Глубина закалки при индукционном нагреве

Глубина закалки при индукционном нагреве 316 --стали 233 [c.541]

Основы надежности закладываются конструктором в содружестве с технологом при проектировании. Заданная надежность обеспечивается в процессе производства применением прогрессивной технологии. В эксплуатации заданная функция надежности реализуется выполнением всех правил эксплуатации. Надежность изделия тесно связана с его долговечностью. Эффективных мер повышения долговечности много, в их числе закалка стальных деталей при нагреве т. в. ч., дающая возможность увеличить износостойкость зубчатых передач в 2—4 раза хромирование трущихся деталей дает возможность увеличивать срок службы по износу в 3—5 раз и др. Хорошая система смазки является необходимым условием обеспечения надежности и долговечности машин. Широкое применение в машиностроении т. в. ч. для упрочнения деталей машин с целью повышения их ресурса объясняется многими их преимуществами по сравнению с другими видами термической обработки деталей. Однако реализовать эти преимущества возможно только при условии правильного установления параметров закалки. Важнейшими из них являются глубина закалки х , твердость HR , зона перехода закаленной части детали к незакаленной, частота тока и скорость процесса упрочнения. Теоретически глубина упрочнения трущейся детали должна равняться предельному допуску ее износа. Однако практически при ее определении следует учитывать условия работы детали, ее геометрические размеры и материал. Опыт применения т. в. ч. показывает, что при невыполнении этих условий закалка при индукционном нагреве приводит к отрицательным результатам. В тех случаях, когда зона перехода закаленной части детали к незакаленной совпадает с наиболее опасным сечением и местом концентрации напряжений, в этих зонах первоначально возможно появление микротрещин, а затем их развитие под действием знакопеременных нагрузок и усталостный излом. Аналогичные результаты могут быть и при недостаточной глубине закаленного слоя. [c.206]

В станкостроении поверхностной закалке при индукционном нагреве подвергают только мало- и средненагруженные зубчатые колеса, чаще не переключаемые на ходу. Этот метод упрочнения часто используют для шестерен малых и средних размеров, работающих с колесами, подвергнутыми упрочнению, ввиду хорошей их взаимной прирабатываемости. Обычно колеса для поверхностной закалки изготовляют из стали 40Х и закаливают на глубину 0,2—0,25 т, но не более 1,4—1,8 мм. Закалка венца зубчатых колес (I 300 мм и т = 1 - -З) проводится насквозь и при том глубже их впадины на 1,5—3,0 мм. Для обеспечения высокой износостойкости и прочности твердость на поверхности должна быть на уровне 48—52 ННС. При этом закалка должна быть контурной без перерыва этого упрочненного слоя. [c.338]

Чем меньше / (частота тока), тем больше глубина нагреваемого слоя. Если применять ток малой частоты (промышленный), то индуцированный ток будет течь по всему сечению детали и вызывать сквозной нагрев. Индукционный нагрев обеспечивает высокие скорости нагрева. Скорость нагрева TR4 в зависимости от/ р, ц. составляет 50—500 °С/с, а при обычном печном напеве она не превышает 1—3 °С/с. Нагрев до температуры закалки осуществляется за 2—10 с. Глубина слоя 2—5 мм. Большие скорости нагрева приводят к тому, что превращение перлита в аустенит смещается в область более высоких температур, поэтому температура закалки при индукционном нагреве выше, чем при нагреве в печах, где скорость нагрева не превышает 1,5—3 °С/с. Чем больше скорость нагрева в районе фазовых превращений, тем выше температура аустенизации и получения при охлаждении нормальной структуры (мелкокристаллического мартенсита) и максимальной твердости. Так, например, при печном нагреве стали 40 температура закалки 840—860 °С, при индукционном нагреве со скоростью 250 °С/с —880—920 °С, а со скоростью 500 °С — 980—1020°С. [c.129]

Разработка методов поверхностной закалки при глубинном индукционном нагреве (см. гл. 10) позволила использовать закалку при индукционном нагреве как комплексный способ упрочнения, одновременно повышающий сопротивление статическим и усталостным нагрузкам при изгибе при высоком уровне контактной усталости и сопротивления износу. В этом случае при соответствующем выборе стали и режима обработки обеспечивается получение мартенситной структуры в поверхностном слое и улучшение свойств сердцевины. В табл. 16 приведены некоторые примеры подобной обработки. [c.554]

Объемно-поверхностная закалка (при глубинном индукционном нагреве) разработана на автозаводе им. Лихачева и широко применяется в производстве для обработки тяжелонагруженных деталей автомобилей. Для получения требуемой толщины закаленного слоя тяжелонагруженных деталей при обычных способах индукционной закалки необходимо изготовлять эти детали из легированных сталей с большой прокаливаемостью. Данный метод поверхностной закалки обеспечивает возможность замены легированных сталей углеродистыми или низколегированными сталями с одновременным получением требуемой прочности и долговечности за счет реализации преимуществ глубинной закалки и поверхностной закалки при индукционном нагреве. Особенности поверхностной закалки при глубинном нагреве следующие 1) глубина нагрева до температур закалки больше глубины закаленного слоя со структурой мартенсита (не менее, чем в 2 раза) при этом вся деталь или упрочняемая часть детали прогревается насквозь при охлаждении быстродвижущейся водой закаливается поверхностный слой в соответствии с прокаливаемостью данной стали в более глубоких слоях, также нагретых до температуры закалки, получается структура троостита или сорбита закалки упрочнение сердцевины и закалка поверхности осуществляются за одну операцию, обеспечивая повышение конструктивной прочности деталей 2) необходимость применения сталей с регламентированной (РП) и пониженной (ПП) прокаливаемостью [c.98]

Почему температура под закалку при индукционном нагреве выше, чем при нагреве в печи В каком случае будет более мелкое зерно аустенита Как проводится и какие преимущества закалки при глубинном индукционном нагреве [c.311]

На рис. 1-6 представлено распределение температуры при индукционном нагреве под поверхностную закалку. Кривая 1 соответствует режиму нагрева при х, < называемому глубинным. При этом режиме нагрева роль теплопроводности в значительной мере снижена, хотя она и проявляется в процессе нарастания нагретого слоя. Кривая 2 соответствует случаю х > А, . Здесь основную роль играет теплопроводность так же, как и при нагреве внешними источниками тепла, например, в печи или соляной ванне. Такой тип нагрева называют чисто поверхностным. Он характеризуется большими тепловыми потерями, чем глубинный. Время [c.16]

При индукционном нагреве тепло возникает в самой детали. Это позволяет получать очень высокие скорости поверхностного нагрева детали до требуемых температур закалки, превышающих верхнюю критическую точку на 50—120° С. Нагретая таким образом деталь охлаждается водой или другим охладителем, в результате чего происходит закалка поверхностного слоя определенной глубины. [c.122]

Структурные превращения при индукционном нагреве и закалке. Условия закалки с нагревом т. в. ч. характеризуются рядом факторов частотой и силой тока в индукторе временем (скоростью) нагрева, особенно в области фазовых превращений временем выдержки скоростью охлаждения температурой на поверхности и ее распределением по глубине нагреваемого слоя эпюрой возникающих при нагреве и закалке внутренних напряжений, которые сильно влияют не только на прочность деталей, но и на структурные превращения в аустените и мартенсите. [c.240]

Типичное распределение температуры по сечению изделия при индукционном нагреве приведено на фиг. 169, где показано что при нагреве на глубину меньшую или равную глубине проникновения тока распределение температуры является благоприятным (кривая /). 1 В пределах нужной глубины температура меняется очень незначительно и, следовательно, после быстрого охлаждения закаленный слой будет иметь однородную структуру по всей глубине. Если глубина проникновения мала по сравнению с требуемой глубиной закалки (частота тока слишком велика), температура в пределах нагретого слоя меняется резко, и поверхностные слои могут оказаться перегретыми (кривая 2). Перепад температур в пределах нагретого слоя может быть уменьшен за счет снижения скорости нагрева. Однако такой режим обычно энергетически не выгоден и не обеспечивает высокого качества закалки. Применение больших скоростей нагрева для термической обработки стали потребовало пересмотра температурных режимов нагрева. [c.257]

Таким образом, строение поперечного сечения образца после индукционной закалки состоит из трех зон с существенно различными свойствами поверхностной зоны глубиной до 2,5 — 3 мм при средней твердости = 4,9 ГПа, переходной зоны шириной до 1 мм с твердостью = 2,75 ГПа. Формированию такой сильно неоднородной структуры способствуют как достаточно высокие скорости охлаждения на поверхности образца, обеспечивающие образование в поверхностном слое бездиффузионных и промежуточных структур распада аустенита, так и значительный градиент температур по сечению образца, возникающий при высокочастотном индукционном нагреве. При этом температура только поверхностного слоя выше критической температуры тогда как все остальное сечение прогревалось до меньших температур, а скорость охлаждения этих слоев металла была, очевидно, существенно меньше критической скорости закалки исследованных сталей. [c.180]

Как проводится и каковы преимущества закалки при глубинном индукционном нагреве [c.228]

При выборе упрочняющей обработки, особенно в условиях массового производства, предпочтение следует отдавать наиболее экономичным и производительным технологическим процессам, например поверхностной закалке при поверхностном или глубинном индукционном нагреве, газовой цементации, нитроцементации и т. д. [c.325]

Разработка методов поверхностной закалки при глубинном индукционном нагреве (см. с. 223) позволила использовать его как комплексный способ упрочнения, одновременно повышающий сопротивление статическим и усталостным нагрузкам при изгибе при высоком уровне контактной усталости и сопротивления износу. [c.336]

Широкие лабораторные исследования и натурные испытания показали, что во всех случаях долговечность деталей, изготовленных из сталей пониженной прокаливаемости, упрочненных поверхностной индукционной закалкой при глубинном нагреве, превосходит долговечность деталей, изготовленных с упрочнением путем цементации [119]. [c.133]

Стремление преодолеть эти недостатки метода поверхностной закалки пра поверхностном нагреве привело к созданию нового варианта поверхностной закалки — объемно-поверхностной закалки (при глубинном индукционном нагреве). Главные особенности этого способа термической обработки приведены ниже. [c.268]

В последние годы в СССР получает распространение поверхностная закалка при глубинном индукционном нагреве. В этом случае глубина нагрева до надкритических температур больше, чем глубина закалки (прокаливаемость). Детали, имеющие тонкое сечение, нагреваются насквозь. Глубина закалки таким образом определяется не глубиной нагрева, а прокаливаемостью стали. Поэтому для поверхностной закалки применяемая сталь должна прокаливаться на меньшую глубину, чем глубина нагрева. После закалки на поверхности образуется мартенсит HR Q), а в сердцевине — поскольку здесь скорость охлаждения меньше критической, сорбит или троостит, что значительно упрочняет ее [HR 30—40, aв=120- 130 кгс/мм ). [c.252]

Устранения феррита в структуре, снижающего твердость поверхностного слоя, можно добиться наряду с предварительной терми. ческой обработкой повышением температуры нагрева. Та же сталь с 0,47% С, предварительно нормализованная, после индукционного нагрева при разных температурах и закалки, показала следующее распределение твердости в поверхностном слое после нагрева до 750° твердость была совершенно недостаточной и простиралась на глубину всего лишь 0,3 мм при 800° твердость была значительно выше и распространялась до 0,5 млг при 850° и особенно при 900 и 975° высокая твердость распространялась на глубину до 1 мм и глубже. [c.242]

Стали пониженной прокаливаемости, упрочняемые поверхностной закалкой при глубинном индукционном нагреве (по техническим условиям) [c.393]

Широкое применение получил способ поверхностной индукционной закалки при глубинном нагреве. Особенности этого способа состоят в следующем [c.120]

В табл. 22 приведены примеры использования поверхностной закалки при индукционном нагреве для упрочнения деталей металлорежущих станков н автомобилей. Некоторые шестерни заднего моста автомобиля (например, коническая ведомая и ведущая шестерни редукторов заднего моста) изготовляют из стали 55ГШ (см. с. 223) и упрочняют поверхностной закалкой при глубинном индукционном нагреве (автомобили ГАЗ, ЗИЛ). [c.336]

В тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, если к зубчатым колесам не предъявляется высоких требований по износостойкости, их изготовляют из сталей 40, 45, 40Х, 40ХС и упрочняют закалкой с высоким отпуском и последующей поверхностной закалкой при индукционном нагреве на глубину 1,5—2,5 мм и твердость 54 НКС. [c.338]

Сплавы иа основе меди - Обрабатываемость 174 Срезаемый слой при фрезеровании 174 Сталь - Глубина сверления 788 - Обеспечение конструкционной прочности при термической обработке 369 -Обрабатываемость 202 - Поверхностная закалка при газопламенном нагреве 372 - Поверхностная закалка при индукционном нагреве 372 - Полирование 252, 253 -Режимы лезвийного резания 127, 128 - Режимы резания инструментами из ПСТМ 592 - Режимы резания при тонком растачивании 786 - Скорость резания при нарезании резьбы в отверстиях корпусных деталей 792 - Ультразвуковая обработка 333 [c.836]

При индукционном нагреве для термической обработки или обработки давлением можно осушествлять нагрев металла на любую глубину, а также местный нагрев деталей. Небольшая продолжительность нагрева обеспечивает высокую производительность установок индукционного нагрева, а отсутствие деформации, окалины и обезуглероженного слоя дает возможность производить закалку деталей после их окончательной механической обработки. Для многих деталей после индукционного нагрева и закалки не нужно производить отпуск, так как при нагреве предусматривается сообщение им тепла, достаточного для самоотпуска. Установки индукционного нагрева могут быть полностью автоматизированы. Они хорошо вписываются в поточные автоматические производственные линии. Однако сравнительно низкая температура шлака, затрудняющая процессы рафинирования металла, а также высокая стоимость установок ограничивают пока их широкое применение. [c.257]

Так как создание температурных полей определенной конфигурации является основной целью проектирования устройств индукционного нагрева, рассмотрим некоторые характерные особенности распределения температур. Прежде всего при индукционном нагреве максимальная температура создается не на поверхности тела, а на некоторой глубине, в зоне источников теплоты. Это следует из того, что тепловой поток направлен с поверхности тела в окружающую среду и производная Т по внутренней нормали на границе всегда отрицательна, см. (1.73). Лишь в случае идеальной теплоизоляции дТ1дп)с = 0. При нагреве под закалку влияние тепловых потерь невелико и поверхностную температуру можно считать [c.44]

Диаграммы преимущественных режимов. При высокочастотной закалке достигается более высокая твердость, чем после обычной закалки. Однако повышенная твердость может быть достигнута лишь в случае нагрева по определенным оптимальным режимам. В других случаях твердость получается такая же, что и при обычной закалке, а иногда оказывается даже меньшей. Для составления правильной технологии необходимо установление оптимальных режимов индукционного нагрева. На фиг. 42 приведены диаграммы, позволяющие выделить оптимальные режимы для получения наиболее высокой твердоспг. Область преимущественных режимов показана штриховкой. Использование диаграмм позволяет регулировать глубину закалки при сохранении высокой твердости. Если глубина слоя, полученная, например, при температуре закалки 900 С, и = 100 град/сек оказывается недостаточной, то можно (в пределах области преимущественных режимов) уменьшить скорость [c.66]

Для поверхностной закалки применяют обычные углеродистые стали с содержанием углерода 0,4% и выше . Легированные стали применять, как правило, не следует, так как глубокая прокалнваемость, которая достигается легированием, здесь совершенно не нужна. Более того, в ряде случаев требуются стали пониженной прокалнваемости. Например, известно, что весьма трудно равномерно нагреть шестерню на одинаковую глубину по всему контуру. При нагреве в машинном генераторе будут сильнее нагреваться впадины, а в ламповом генераторе — вершины зубьев. Предложен способ глубокого индукционного нагрева стали пониженной прокаливаемости. На рис. 255 показан макрошлиф шестерни из стали пониженной прокаливаемости, закаленной после глубокого индукционного нагрева. Выше критической точки был нагрет весь зуб н часть основания, но так как сталь была попиженнои прокаливаемости, то [c.316]

Шепеляковский К- 3. Условие применения метода поверхностной закалки при глубинном индукционном нагреве. В кн. Применение токов высокой частоты в электротермии. Л., Машиностроение , 1968, с. 149— 166 с ил. [c.260]

Поверхностная закалка (при поверхиостиом индукционном нагреве). При этом виде поверхностного упрочнения стали глубина закалки на мартенсит примерно равна глубине слоя, нагретого до надкритических температур. Более [c.264]

Исследованию подвергали стали 40 и 40ХН. Испытуемую поверхность образцов этих сталей нагревали токами высокой частоты и закаливали в воде (табл. 101). Закалку выполняли по заранее отработанным режимам с таким расчетом, чтобы получить глубину закаленного слоя не менее 2,5 мм и наиболее высокую твердость. Известно, что в условиях индукционного нагрева при увеличении длительности выдержки образца под током не 254 [c.254]

Стали пониженной и регламентированной прокаливаемости ПП (55ПП, 58ПП) и РП (47ГТ) позволяют осуществлять поверхностную закалку ответственных тяжелонагруженных деталей машин при глубинном индукционном нагреве, при котором за один нагрев осуществляется поверхностная закалка и упрочнение сердцевины. Это обеспечивает комплекс более высоких свойств, чем при обычной поверхностной закалке. [c.59]

В настоящее время применяются два принципиально отличных метода закалки индукционным нагревом поверхностная закалка для конструкционных сталей типа 40, 45 и 45Х объемно-поверхностная закалка (при глубинном индукционном нагреве) для сталей с регламентированной прокаливаемостью 58 (55ПП), 47ГТ, ШХ4РП. Второй метод обеспечивает более высокую конструктивную прочность, и поэтому его применяют для закалки тяжелонагруженных деталей, подвергаемых высоким изгибающим, крутящим и контактным нагрузкам, а также для закалки детален сложной формы — зубчатых колес, крестовин, деталей подшипников качения. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...