ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные виды поверхностной закалки и области ее применеИндукционная закалка и ее физические основы из "Термическая обработка металлов токами высокой частоты " Многие ответственные детали работают на истирание и одновременно подвергаются действию ударных нагрузок. Такие детали должны иметь высокую поверхностную твердость, что достигается применением способа поверхностной закалки деталей. [c.44] Этот способ предусматрибает термическую обработку только поверхностных слоев деталей, в результате чего изменяется структура и повышается твердость этих слоев, а структура и твердость сердцевины остается без изменения. [c.44] Способ объемной закалки преследует цель изменения структуры и твердости материала по всему сечению обрабатываемой детали. [c.44] Поверхностная закалка имеет ряд преимуществ по срав не-нию с объемной закалкой не требуется нагревательных печей и операции закалки и отпуска можно включать в общий поток механической обработки сокращается время процесса, благодаря чему поверхность деталей не окисляется, не обезуглероживается, детали меньше подвергаются деформации. Ударная вязкость сердцевины при поверхностной закалке выше, чем при объемной. [c.44] При поверхностной закалке возможна полная или частичная механизация и автоматизация производства. [c.44] В настоящее время для упрочнения зубчатых колес, коленчатых валов, распределительных валиков, осей и других деталей автомобилей, тракторов и металлорежущих станков применяются три основных.метода поверхностной закалки индукционная, пламенная,-с нагревом в электролите. [c.44] Индукционный метод поверхностной закалки деталей широко применяется в машиностроении и является одним из эффективных методов упрочнения металлов и сплавов. Этот вид термической обработки на первом этапе внедрения применялся вместо процессов химико-термической обработки цементации, цианирования и в отдельных случаях ваамен термического улучшения. [c.44] Этот метод позволяет изготовлять детали из дешевой углеродистой стали, обеспечивающей высокую прочность поверхности и сердцевины. [c.45] В настоящее время длительные и трудоемкие процессы химико-термической обработки на заводах массового производства применяют только для небольшой номенклатуры деталей, например для зубчатых колес и других ответственных деталей. [c.45] Индукционный нагрев основан на следующем явлении. При прохождении переменного электрического тока высокой частоты по проводнику — медному индуктору 1 (рис. 23) вокруг последнего образуется переменное электромагнитное поле, силовые линии 3 которого пронизывают помещенную в индуктор деталь 2. В поверхностном слое детали возникают вихревые токи (токи Фуко), вызывающие нагрев этого слоя до высокой температуры. [c.45] Для генерирования (преобразования) токов повышенной час готы до 10000 Гц нашли широкое применение машинные генераторы, а для токов высокой частоты — ламповйе генераторы. [c.46] Метод индукционного высокочастотного нагрева основан на законе электромагнитной индукции, поверхностном эффекте, эффекте близости, кольцевом эффекте, тепловом действии тока и изменении свойств стали в процессе нагрева. [c.46] Закон электромагнитной индукции. В проводнике,-который пересекается силовыми линиями магнитного поля, возникает э. д. с. и, если он замкнут, то по нему потечет ток. Следо вательно, в детали, которая пересекается силовыми линиями магнитного поля индуктора, также индуктируется э. д. с. и возникают индукционные токи. [c.46] Электродвижущую силу индукции называют противоэлектро-движущей силой, так как она направлена навстречу электродвижущей силе источника энергии и препятствует прохождению тока по проводнику (рис. 24). [c.46] Из формулы видно, что индуктированная э. д. с., пропорциональная частоте и максимальному Значению магнитного потока Ф=В-8 внутри контура, пропорциональна также и величине тока, протекающего в индукторе. Наибольшее значение магнитной индукции В ограничивается максимально возможным магнитным насыщением стали 14 000—15 000 Гс, а площадь поперечного сечения детали 5 органичивается ее размерами. [c.46] Величина магнитного потока Ф и его распределение зависят от величины тока, проходящего по индуктирующему проводу (индуктору), числа витков и среды, в которой образуется магнитное поле. В случае хорошей магнитной проницаемости среды (например, стали) магнитное поле будет усиливаться и, наоборот, при плохой магнитной проницаемости (например, воздух) магнитное поле будет ослаблено. [c.46] Явление поверхностного эффекта. Постоянный ток в проводнике распределяется равномерно по сечению, переменный ток распределяется по сечению неравномерно в зависимости от частоты тока (см. рис. 25). [c.46] При пропускании переменного тока наибольшая противоэлек-тродвижущая сила индуктируется в центре проводника, который охватывается полным магнитным потоком. Чем ближе к поверх-, ности проводника, тем слабее магнитное поле, а следовательно, меньше противоэлектродвижущая сила. [c.46] Существование этой силы равноценно появлению в проводнике некоторого добавочного сопротивления, носящего название индуктивного сопротивления цепи. Встречая в центре проводника наибольшее индуктивное сопротивление, ток будет стремиться пройти в направлении наименьшего сопротивления и вытес-ниться к поверхности проводника. [c.47] Свойство тока высокой частоты протекать только по поверхностному слою проводника принято называть поверхностным эффектом, или скин-эффектом. [c.47] Вернуться к основной статье