Глубина закалки при индукционном стали

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

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]

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]

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]

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

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]

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, нагревайся 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 [c.188]

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]

Выбор режимов охлаждения при поверхиостиой закалке. Охлаждение при поверхностной индукционной закалке может осуществляться разными методами погружением в воду или масло, закалкой быстродвижущейся водой или маслом. Для легированных сталей иногда применяют метод охлаждения без подачи на Закаливаемую поверхность какой-либо жидкости — посредством отвода теплоты в глубинные ненагретые зоны детали. В последнее время нашли применение растворы различных веществ, например полимеров, обладающих пониженной по сравнению с водой охлаждающей способностью. [c.258]

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]

За последние годы большое распространение в промышленности получила поверхностная индукционная закалка стали и чугуна при нагреве токами высокой частоты (т. в. ч.) по методу чл.-корр. АН СССР В. П. Вологдина. Основное преимущество индукционной закалки — возможность получения закаленного слоя заданной глубины и ее большая производительность. [c.135]

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]

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]

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]

В данной работе студенты проводят поверхностную индукционную закалку стальных деталей при нагреве т. в. ч. Для выполнения работы студенты получают цилиндрические образцы стали определенной марки, например, углеродистой стали с 0,4 и 0,8% С, и проводят на установке т. в. ч. поверхностную индукционную закалку при различном времени индукционного нагрева (2, 4, 6, 8 и 10 сек.), постоянной мощности и частоте. После закалки студенты определяют твердость поверхности каждого образца на приборе Роквелла с нагрузкой 60 кгс или Виккерса и строят кривую изменения тверцо-сти в зависимости от времени выдержки при нагреве. Кроме того, студенты определяют твердость поперечного сечения по диаметру (на приборе Виккерса с мини.мальной нагрузкой) образца, подвергнутого нагреву в течение 10 сек., строят кривую в координатах твердость— расстояние от поверхности образца и определяют глубину закаленной зоны, исходя из числового значения твердости полу-мартенситной зоны (см. фиг. 161) для данной стали. Перед началом работы студентам демонстрируются нагрев и охлаждение одного образца т. в. ч. при различной продолжительности нагрева (2, 4, 6, 8 и 10 сек.). [c.139]

Зубчатые колеса из стали пониженной прокаливаемости, упрочненные объемно-поверхностной закалкой (при глубинном индукционном нагреве), по статической, динамической и усталостной прочности зубьев превосходят такие же зубчатые колеса из хромомарганцетитановых, хромоникелевых и других сталей, подвергнутые цементации и закалке. [c.227]

На фиг. 42 даны величины остаточных напряжений в цилиндре, образуемых при индукционной закалке образца из стали марки ХНВ. Образец закален на глубину 2 мм, 01 достигает 35 кГ1мм , а напряжение = 50 кГ/мм [48]. [c.109]

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]

Технические условия на поверхностную закалку индукционным способом должны гарантировать необходимую работоспособность детали и удобный контроль соответствия с ними фактических результатов термообработки. Они должны включать задание размеров и расположения закаленной зоны с допустимыми отклонениями, глубину закаленного слон, твердость поверхности. В технических условиях также могут быть особо оговорены максимальные пределы деформации, ограничения рихтовки, распространение цветов побежалости, допустимые дефекты в зоне закаленного слоя и др. Технические условия назначаюгся с учетом свойств выбранной марки стали и задают также предшествующую термическую обработку детали, твердость перед закалкой, допустимую глубину переходной зоны разупрочнения исходной структуры (после термического улучшения). При этом учитывается, что граница закаленного слоя и.ч цилиндрической поверхности ие может быть приближена к широкой выступающей торцовой части (к щеке коленчатого вала) менее чем на 6— 10 мм, что дополнительно уточняется после закалки опытной партии. Закалка ие может быть распростраиеиа на участок поверхности с близко расположенными друг к другу отверстиями или широкими одиночными окнами, вырезами, существенно суживаю-1ЦИМИ зону протекания индуктированного тока. Детали инструментального производства, тонкостенные и асимметричные, деформация и неравномерный нагрев которых делают индукционный нагрев неприемлемым, следует перевести на химикотермическую обработку. [c.4]

Большое влияние, однако, на форму кривой I — f x) имеют температурные зависилюсти р и о. По достижении поверхностными слоями металла точки Кюри глубина проникновения растет, скин-эффект начинает перемещаться в глубь металла. В надлежащих условиях такой процесс может пройти при своем развитии всю толщину металла сквозная индукционная закалка стали х фошо известна специали-отам по термический обработке металла. [c.203]

Особенностями химического состава углеродистых качественных сталей являются суженный интервал допустимого содержания углерода (0,08 %), нормированное содержание хрома (0,10-0,25 %). Для предупреждения подкаливания при охлаждении проката и обеспечения его твердости не выше 255 НВ независимо от содержания углерода ограничено содержание серы и фосфора (до 0,035 % каждого элемента). Если стали предназначены для изготовления патентированной проволоки, то в них уменьшают содержание марганца (0,30-0,60 %) и примесей хрома (< 0,15 %), никеля (< 0,15 %) и меди (<0,20 %),чтобы не увеличить устойчивость переохлажденного аустенита и не получить после патенти-рования нежелательную структуру с пониженной технологической пластичностью. Для проката сталей с С > 0,35 % нормируется обезуглероживание, если детали из этих сталей будут подвергаться индукционной закалке. Допускается обезуглероживание на глубину не более 0,5-1,5 % диаметра (на сторону), включая слой феррита и переходную зону. [c.96]

Поверхностной и объемной индукционной закалке с последующим низким отпуском подвергают зубчатые колеса малых и средних размеров из сталей с содержанием углерода 0,4 - 0,5 %. Для контурной поверхностной закалки на глубину (0,20 - 0,25) m используют стали 40, 45, 50Г, 40Х, 40ХН и др. Сердцевина при этом не закаливается и остается вязкой. По нагрузочной способности эти стали уступают цементуемым сталям. [c.339]

В последнее время для изготовления зубчатых колес автомобилей и станков взамен легированных цементуемых сталей применяют сталь пониженной прокаливаемости 58 (или 55ПП). Это качественная углеродистая сталь (ГОСТ 1050-88), которая содержит 0,55 - 0,63% С и минимальное количество примесей (0,15% Сг, 0,20% Мп и 0,30% Si), увеличивающих прокаливаемость. При глубинном индукционном нахреве и интенсивном охлаждении водой детали из этой стали получают только поверхностную закалку. Закаленный слой, как и при цементации, имеет толш 1ну 1 - 2 мм и высокую твердость (58 - 62 HR ), плавно снижающуюся к сердцевине. Сердцевина закаливается на троостит или сорбит, имеет твердость 40 - 30 HR при достаточной вязкости. Применение этой дешевой стали дает большой экономический эффект. [c.339]

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]

Индукционная поверхностная закалка обеспечивает уменьшение деформаций, почти полностью устраняет окисление и обезуглероживание. Используя глубинный нагрев для сталей пониженной и регламентированной нрокаливае-мости (стали 55ПП, У6, 47ГТ), получают необходимую глубину упрочнения. Наиболее быстрый нагрев осуществляют при температурах ниже точки Кюри. [c.154]

Полуоси, изготовленные из стали 47ГТ и закаленные при глубинном индукционном нагреве, при равных значениях статической прочности обладают значительно более высоким пределом выносливости по сравнению с полуосями, изготовленными из более дорогой легированной стали и подвергнутыми объемной термической обработке. Повышение механических свойств полуосей из стали 47ГТ после объемно-поверхностного упрочнения обеспечивается наличием высоких сжимающих напряжений в поверхностных слоях и мелким устойчивым при нагреве до 1000— 1050° С зерном аустенита (11—12-го балла), гарантирующим при закалке получение мелкокристаллического мартенсита с высокими свойствами. [c.231]

Эффект упрочнения во многом связан с мартенситным переходом в аустенитной фазе при Г = при закритйческих скоростях охлаждения (дпя углеродистых сталей Укр > 200 К/с). При >10 Вт/м скорость охлаждения Уохл К/с в области (х) < 10 К, и уточнение глубины упрочнения требует знания кинетики процессов структурных превращений при быстром нагреве и последующем охлаждении. При величине удельной мощности электронагрева д 10 Вт/м времена выдержки поверхностного слоя при Т > Асз сравнимы, а при gs > 4-10 Вт/м они меньше времен, необходимых для гомогенной аустенитизации за счет углерода, диффундирующего в решетке ферритной матрицы (размер зерен перлита в этом случае 5-ь20 мкм). В такой ситуации дальнейшее повышение уровня электронагрева д теряет смысл, если не перевести при высокочастотной индукционной закалке часть поверхностного слоя в состояние подплавления, резко сократив времена диффузионного массопереноса и гомогенизации состава в нагретом слое. [c.498]

Для поверхностной закалки применяют обычные углеродистые стали с содержанием углерода 0,4% и выше (при меньшем содержании углерода поверхностный слой не получит необходимой твердости). Легированные стали применять, как правило, не следует, так как глубокая прокаливаемость, которая достигается легированием, здесь совершенно не нужна. Более того, в ряде случаев требуются стали пониженной прокаливаемости. 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 (К. 3. Шепеляковским) глубокого индукционного нагрева стали пониженной прокаливаемости. На рис. 228 показан макрошлиф шестерни из стали пониженной прокаливаемости, закаленной после глубокого индукционного нагрева. Выше критической точки был нагрет весь зуб и часть основания, но так как сталь была пониженной прокаливаемости, то закалилась она только в поверхностном (светлом) слое. Видно, что глубина закаленного слоя везде одинаковая. Сталями пониженной прокаливаемости являются углеродистые стали с минимальным содерн анием постоянных (Мн, Si) и случайных (Сг, Ni и др.) примесей (стали марок 55ПП, 60ПП и др.). [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...