熱処理の分野では、高周波焼入れには通常、同時加熱焼入れとスキャニング焼入れの2つの加熱方法があります。正しい加熱方法を使用することは、鋼の高周波焼入れの効果と生産効率を向上させるために有益です。自動車部品や工業用金属部品の多くは、ワークピースの表面硬度を高めるために高周波焼入れを必要とします。誘導加熱後、ワークピースの表面硬度は増加し、耐用年数が長くなります。高周波焼入れプロセスに有益な2つの加熱方法についてお読みください。
つの高周波焼入れ法
金属部品の形状や焼き入れが必要な部位が異なるため、最良の結果を得るためには加熱方法を使い分ける必要があります。これらの方法には通常、以下の2種類がある。
1.加熱と硬化の同時進行
この加熱方法では、金属部品の表面全体を同時に加熱します。つまり、誘導コイルが鋼部品全体を覆うことになる（局部焼入れの場合、誘導コイルは焼入れする部分を覆うだけでよい）。目標温度に達したら、すぐに火を止めて冷まします。一般的には、冷却水を用いて部品に吹き付ける。ギヤの加熱と硬化を同時に行っている間、誘導コイルとギヤの相対位置は一定です。つまり、コイルは部品の端から端まで移動しません。しかし、ギア自体は回転することができる。より均等に加熱するために、回転可能な台座の上に置きます。加熱中、ギアを素早く回転させ、ギアの表面温度を一定に保つ。部品の水冷工程では、2つの方法があります：
- 道具はそのままプールに落ちる
- スプリンクラーがギアに水をかける
どちらの方法も効果は非常に高い。選択する際には、鋼鉄部品のサイズと形状を考慮し、表面全体が良好な冷却効果を得られるようにする必要がある。
2.スキャニング・ハードニング
スキャニング焼入れは連続焼入れとも呼ばれる。この方法はシャフト焼入れによく使われる。この方法では、スキャナーが誘導コイルを一定速度で移動させるように制御します。誘導コイルは、表面加熱のためにシャフトの一端から始まり、ゆっくりとシャフトの他端まで移動します。同時加熱焼入れと同様に、スキャニング焼入れのプロセスでも、シャフトは一定速度で回転し、温度の均一性を確保することができます。誘導コイルには通常、加熱部分に即座に噴霧する水スプレーが装備されています。水スプレーは、加熱後1秒または2秒後に開始するように設定されます。
スキャニング・ハードニングの適用
表面硬化面積が比較的大きく、電源設備の電力が不足する場合、通常、走査焼入れを使用します。一般的な走査加熱による高周波焼入れの用途
- カムシャフト外周面の円周走査焼入れ
- 軌道表面のスキャニング硬化
- 自動車シャフトのスキャニング焼入れ
- 大歯車の単歯のスキャニング焼入れ
表面硬化面積が比較的大きく、電源設備の電力が不足する場合、通常、走査焼入れを使用します。広範な生産経験によると、同じ電源の条件下では、同時加熱方式による部品の生産効率は走査型焼入れ方式によるものより高く、焼入れ設備が占める床面積も小さい。
段付きシャフト部品の焼入れ
走査加熱プロセスでは、大径段部から小径段部への移行部で温度が低くなります。これは、移行領域がインダクタの電磁場にオフセットを生じさせ、シャフトの全長にわたって急冷層の不連続を引き起こすためである。現在、段付きシャフトの硬化層を全長にわたって連続させ、シャフトのねじり強度を向上させるために、縦電流と同時加熱する方法が一般的に用いられている。
2種類の高周波焼入れ方式に対応する装置
一般的に、高出力誘導加熱機は、通常、同時加熱および焼入れのために使用され、誘導焼入れ工作機械は、走査焼入れのために使用され、以下を含みます。 縦型高周波焼入機および横の高周波焼入れ機械。
結論
高周波焼入れには、同時焼入れとスキャニング焼入れの2つの方法があり、部品によって適した方法が異なります。実際の使用にあたっては、鋼部品の形状、大きさ、焼入部分の面積などに応じて総合的に検討する必要がある。
