقة دون فقدان الحرارة. يعتمد عمق اختراق التيارات المستحثة بشكل مباشر على تردد تشغيل المولد ( تركيبات HDTVالتسخين التعريفي) - كلما زاد التردد، زادت كثافة التيار على سطح قطعة العمل. من خلال خفض تردد التشغيل، يمكنك زيادة عمق اختراق HDTV، أي. عمق التدفئة.

مزايا:

تتمتع المولدات (منشآت التسخين التعريفي عالية التردد) CEIA بالمزايا التالية:

كفاءة عالية؛
الأبعاد الصغيرة والقدرة على دمجها في خطوط آلية؛
توطين منطقة التسخين (بفضل محث محدد بدقة) ؛
معالج دقيق يضمن تكرار دورة العمل؛
نظام التشخيص الذاتي الذي يعطي إشارة ويوقف تشغيل الوحدة في حالة وجود مشكلة؛
القدرة على تحريك رأس التسخين فقط باستخدام محث إلى منطقة العمل (كابل توصيل يصل طوله إلى 4 أمتار) ؛
المعدات تلبي متطلبات السلامة الكهربائية وهي حاصلة على شهادة ISO 9001.

طلب:

المولدات (منشآت التدفئة التعريفي عالية التردد) تستخدم CIEA أنواع مختلفةالمعالجة الحرارية لجميع المنتجات الموصلة (السبائك المعدنية والمعادن غير الحديدية ومركبات الكربون والسيليكون):

التدفئة؛
تصلب.
التلدين؛
لحام الأدوات، بما في ذلك الماس أو الكربيد؛
لحام الدوائر الدقيقة والموصلات والكابلات؛
لحام الألومنيوم.

شركة PKF "Tsvet" متخصصة في تقديم خدمات تشغيل المعادن، ولدينا خبرة واسعة في هذا المجال. نحن نقدم خدمات متنوعة في النطاق المذكور، وتعد خدمة HDTV واحدة منها. هذه الخدمة مطلوبة على نطاق واسع في الاتحاد الروسي. الشركة لديها كل شيء المعدات اللازمةلحل المشكلة قيد النظر. سيكون التعاون معنا مربحًا ومريحًا ومريحًا.

الخصائص الرئيسية

إن تصلب الفولاذ عالي التردد يجعل من الممكن نقل مستوى كافٍ من القوة إلى المادة. يعتبر هذا الإجراء الأكثر شيوعا. لا يخضع الجزء نفسه فقط لهذه المعالجة، ولكن أيضًا الأجزاء الفردية من قطعة العمل، والتي يجب أن تحتوي على مؤشرات قوة معينة. يؤدي استخدام الإجراء المذكور إلى إطالة عمر الخدمة للأجزاء المختلفة بشكل كبير.

يعتمد تصلب المعدن عالي التردد على استخدام تيار كهربائي يمر على طول سطح الجزء، ويقع الأخير في مغو. نتيجة للمعالجة، يتم تسخين الجزء إلى عمق معين، ولا يتم تسخين بقية المنتج. تتمتع هذه الطريقة بالعديد من المزايا، نظرًا لأن استخدام هذه التقنية يجعل من الممكن التحكم في وضع التثبيت المتصلب واستبدال سبائك الفولاذ بالفولاذ الكربوني.

قطع العمل المعالجة تكتسب عالية خصائص القوة، لا تحدث أي شقوق تصلب أثناء المهمة. السطح المعالج لا يتأكسد أو منزوع الكربون. يتم التصلب بتيارات عالية التردد في وقت قصير، حيث ليست هناك حاجة لتسخين قطعة العمل بأكملها. تستخدم الشركة معدات عالية الجودة لإجراء نوع المعالجة المعني. نحن ننفذ تصلب HDTVعلى مستوى مهني عالي.

إيجابياتنا

تعد خدمة تقوية HDTV أحد التخصصات الرئيسية لشركة PKF Tsvet، والتي نقدمها في الظروف المواتية. يتم تنفيذ جميع الأعمال على المعدات الحديثة باستخدام التقنيات الأكثر تقدما. كل هذا يجعل التعاون معنا مريحًا ومريحًا.

لتقديم طلب اتصل بنا عبر الهاتف. سيقوم موظفو الشركة بتسجيل طلبك بسرعة والإجابة على جميع أسئلتك. توفر الشركة خدمات التوصيل المنتجات النهائية. يتم نقل المنتجات في جميع أنحاء الاتحاد الروسي.

تتعرض العديد من الأجزاء المهمة للتآكل وتتعرض في نفس الوقت لأحمال الصدمات. يجب أن تتمتع هذه الأجزاء بصلابة سطحية عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، وفي نفس الوقت لا تكون هشة، أي لا تتلف بسبب الصدمات.

يتم تحقيق صلابة السطح العالية للأجزاء مع الحفاظ على نواة قوية وقوية من خلال تصلب السطح.

من الأساليب الحديثةيتم استخدام تصلب السطح على نطاق واسع في الهندسة الميكانيكية: تصلبعند تسخينها التيارات عالية التردد (HFC); تصلب اللهب وتصلب المنحل بالكهرباء.

يتم تحديد اختيار طريقة أو أخرى من طرق تصلب السطح من خلال الجدوى التكنولوجية والاقتصادية.

التصلب بالتسخين بتيارات عالية التردد.تعد هذه الطريقة من أكثر الطرق إنتاجية لتصلب أسطح المعادن. يعود اكتشاف هذه الطريقة وتطوير أسسها التكنولوجية إلى العالم الروسي الموهوب V. P. Vologdin.

يعتمد التسخين عالي التردد على الظاهرة التالية. عندما يمر تيار كهربائي متناوب عالي التردد عبر محث نحاسي، يتشكل حول الأخير مجال مغناطيسي يخترق الجزء الفولاذي الموجود في المحث ويحفز تيارات فوكو الدوامة فيه. هذه التيارات تسبب تسخين المعدن.

خاصية التسخين تلفزيون عالي الوضوحهو أن التيارات الدوامية المستحثة في الفولاذ لا يتم توزيعها بالتساوي على المقطع العرضي للجزء، بل يتم دفعها نحو السطح. يؤدي التوزيع غير المتكافئ لتيارات الدوامة إلى تسخين غير متساوٍ: فالطبقات السطحية تسخن بسرعة كبيرة إلى درجات حرارة عالية، والقلب إما لا يسخن على الإطلاق، أو يسخن قليلاً بسبب التوصيل الحراري للصلب. ويسمى سمك الطبقة التي يمر من خلالها التيار بعمق الاختراق ويشار إليه بالحرف δ.

يعتمد سمك الطبقة بشكل أساسي على تردد التيار المتردد والمقاومة المعدنية والنفاذية المغناطيسية. يتم تحديد هذا الاعتماد من خلال الصيغة

δ = 5.03-10 4 جذر (ρ/μν) مم،

حيث ρ هي المقاومة الكهربائية، أوم مم 2 /م؛

μ، - النفاذية المغناطيسية، ع/ه؛

الخامس - تكرار، هرتز.

من الصيغة يمكن أن نرى أنه مع زيادة التردد، يتناقص عمق اختراق التيارات الحثية. يتم الحصول على تيار عالي التردد للتسخين التعريفي للأجزاء من المولدات.

عند اختيار التردد الحالي، بالإضافة إلى الطبقة الساخنة، من الضروري مراعاة شكل وأبعاد الجزء من أجل الحصول على تصلب السطح عالي الجودة واستخدام الطاقة الكهربائية للمنشآت عالية التردد بشكل اقتصادي.

تعتبر المحاثات النحاسية ذات أهمية كبيرة لتسخين الأجزاء عالي الجودة.

تحتوي المحاثات الأكثر شيوعًا على نظام من الثقوب الصغيرة في الداخل يتم من خلالها توفير مياه التبريد. مثل هذا المحث هو جهاز تسخين وتبريد. بمجرد تسخين الجزء الموجود في المحث إلى درجة الحرارة المحددة، سينطفئ التيار تلقائيًا وسيتدفق الماء من فتحات المحث ويبرد سطح الجزء برذاذ (دش مائي).

يمكن أيضًا تسخين الأجزاء في المحاثات التي لا تحتوي على أجهزة الاستحمام. في مثل هذه المحاثات، بعد التسخين، يتم تفريغ الأجزاء في خزان التبريد.

يتم إجراء التصلب عالي التردد بشكل أساسي باستخدام طرق متزامنة ومتسلسلة مستمرة. مع الطريقة المتزامنة، يدور الجزء الذي يتم تصلبه داخل محث ثابت، عرضه يساوي المساحة التي يتم تصليدها. عند انتهاء وقت التسخين المحدد، يقوم مرحل الوقت بإيقاف التيار من المولد، ويقوم مرحل آخر، متشابك مع الأول، بتشغيل مصدر المياه، الذي ينفجر من فتحات الحث في طائرات صغيرة ولكن قوية ويبرد الجزء .

مع الطريقة التسلسلية المستمرة، يكون الجزء ثابتًا، ويتحرك المحث على طوله. في هذه الحالة، يحدث التسخين المتسلسل للجزء المتصلب من الجزء، وبعد ذلك يقع القسم تحت تيار الماء من جهاز الاستحمام الموجود على مسافة ما من المحث.

يتم تقوية الأجزاء المسطحة في المحاثات الحلقية والمتعرجة، ويتم تقوية التروس ذات الوحدة الصغيرة في المحاثات الحلقية بطريقة متزامنة. البنية الكلية للطبقة الصلبة لتروس السيارة ذات المعاملات الدقيقة المصنوعة من الفولاذ بدرجة PPZ-55 (فولاذ منخفض الصلابة). البنية المجهرية للطبقة المتصلبة عبارة عن مارتنسيت على شكل إبرة دقيقة.

صلابة الطبقة السطحية للأجزاء المقوية بالتسخين عالي التردد هي 3-4 وحدات H.R.C. أعلى من الصلابة مع التصلب الحجمي التقليدي.

لزيادة قوة القلب، تخضع الأجزاء للتحسين أو التطبيع قبل التصلب بالحرارة عالية التردد.

إن استخدام التسخين عالي التردد لتصلب سطح أجزاء وأدوات الماكينة يجعل من الممكن تقليل المدة بشكل حاد العملية التكنولوجيةالمعالجة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، تتيح هذه الطريقة تصنيع وحدات ميكانيكية وآلية لتصلب الأجزاء، والتي يتم تركيبها في التدفق العام لمتاجر الآلات. ونتيجة لذلك، ليست هناك حاجة لنقل الأجزاء إلى محلات التدفئة الخاصة ويتم ضمان التشغيل السلس. خطوط الإنتاجوخطوط التجميع.

تصلب سطح اللهب.تتكون هذه الطريقة من تسخين سطح الأجزاء الفولاذية بلهب الأكسجين والأسيتيلين إلى درجة حرارة أعلى بمقدار 50-60 درجة مئوية من النقطة الحرجة العليا أ ج 3 , يليه التبريد السريع بدش مائي.

جوهر عملية تصلب اللهب هو أن الحرارة التي يوفرها لهب الغاز من الموقد إلى الجزء المتصلب تتركز على سطحه وتتجاوز بشكل كبير كمية الحرارة الموزعة في عمق المعدن. نتيجة لمجال درجة الحرارة هذا، يتم تسخين سطح الجزء أولا بسرعة إلى درجة حرارة التصلب، ثم يبرد، ويظل جوهر الجزء عمليا غير متصلب ولا يغير هيكله وصلابته بعد التبريد.

يتم استخدام تصلب اللهب لتقوية وزيادة مقاومة التآكل للأجزاء الفولاذية الكبيرة والثقيلة مثل أعمدة الكرنك للمكابس الميكانيكية، والتروس ذات الوحدات الكبيرة، وأسنان دلو الحفارات، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى الأجزاء الفولاذية، يتم استخدام الأجزاء المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي واللؤلؤي. المعرضة للتصلب باللهب، على سبيل المثال أدلة لأسرة آلات قطع المعادن.

تصلب اللهبوتنقسم إلى أربعة أنواع:

أ) متسلسل، عندما تتحرك شعلة التصلب مع سائل التبريد على طول سطح الجزء الثابت الذي تتم معالجته؛

ب) التصلب بالتناوب، حيث يظل الموقد مع سائل التبريد ثابتًا، ويدور الجزء المتصلب؛

ج) متسلسل مع دوران الجزء، عندما يدور الجزء بشكل مستمر ويتحرك على طوله شعلة التبريد مع سائل التبريد؛

د) محلي، حيث يتم تسخين الجزء الثابت إلى درجة حرارة تصلب معينة بواسطة موقد ثابت، وبعد ذلك يتم تبريده بتيار من الماء.

طريقة لتقوية اللهب للأسطوانة التي تدور بسرعة معينة ويبقى الموقد ثابتا. يتم التحكم في درجة حرارة التسخين باستخدام المليسكوب.

اعتمادًا على الغرض من الجزء، عادةً ما يكون عمق الطبقة المتصلبة 2.5-4.5 مم.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على عمق التصلب وهيكل الفولاذ الذي يتم تصلبه هي: سرعة حركة موقد التصلب بالنسبة للجزء الذي يتم تصلبه أو الجزء بالنسبة للموقد؛ معدل إطلاق الغاز ودرجة حرارة اللهب.

يعتمد اختيار آلات التقسية على شكل الأجزاء وطريقة التصلب والعدد المحدد للأجزاء. إذا كنت بحاجة إلى تصلب أجزاء من مختلف الأشكال والأحجام وبكميات صغيرة، فمن المستحسن استخدام آلات تصلب عالمية. تستخدم المصانع عادةً تركيبات ومخارط خاصة.

للتصلب، يتم استخدام نوعين من الشعلات: وحدات مع وحدة من M10 إلى M30 ولهب متعدد مع أطراف قابلة للاستبدال بعرض لهب من 25 إلى 85 مم. من الناحية الهيكلية، تم تصميم الشعلات بطريقة تجعل فتحات لهب الغاز ومياه التبريد موجودة في صف واحد بالتوازي. يتم توفير الماء للشعلات من شبكة إمداد المياه ويعمل في نفس الوقت على تقوية الأجزاء وتبريد قطعة الفم.

يستخدم الأسيتيلين والأكسجين كغازات قابلة للاشتعال.

بعد التصلب باللهب، تختلف البنية المجهرية في مناطق مختلفة من الجزء. تكتسب الطبقة المتصلبة صلابة عالية وتظل نظيفة، بدون آثار للأكسدة أو إزالة الكربنة.

يتم انتقال الهيكل من سطح الجزء إلى القلب بسلاسة، وهو أمر له أهمية كبيرة لزيادة المتانة التشغيلية للأجزاء والقضاء تمامًا على الظواهر الضارة - تكسير وتقشير الطبقات المعدنية الصلبة.

تختلف الصلابة حسب بنية الطبقة المتصلبة. على سطح الجزء هو 56-57 H.R.C., ومن ثم تنخفض إلى الصلابة التي كان عليها الجزء قبل تصلب السطح. ليزود جودة عاليةتصلب، والحصول على صلابة موحدة وزيادة القوة الأساسية، والأجزاء المصبوبة والمزورة قبل تصلب اللهب تخضع للتليين أو التطبيع وفقا للأوضاع العادية.

سطحية لالتكليس في المنحل بالكهرباء.جوهر هذه الظاهرة هو أنه إذا تم تمرير تيار كهربائي مباشر عبر المنحل بالكهرباء، فسيتم تشكيل طبقة رقيقة تتكون من فقاعات هيدروجين صغيرة على الكاثود. بسبب ضعف التوصيل الكهربائي للهيدروجين، تزداد مقاومة مرور التيار الكهربائي بشكل كبير ويتم تسخين الكاثود (الجزء) إلى درجة حرارة عالية، وبعد ذلك يتم تصلبه. عادة ما يستخدم المحلول المائي 5-10٪ من رماد الصودا ككهارل.

عملية التصلب بسيطة وتتكون مما يلي. يتم غمس الجزء المراد تصلبه في المنحل بالكهرباء وتوصيله بالقطب السالب لمولد التيار المستمر بجهد 200-220 الخامسوالكثافة 3-4 أ/سم 2،ونتيجة لذلك، يصبح الكاثود. اعتمادًا على الجزء الذي يتعرض للتصلب السطحي، يتم غمر الجزء إلى عمق معين. يسخن الجزء في بضع ثوان، ويتم إيقاف التيار. وسط التبريد هو نفس المنحل بالكهرباء. لذا، فإن حمام الإلكتروليت يعمل بمثابة فرن تسخين وخزان تبريد.