Zemědělství 

Instalace HDTV pro kalení. Výhody kalení vysokofrekvenčními proudy. Technologie vysokofrekvenčního kalení

Indukční ohřev nastává v důsledku umístění obrobku v blízkosti střídavého vodiče elektrický proud, který se nazývá induktor. Když proud prochází induktorem vysoká frekvence(HDTV) vzniká elektromagnetické pole, a pokud se v tomto poli nachází kovový výrobek, je v něm vybuzena elektromotorická síla, která způsobuje průchod výrobkem střídavý proud stejnou frekvenci jako indukční proud.

Tímto způsobem se vyvolá tepelný efekt, který způsobí zahřátí produktu. Tepelný výkon P uvolněný ve vyhřívané části se bude rovnat:

kde K je koeficient závislý na konfiguraci produktu a velikosti mezery vytvořené mezi povrchy produktu a induktorem; Iin - síla proudu; f – aktuální frekvence (Hz); r – elektrický odpor (Ohm cm); m – magnetická permeabilita (G/E) oceli.

Proces indukčního ohřevu je významně ovlivněn fyzikálním jevem zvaným povrchový (skin) efekt: proud se indukuje převážně v povrchových vrstvách a při vysokých frekvencích je hustota proudu v jádru součásti nízká. Hloubka vyhřívané vrstvy se odhaduje podle vzorce:

Zvýšení frekvence proudu umožňuje soustředit významný výkon do malého objemu ohřívané části. Díky tomu je realizován vysokorychlostní (až 500 C/sec) ohřev.

Parametry indukčního ohřevu

Indukční ohřev je charakterizován třemi parametry: hustotou výkonu, dobou ohřevu a proudovou frekvencí. Měrný výkon je výkon přeměněný na teplo na 1 cm2 povrchu ohřívaného kovu (kW/cm2). Rychlost ohřevu produktu závisí na specifickém výkonu: čím je vyšší, tím rychleji dochází k ohřevu.

Doba ohřevu určuje celkové množství přenesené tepelné energie a podle toho i dosaženou teplotu. Je také důležité vzít v úvahu frekvenci proudu, protože na tom závisí hloubka vytvrzené vrstvy. Frekvence proudu a hloubka vyhřívané vrstvy jsou v opačném vztahu (druhý vzorec). Čím vyšší frekvence, tím menší je zahřátý objem kovu. Volbou měrné hodnoty výkonu, doby ohřevu a aktuální frekvence je možné v širokém rozsahu měnit konečné parametry indukčního ohřevu - tvrdost a hloubku kalené vrstvy při kalení nebo ohřátý objem při ohřevu pro ražení.

V praxi jsou řízenými parametry ohřevu elektrické parametry generátoru proudu (výkon, proud, napětí) a doba ohřevu. Pomocí pyrometrů lze také zaznamenávat teplotu ohřevu kovu. Častěji však není potřeba konstantní regulace teploty, protože je zvolen optimální režim vytápění, který zajišťuje stálá kvalita zhášení nebo ohřev HDTV. Optimální režim kalení se volí změnou elektrických parametrů. Tímto způsobem je vytvrzeno několik dílů. Dále jsou díly podrobeny laboratorní analýze se záznamem tvrdosti, mikrostruktury, rozložení vytvrzené vrstvy do hloubky a roviny. Při nedostatečném zahřátí je ve struktuře podeutektoidních ocelí pozorován zbytkový ferit; Při přehřátí vzniká hrubojehlový martenzit. Známky vad při ohřevu HDTV jsou stejné jako u klasických technologií tepelného zpracování.

Při povrchovém kalení se provádí vysokofrekvenční ohřev na více než vysoká teplota než u konvenčního objemového kalení. To je způsobeno dvěma důvody. Za prvé, při velmi vysoké rychlosti ohřevu se zvyšují teploty kritických bodů, ve kterých dochází k přechodu perlitu na austenit, a za druhé je nutné, aby tato přeměna byla dokončena ve velmi krátké době ohřevu a výdrže.

Navzdory tomu, že ohřev při vysokofrekvenčním kalení probíhá na vyšší teplotu než při běžném kalení, kov se nepřehřívá. To se děje proto, že zrno v oceli jednoduše nestihne vyrůst ve velmi krátké době. Za zmínku také stojí, že ve srovnání s objemovým kalením je tvrdost po vysokofrekvenčním kalení vyšší přibližně o 2-3 jednotky HRC. To zajišťuje vyšší odolnost proti opotřebení a tvrdost povrchu součásti.

Výhody kalení vysokofrekvenčními proudy

  • vysoká produktivita procesu
  • snadné nastavení tloušťky vytvrzené vrstvy
  • minimální deformace
  • téměř úplná absence měřítko
  • možnost úplné automatizace celého procesu
  • možnost umístění kalící jednotky do obráběcího proudu.

Nejčastěji se povrchové vysokofrekvenční kalení aplikuje na díly vyrobené z uhlíková ocel s obsahem 0,4-0,5 % C. Tyto oceli mají po kalení povrchovou tvrdost HRC 55-60. Při vyšším obsahu uhlíku hrozí nebezpečí prasklin v důsledku náhlého ochlazení. Spolu s uhlíkovými oceli se používají také nízkolegované chromové, chromniklové, chromkřemíkové a další oceli.

Zařízení pro provádění indukčního kalení (HFC)

Indukční kalení vyžaduje speciální technologického vybavení, který zahrnuje tři hlavní součásti: zdroj energie - generátor vysokofrekvenčního proudu, induktor a zařízení pro pohyblivé části ve stroji.

Generátory vysokofrekvenčního proudu jsou elektrické stroje, které se liší fyzikálními principy vzniku elektrického proudu v nich.

  1. Elektronická zařízení pracující na principu elektronek přeměňujících stejnosměrný proud na střídavý proud vysokofrekvenční - elektronkové generátory.
  2. Elektrická strojní zařízení pracující na principu indukce elektrického proudu ve vodiči pohybujícím se v magnetickém poli, převádějící třífázový průmyslový frekvenční proud na střídavý proud o vysoké frekvenci - strojní generátory.
  3. Polovodičová zařízení pracující na principu tyristorových zařízení přeměňujících stejnosměrný proud na vysokofrekvenční střídavý proud - tyristorové měniče (statické generátory).

Generátory všech typů se liší frekvencí a výkonem generovaného proudu

Typy generátorů Výkon, kW Frekvence, kHz Účinnost

Lampa 10 - 160 70 - 400 0,5 - 0,7

Stroj 50 - 2500 2,5 - 10 0,7 - 0,8

Tyristor 160 - 800 1 - 4 0,90 - 0,95

Povrchové kalení malých dílů (jehly, kontakty, hroty pružin) se provádí pomocí mikroindukčních generátorů. Frekvence, kterou produkují, dosahuje 50 MHz, doba ohřevu pro kalení je 0,01-0,001 s.

Metody kalení HDTV

Na základě procesu ohřevu se rozlišuje indukční kontinuálně-sekvenční kalení a simultánní kalení.

Průběžně-sekvenční kalení používá se pro dlouhé díly konstantního průřezu (hřídele, nápravy, rovné plochy dlouhých výrobků). Ohřívaná část se pohybuje v induktoru. Oblast části, která je v určitém okamžiku v zóně vlivu induktoru, se zahřeje na zhášecí teplotu. Na výstupu z induktoru sekce vstupuje do zóny chlazení rozprašováním. Nevýhodou tohoto způsobu ohřevu je nízká produktivita procesu. Pro zvýšení tloušťky vytvrzené vrstvy je nutné prodloužit dobu ohřevu snížením rychlosti pohybu součásti v induktoru. Současné vytvrzování zahrnuje současné zahřívání celého povrchu, který má být vytvrzen.

Samovolný účinek po vytvrzení

Po dokončení ohřevu se povrch ochladí sprchou nebo proudem vody přímo do induktoru nebo v samostatném chladicím zařízení. Toto chlazení umožňuje kalení libovolné konfigurace. Dávkováním chlazení a změnou doby jeho trvání je možné realizovat efekt samotemperování v oceli. Tento efekt spočívá v odvodu tepla nahromaděného při ohřevu v jádru dílu na povrch. Jinými slovy, když povrchová vrstva vychladne a podstoupí martenzitickou přeměnu, určité množství tepelné energie je stále zadržováno v podpovrchové vrstvě, jejíž teplota může dosáhnout nízké teploty popouštění. Po zastavení chlazení se tato energie přenese na povrch vlivem rozdílu teplot. Není tedy potřeba dalších operací popouštění oceli.

Návrh a výroba induktorů pro kalení vysokofrekvenčních frekvencí

Induktor je vyroben z měděných trubek, kterými během procesu ohřevu prochází voda. Tím se zabrání přehřátí a vyhoření induktorů během provozu. Vyrábějí se také tlumivky kombinované s vytvrzovacím zařízením - rozprašovačem: na vnitřním povrchu takových tlumivek jsou otvory, kterými proudí chladivo na ohřívanou část.

Pro rovnoměrný ohřev je nutné vyrobit induktor tak, aby vzdálenost od induktoru ke všem bodům na povrchu výrobku byla stejná. Obvykle je tato vzdálenost 1,5-3 mm. Při kalení výrobku jednoduchého tvaru je tato podmínka snadno splněna. Aby bylo zajištěno rovnoměrné vytvrzení, musí se součást pohybovat a (nebo) otáčet v induktoru. Toho je dosaženo použitím speciálních zařízení - center nebo kalících stolů.

Vývoj konstrukce induktoru zahrnuje především určení jeho tvaru. V tomto případě vycházejí z tvaru a rozměrů kaleného výrobku a způsobu kalení. Při výrobě induktorů se navíc bere v úvahu povaha pohybu součásti vzhledem k induktoru. Zohledňuje se také účinnost a topný výkon.

Chlazení dílů lze využít ve třech variantách: sprchování vodou, proudění vody, ponoření dílu do zhášecího média. Sprchové chlazení lze provádět jak v indukčních rozprašovačích, tak ve speciálních kalicích komorách. Průtokové chlazení umožňuje vytvořit přetlak asi 1 atm, což přispívá k rovnoměrnějšímu chlazení součásti. Pro zajištění intenzivního a rovnoměrného chlazení je nutné, aby se voda po chlazeném povrchu pohybovala rychlostí 5-30 m/sec.

Poprvé V.P. navrhl kalení dílů pomocí indukčního ohřevu. Volodin. Stalo se to téměř před stoletím - v roce 1923. A v roce 1935 tenhle typ Pro kalení oceli bylo použito tepelné zpracování. Oblibu kalení je dnes těžké přeceňovat - aktivně se používá téměř ve všech odvětvích strojírenství a velmi žádané jsou také instalace HDTV pro kalení.

Pro zvýšení tvrdosti kalené vrstvy a zvýšení houževnatosti ve středu ocelové části je nutné použít povrchové vysokofrekvenční kalení. V tomto případě se horní vrstva dílu zahřeje na vytvrzovací teplotu a prudce ochladí. Je důležité, aby vlastnosti jádra součásti zůstaly nezměněny. Protože si střed součásti zachovává svou houževnatost, součást samotná se stává pevnější.

Pomocí vysokofrekvenčního kalení lze zpevnit vnitřní vrstvu legovaného dílu používá se u středně uhlíkových ocelí (0,4-0,45 % C).

Výhody vysokofrekvenčního kalení:

  1. U indukčního ohřevu se mění pouze potřebná část dílu tento způsob je ekonomičtější než klasický ohřev. Vysokofrekvenční kalení navíc zabere méně času;
  2. Díky vysokofrekvenčnímu kalení oceli je možné zabránit vzniku trhlin a také snížit riziko deformací;
  3. Během zahřívání HDTV nedochází k vyhoření uhlíku a tvorbě vodního kamene;
  4. V případě potřeby jsou možné změny hloubky vytvrzené vrstvy;
  5. Pomocí vysokofrekvenčního kalení je možné zvýšit mechanické vlastnosti stát se;
  6. Při použití indukčního ohřevu je možné zabránit vzniku deformací;
  7. Automatizace a mechanizace celého procesu ohřevu je na vysoké úrovni.

Vysokofrekvenční kalení má však i nevýhody. Opracování některých složitých dílů je tedy velmi problematické a v některých případech je indukční ohřev zcela nepřijatelný.

Kalení vysokofrekvenční oceli - odrůdy:

Stacionární vysokofrekvenční kalení. Používá se pro kalení malých plochých dílů (povrchů). V tomto případě je poloha dílu a ohřívače neustále udržována.

Kontinuálně-sekvenční vysokofrekvenční kalení. Při provádění tohoto typu kalení se díl buď pohybuje pod ohřívačem, nebo zůstává na místě. V druhém případě se ohřívač sám pohybuje ve směru dílu. Toto vysokofrekvenční kalení je vhodné pro zpracování plochých a válcových dílů a povrchů.

Tangenciální spojitě-sekvenční vysokofrekvenční kalení. Používá se při ohřevu výhradně malých válcových dílů, které se jednou otočí.

Chcete koupit kvalitní vybavení na otužování? Poté kontaktujte výzkumnou a produkční společnost "Ambit". Zaručujeme, že každá námi vyrobená zpevňovací instalace HDTV je spolehlivá a high-tech.

Indukční ohřev různých fréz před pájením, kalením,
indukční topná jednotka IHM 15-8-50

Indukční pájení, kalení (opravy) kotoučových pil,
indukční topná jednotka IHM 15-8-50

Indukční ohřev různých fréz před pájením, kalení

Nástrojové pájení

Pájení hliníku

Tepelné zpracování

JSC "Modern Machine-Building Company", oficiální zástupce CIEA (Itálie), vám dává do pozornosti generátory indukčního ohřevu (vysokofrekvenční instalace) pro tepelné zpracování kovových výrobků.

Vysokofrekvenční pece pro kalení

Od svého založení na konci 60. let CEIA vyvíjí a vyrábí průmyslové vybavení, založené na aplikaci účinku elektromagnetického pole. Koncem 80. let CEIA představila první polovodičový indukční ohřívač na trh speciálních pájecích zařízení. V roce 1995 CEIA představila další inovaci - sestava zařízení pro indukční ohřev „Power Cube Family“, která zahrnuje:

  • generátory (výkon od 2,8 kW do 100 kW a pracovní frekvence od 25 kHz do 1800 kHz) a žhavící hlavy;
  • řídicí zařízení (regulátor, hlavní ovladač, speciální programátor) zajišťující provoz v automatickém nebo poloautomatickém režimu;
  • optické pyrometry s rozsahem měření od 80 do 2000 ºС;
  • znamená žhavící hlavy, pyrometry a podavače pájky.

CIEA plně provádí všechny fáze výroby: od vývoje zařízení a elektronických desek až po montáž generátorů. Výroba zaměstnává vysoce kvalifikovaný personál. Každé zařízení prochází povinným elektromagnetickým testováním.

Vysokofrekvenční pece pro kalení od JSC „SMK“

Modulární konstrukce instalací indukčního ohřevu HDTV umožňuje konfigurovat pracovní stanice s různými vlastnostmi, které splňují technické a ekonomické potřeby zákazníka. To také umožňuje změnit původní konfiguraci (při změně modelu generátoru nebo regulátoru).

Společnost CJSC "Modern Machine-Building Company" má zkušenosti s automatizací procesů tepelného zpracování podle podmínek podmínky zadání Zákazník.

Princip fungování:

Indukční ohřev se provádí pomocí energie elektromagnetického pole. K obrobku je přivedena indukční smyčka požadované velikosti. Středofrekvenční a vysokofrekvenční střídavý proud (HFC) procházející smyčkou vytváří na povrchu obrobku vířivé proudy, jejichž velikost lze řídit a programovat. Indukční ohřev probíhá bez přímého kontaktu a tepelnému zpracování jsou vystaveny pouze kovové části. Indukční ohřev se vyznačuje vysokou účinností přenosu energie bez tepelných ztrát. Hloubka průniku indukovaných proudů přímo závisí na pracovní frekvenci generátoru ( HDTV instalace indukční ohřev) - čím vyšší frekvence, tím větší hustota proudu na povrchu obrobku. Snížením provozní frekvence můžete zvýšit hloubku průniku HDTV, tzn. hloubka ohřevu.

výhody:

Generátory (vysokofrekvenční indukční ohřívací jednotky) CEIA mají následující výhody:

  • vysoká účinnost;
  • malé rozměry a možnost zabudování do automatizovaných linek;
  • lokalizace topné plochy (díky přesně zvolené tlumivce);
  • mikroprocesor zajišťující opakovatelnost pracovního cyklu;
  • autodiagnostický systém, který vydá signál a vypne jednotku v případě problému;
  • možnost přesunout pouze žhavicí hlavu s induktorem do pracovního prostoru (připojovací kabel až 4 m dlouhý);
  • zařízení splňuje požadavky na elektrickou bezpečnost a je certifikováno ISO 9001.

Aplikace:

Generátory (vysokofrekvenční indukční ohřívací instalace) CIEA se používá pro různé typy tepelné zpracování všech vodivých výrobků (kovové slitiny, neželezné kovy, sloučeniny uhlíku a křemíku):

  • topení;
  • kalení;
  • žíhání;
  • pájení nástrojů, včetně diamantových nebo karbidových;
  • pájení mikroobvodů, konektorů, kabelů;
  • pájení hliníku.

PKF "Tsvet" se specializuje na poskytování kovoobráběcích služeb, v této oblasti máme bohaté zkušenosti. V uvedeném spektru poskytujeme různé služby a HDTV kalení je jednou z nich. Tato služba je v Ruské federaci velmi žádaná. Firma má všechno potřebné vybavenířešit zvažovaný problém. Spolupráce s námi bude zisková, pohodlná a pohodlná.

Hlavní charakteristiky

Kalení vysokofrekvenční oceli umožňuje dodat materiálu dostatečnou úroveň pevnosti. Tento postup je považován za nejběžnější. Tomuto zpracování se podrobuje nejen samotný díl, ale také jednotlivé díly obrobku, které musí mít určité pevnostní ukazatele. Použitím zmíněného postupu se výrazně prodlužuje životnost různých dílů.

Vysokofrekvenční kalení kovů je založeno na použití elektrického proudu procházejícího po povrchu součásti, který je umístěn v induktoru. V důsledku zpracování se díl zahřeje do určité hloubky, zbytek výrobku se nezahřeje. Tato metoda má mnoho výhod, protože použití této technologie umožňuje řídit režim upnutí kalení a nahradit legovanou ocel uhlíkovou ocelí.

Zpracované obrobky získávají vysoké pevnostní charakteristiky, během práce nevznikají žádné trhliny při vytvrzení. Ošetřovaný povrch není oxidován ani dekarbonizován. Kalení vysokofrekvenčními proudy se provádí v krátké době, protože není potřeba zahřívat celý obrobek. Společnost používá k provádění daného typu zpracování vysoce kvalitní zařízení. Provádíme HDTV kalení na vysoké profesionální úrovni.

Naše výhody

Služba HDTV kalení je jednou z hlavních specializací společnosti PKF Tsvet, na které ji poskytujeme příznivé podmínky. Veškeré práce jsou prováděny na moderních zařízeních s využitím nejmodernějších technologií. To vše dělá spolupráci s námi pohodlnou a pohodlnou.

Pro objednání nám zavolejte na tel. Zaměstnanci společnosti vaši žádost rychle zaregistrují a zodpoví všechny vaše dotazy. Společnost poskytuje doručovací služby hotové výrobky. Přeprava výrobků se provádí po celé Ruské federaci.

Mnoho kritických dílů podléhá otěru a je současně vystaveno rázovému zatížení. Takové díly musí mít vysokou povrchovou tvrdost, dobrou odolnost proti opotřebení a zároveň nesmí být křehké, tj. nesmí se ničit nárazy.

Vysoké povrchové tvrdosti dílů při zachování houževnatého a pevného jádra je dosaženo povrchovým kalením.

Z moderní metody Povrchové kalení se nejvíce používá ve strojírenství: kalení při zahřátí vysokofrekvenční proudy (HFC); kalení plamenem a kalení elektrolytem.

Volba jedné nebo druhé metody povrchového kalení je dána technologickou a ekonomickou proveditelností.

Kalení ohřevem vysokofrekvenčními proudy. Tato metoda je jednou z nejproduktivnějších metod povrchového kalení kovů. Objev této metody a vývoj jejích technologických základů patří talentovanému ruskému vědci V. P. Vologdinovi.

Vysokofrekvenční ohřev je založen na následujícím jevu. Při průchodu střídavého elektrického proudu o vysoké frekvenci měděným induktorem se kolem něj vytvoří magnetické pole, které pronikne ocelovou částí umístěnou v induktoru a indukuje v něm Foucaultovy vířivé proudy. Tyto proudy způsobují zahřívání kovu.

Funkce topení HDTV spočívá v tom, že vířivé proudy indukované v oceli nejsou rozloženy rovnoměrně po průřezu součásti, ale jsou tlačeny směrem k povrchu. Nerovnoměrné rozložení vířivých proudů vede k nerovnoměrnému ohřevu: povrchové vrstvy se velmi rychle zahřejí na vysoké teploty a jádro se buď nezahřívá vůbec, nebo se mírně zahřívá vlivem tepelné vodivosti oceli. Tloušťka vrstvy, kterou prochází proud, se nazývá hloubka průniku a označuje se písmenem δ.

Tloušťka vrstvy závisí především na frekvenci střídavého proudu, odporu kovu a magnetické permeabilitě. Tato závislost je určena vzorcem

δ = 5,03-10 4 odmocnina z (ρ/μν) mm,

kde ρ je elektrický odpor, ohm mm2/m;

μ, - magnetická permeabilita, gs/e;

proti - frekvence, Hz.

Ze vzorce je vidět, že s rostoucí frekvencí klesá hloubka průniku indukčních proudů. Vysokofrekvenční proud pro indukční ohřev dílů se získává z generátorů.

Při volbě aktuální frekvence je nutné kromě vyhřívané vrstvy zohlednit i tvar a rozměry dílce, aby bylo dosaženo kvalitního povrchového kalení a ekonomické využití elektrické energie vysokofrekvenčních instalací.

Měděné induktory mají velký význam pro kvalitní ohřev dílů.

Nejběžnější induktory mají na vnitřní straně systém malých otvorů, kterými je přiváděna chladicí voda. Takový induktor je jak topné, tak chladicí zařízení. Jakmile se díl umístěný v induktoru zahřeje na nastavenou teplotu, automaticky se vypne proud a z otvorů induktoru bude vytékat voda a ochlazovat povrch dílu rozprašovačem (vodní sprchou).

Díly lze také ohřívat v induktorech, které nemají sprchovací zařízení. V takových induktorech se části po zahřátí vysypou do zhášecí nádrže.

Vysokofrekvenční kalení se převážně provádí pomocí simultánních a kontinuálně sekvenčních metod. Při simultánní metodě se kalený díl otáčí uvnitř stacionárního induktoru, jehož šířka se rovná kalené ploše. Po uplynutí stanovené doby ohřevu časové relé vypne proud z generátoru a další relé, propojené s prvním, zapne přívod vody, která vytryskne z otvorů induktoru malými, ale silnými tryskami a ochladí součást. .

U kontinuálně-sekvenční metody je součást stacionární a induktor se po ní pohybuje. V tomto případě dochází k postupnému zahřívání kalené části dílu, načež sekce spadne pod proud vody ze sprchovacího zařízení umístěného v určité vzdálenosti od induktoru.

Ploché díly jsou kaleny ve smyčkových a klikatých tlumivkách a ozubená kola s malým modulem jsou tvrzena v prstencových tlumivkách současně. Makrostruktura kalené vrstvy jemnomodulového automobilového převodu z oceli třídy PPZ-55 (ocel se sníženou prokalitelností). Mikrostruktura vytvrzené vrstvy je jemně jehličkovitý martenzit.

Tvrdost povrchové vrstvy dílů vytvrzených vysokofrekvenčním ohřevem je 3-4 jednotky H.R.C. vyšší než tvrdost při běžném objemovém kalení.

Pro zvýšení pevnosti jádra jsou součásti před kalením vysokofrekvenčním teplem podrobeny vylepšení nebo normalizaci.

Použití vysokofrekvenčního ohřevu pro povrchové kalení strojních součástí a nástrojů umožňuje výrazně zkrátit dobu trvání technologický postup tepelné zpracování. Kromě toho tato metoda umožňuje vyrábět mechanizované a automatizované jednotky pro kalení dílů, které jsou instalovány v běžném provozu obroben. Díky tomu odpadá přeprava dílů do speciálních tepelných dílen a je zajištěn bezproblémový provoz. výrobní linky a montážní linky.

Plamenové zpevnění povrchu. Tato metoda spočívá v zahřívání povrchu ocelových dílů acetylen-kyslíkovým plamenem na teplotu o 50-60°C vyšší než je horní kritický bod A C 3 , následuje rychlé ochlazení vodní sprchou.

Podstatou procesu kalení plamenem je, že teplo dodávané plynovým plamenem z hořáku do kaleného dílu se koncentruje na jeho povrchu a výrazně převyšuje množství tepla distribuovaného hluboko do kovu. Vlivem takového teplotního pole se povrch součásti nejprve rychle zahřeje na kalicí teplotu, poté se ochladí a jádro součásti prakticky zůstane nevytvrzené a po ochlazení nemění svou strukturu a tvrdost.

Kalení plamenem se používá ke zpevnění a zvýšení odolnosti proti opotřebení tak velkých a těžkých ocelových dílů, jako jsou klikové hřídele mechanických lisů, velkomodulová ozubená kola, zuby lopaty rypadel apod. Kromě ocelových dílů jsou vyráběny díly z šedé a perlitické litiny. vytvrzené plamenem, například vedení pro lože obráběcích strojů.

Kalení plamenem se dělí na čtyři typy:

a) sekvenční, kdy se kalicí hořák s chladicí kapalinou pohybuje po povrchu zpracovávané stacionární části;

b) kalení s rotací, při kterém hořák s chladivem zůstává nehybný a kalený díl se otáčí;

c) sekvenční s otáčením součásti, kdy se součást otáčí nepřetržitě a podél ní se pohybuje zhášecí hořák s chladicí kapalinou;

d) lokální, kdy je stacionární část ohřívána na danou kalicí teplotu stacionárním hořákem, načež je ochlazována proudem vody.

Metoda plamenného kalení válce, který se otáčí určitou rychlostí a hořák zůstává v klidu. Teplota ohřevu je řízena pomocí miliskopu.

V závislosti na účelu součásti se hloubka vytvrzené vrstvy obvykle považuje za 2,5-4,5 mm.

Hlavní faktory ovlivňující hloubku kalení a strukturu kalené oceli jsou: rychlost pohybu kalícího hořáku vzhledem k kalené součásti nebo součásti vzhledem k hořáku; rychlost uvolňování plynu a teplota plamene.

Volba kalících strojů závisí na tvaru dílů, způsobu kalení a stanoveném počtu dílů. Pokud potřebujete kalit díly různých tvarů a velikostí a v malém množství, pak je vhodnější použít univerzální kalicí stroje. Továrny obvykle používají speciální zařízení a soustruhy.

Pro kalení se používají dva typy hořáků: modulární s modulem od M10 do M30 a víceplamenový s vyměnitelnými hroty o šířce plamene od 25 do 85 mm. Konstrukčně jsou hořáky řešeny tak, že otvory pro plynový plamen a chladicí vodu jsou umístěny v jedné řadě, paralelně. Voda je do hořáků přiváděna z vodovodní sítě a slouží současně k vytvrzování dílů a chlazení náustku.

Acetylen a kyslík se používají jako hořlavé plyny.

Po vytvrzení plamenem je mikrostruktura v různých zónách součásti odlišná. Vytvrzená vrstva získává vysokou tvrdost a zůstává čistá, bez stop oxidace nebo oduhličení.

Přechod struktury z povrchu dílu na jádro probíhá plynule, což má velký význam pro zvýšení provozní trvanlivosti dílů a zcela eliminuje škodlivé jevy - praskání a odlupování ztvrdlých kovových vrstev.

Tvrdost se liší podle struktury vytvrzené vrstvy. Na povrchu dílu je to 56-57 H.R.C., a poté klesá na tvrdost, kterou měla součást před povrchovým kalením. Poskytnout Vysoká kvalita kalení, získání stejnoměrné tvrdosti a zvýšené pevnosti jádra, jsou odlévané a kované díly před kalením plamenem podrobeny žíhání nebo normalizaci v souladu s běžnými způsoby.

Povrchníkalcinace v elektrolytu. Podstatou tohoto jevu je, že pokud elektrolytem prochází stejnosměrný elektrický proud, pak se na katodě vytvoří tenká vrstva skládající se z drobných bublinek vodíku. Vlivem špatné elektrické vodivosti vodíku se velmi zvýší odpor proti průchodu elektrického proudu a katoda (část) se zahřeje na vysokou teplotu, načež se vytvrdí. Jako elektrolyt se obvykle používá vodný 5-10% roztok uhličitanu sodného.

Proces kalení je jednoduchý a skládá se z následujících. Část, která se má kalit, je ponořena do elektrolytu a připojena k zápornému pólu stejnosměrného generátoru s napětím 200-220 PROTI a hustota 3-4 a/cm2 v důsledku toho se stává katodou. V závislosti na tom, která část součásti je podrobena povrchovému kalení, je součást ponořena do určité hloubky. Část se zahřeje během několika sekund a proud se vypne. Chladicí médium je stejný elektrolyt. Elektrolytová lázeň tedy slouží jako ohřívací pec i jako kalicí nádrž.