Индукционная закалка становится все более популярной в обрабатывающей промышленности благодаря контролируемой закалке, предлагаемой этой технологией. Улучшение различных физических, механических и химических свойств заготовки является полезным.

Понимание преимуществ и недостатков индукционной закалки помогает получить наилучший результат, сведя к минимуму возможные дефекты и отказы. В этой статье мы подробно рассмотрим все преимущества и недостатки.

Как индукционная закалка влияет на физические и механические свойства?

Нагрев заготовки при высокой температуре вызывает превращение аустенита, при котором атомы углерода оказываются запертыми внутри кристаллической структуры на микроуровне. Чередование кристаллической структуры приводит к укреплению границ зерен. В результате атомы углерода, захваченные внутри кристаллической структуры, увеличивают твердость, а плотные границы зерен повышают механическую прочность.

Давайте рассмотрим другие подходы к закалке, чтобы продемонстрировать превосходство индукционной закалки.

Другие методы закалки

Для закалки металлов можно использовать несколько различных методов. Давайте обсудим три основных подхода к закалке, помимо индукционной закалки, – пламенную, печную и вакуумную закалку.

  • Печная закалка

Процесс печной закалки включает в себя нагрев заготовки в печи для термообработки в контролируемой среде. Заготовка нагревается до превращения аустенита, после чего происходит быстрая закалка.

Печная закалка не может нагреть заготовку так равномерно, как это делает индукционная закалка. При индукционной закалке нагреваются все части заготовки, в то время как при индукционной закалке можно нагревать отдельные участки заготовки. Индукция – это лучший вариант, если вам нужно закалить определенную часть.

  • Вакуумная закалка

Вакуумная закалка предполагает нагрев заготовки путем регулирования парциального давления с последующим быстрым охлаждением. Она часто используется для изготовления высокоточных деталей, так как позволяет получать прочные и стабильные поверхности с минимальными искажениями.

Как и печная закалка, она также не способна нагревать заготовку в определенной области. Вакуум предотвращает реакцию заготовки с атмосферными газами, находящимися в воздухе, поэтому на результат не влияет.

  • Пламенная закалка

Пламенная закалка также подразумевает закалку внешней поверхности с помощью пламени при сохранении пластичности основной части. Возможность пламенной закалки на глубину до 10 мм. Этот процесс обычно используется для закалки небольших или тонких деталей или для закалки отдельных участков более значительной детали.

Поскольку при индукционной закалке не используется открытый нагрев, как при пламенной закалке, она является более точной и не приводит к перегреву, образованию окалины или обезуглероживанию.

Каковы преимущества индукционной закалки?

Индукционная закалка имеет ряд преимуществ перед другими методами закалки. С помощью индукционной закалки можно закалить определенный участок заготовки с точной глубиной проникновения. Во многих случаях требуется закалка заготовки только на определенном участке, что может быть достигнуто путем управления рабочими переменными, такими как величина тока, время нагрева и частота тока. Кроме того, для процесса может быть разработан индивидуальный змеевик в зависимости от специфики использования.

Ниже перечислены другие ключевые преимущества процесса индукционной закалки.

  • Индукционная закалка позволяет нагревать и охлаждать металлические детали гораздо быстрее, чем другие методы, такие как пламенная или печная закалка.
  • Он настраивает твердость стальной заготовки до желаемого уровня.
  • Индукционная закалка – это наилучший подход для получения равномерной закалки по всей структуре материала.
  • Она не требует большого количества ручного труда и может быть полностью автоматизирована, в зависимости от требований.
  • Как правило, он более энергоэффективен, чем другие методы, поскольку быстрее нагревает и охлаждает компонент и требует меньше энергии для поддержания высоких температур.
  • Индукционная закалка позволяет лучше контролировать скорость нагрева и охлаждения, что может привести к более последовательной и точной закалке детали.
  • Процесс индукционной закалки минимизирует риск появления дефектных деталей и напрямую влияет на стоимость закалки. Кроме того, автоматизация процесса индукционной закалки сокращает ручной труд и помогает снизить общие затраты.

Нажмите, чтобы увидеть различные методы индукционной закалки.

Нажмите, чтобы узнать, как сделать закалку и самозакаливание.

Каковы недостатки индукционной закалки?

Геометрия заготовки и равномерный нагрев относятся к основным недостаткам индукционной закалки. Если геометрия заготовки сложная, область вблизи индукционной катушки нагревается сильнее, чем другие участки. Однако использование индукционной катушки, настроенной в соответствии с формой заготовки, исключает возможность неравномерного нагрева.

Еще одним возможным недостатком индукционной закалки является образование трещин в заготовке. Некоторые из немногих причин включают тепловое расширение, тепловое напряжение и неравномерную закалку.

Ниже перечислены другие основные недостатки процесса индукционной закалки.

  • Тепловое расширение вызвало концентрацию примесей на границах зерен, что привело к слабой зерновой структуре и межзеренному растрескиванию.
  • Быстрый процесс нагрева и охлаждения при индукционной закалке может деформировать закаленную деталь. Это может стать проблемой, если деталь требует точных размеров или склонна к короблению.
  • Стоимость может оказаться недостатком, если сравнивать стоимость установки технологии индукционной закалки с другими подходами, такими как закалка пламенем и закалка в печи.
  • Индукционная закалка совместима не со всеми типами металлов и сплавов. Она ограничена определенными марками стальных сплавов. Низкоуглеродистые сплавы, такие как сталь 8620, 1010, 12L14 и 1008, плохо поддаются индукционной закалке.
  • Сталь должна иметь определенный уровень содержания углерода (> 0,40%), чтобы получить значительный прирост уровня закалки.
  • Это требует высокого уровня внимания и опыта, чтобы обеспечить адекватный нагрев и охлаждение компонента для достижения желаемых результатов.
  • Тщательный контроль параметров процесса может занять много времени и может потребовать частого контроля и корректировки в процессе индукционной закалки.

Подведение итогов

Несомненно, индукционная закалка является одним из практических подходов к закалке стальных сплавов с определенным уровнем содержания углерода. Он обеспечивает равномерную закалку, низкие энергозатраты, быстрое время выполнения и ряд других преимуществ.

У него также есть несколько недостатков, а именно возможность образования трещин и высокая стоимость монтажа. Однако использование сложного индукционного закалочного станка FOCO делает этот процесс экономически эффективным благодаря его экологичности. Кроме того, геометрия заготовки и настройка индукционной катушки помогают предотвратить риск образования трещин.