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感应淬火

感应淬火

今天,工业零件制造商利用各种热处理工艺来改变钢合金的表面。感应淬火是淬火金属工件表面最常用的方法之一。

制造商可以将钢制工件定位在携带电流的线圈内,以帮助在钢内产生交流磁场。随着工件经历热诱导,其表面温度在临界点上升。然后制造商(在指定的间隔之后)淬火工件,通常在油浴中。该方案成本有效地产生硬化的外表面。

感应淬火的历史

科学家迈克尔法拉第广泛闻名地闻名于天然气法律,揭示了1831年的磁诱导的发现。他的作品有助于以后的调查由其他研究人员的电流和磁场的基础,例如托马斯爱迪生和尼古拉特斯拉。

到20世纪20年代,金属零件制造商开始在大规模生产制造环境中使用感应加热。对这个过程的兴趣增长了。在20世纪50年代初,美国许多公司在美国实施了金属部件的高批量生产的感应硬化系统。

感应淬火工艺

商业环境中的感应硬化过程通常是在水冷铜圈线圈的辅助中出现的。包括感应线圈的金属必须承载足以帮助在仔细定位的钢制工件内产生交替磁场的电荷。值得注意的是,感应线圈和钢工件永远不需要彼此直接地与身体接触。单个感应线圈可以帮助加热连续的工作件。

感应加热器

一种感应加热器包含至少三个基本的机械元件:电感线圈(能够携带电荷);一种动力装置(用于产生电荷);以及工作头(线圈和电源单元之间的接口)。工程师们已经开发了各种不同的感应加热单元,用于工业和金属部件制造环境。

感应加热过程

感应加热到高于合金的临界温度的水平将导致工件表面开始熔化。当随后在油浴中淬火时,可用碳的来源,这种热处理有助于硬化钢的外部,使其变得更加脆弱,更能够抵抗刮擦和其他擦伤。由于在金属表面上包含碳的间隙原子,因此在微观水平下显示出的微观结构变化有时称为“马氏体”。

通过使工件进行感应淬火,制造商可以增强由此产生的金属部件承受日常磨损的能力。最终,感应淬火有助于延长许多机器零件的有效寿命。

频率和感应加热

一些制造商使用专门的感应加热装置,在感应线圈中产生特定频率范围的电流。经过表面硬化的金属合金的硬度和所需的硬化深度都影响电流的选择。这些工具通常分为四类:

高频硬化电流

缩写为HFC机器,这些单元采用高频电流。它们在大规模生产环境中的当代感应硬化中表现了特别突出的作用。

目前中心频率硬化

缩写为MFC,这些单元通常在500赫兹和10公斤赫兹之间的范围内运行。由于它们在较低频率下运行,因此它们可能有助于在稍微更深层的金属部件的稍微深度级别的选择性硬化。

双频硬化电流

HFC/MFC电机可以在高频和中频电流之间交替。这种类型的单元提供了制造的灵活性。

高频冲击硬化电流

专用感应硬化单元产生以受控脉冲流动的高频电流。

感应淬火:材料及应用

当今的感应硬化环境依赖于多种有用的材料和应用:

材料

感应淬火所需的材料包括电和合适的感应加热制造设备,如专用感应加热单元。零件制造商通常也需要淬火技术,如油浴或水浴。

应用程序

由于感应硬化的过程占据了众多行业的潜在广泛应用,因此制造商已经开发了这种技术的无数应用。经常在感应硬化的帮助下经常产生的一些产品包括:油田钻孔管,小齿轮,齿轮换档,金属胎面和弹簧。

关键优势

作为一种热处理,感应淬火为制造商提供了一些重要的优点。

  1. 这个过程发生得很快。一个金属零件制造设施寻求快速淬火金属工件的大量,可以利用专业的自动化感应加热技术有效地帮助满足生产目标。
  2. 该过程提供了在不改变金属部件的芯的情况下实现外部的选择性硬化的能力。与许多其他形式的表面硬化一样,热感应硬化可能提高耐腐蚀性和脆性。
  3. 这种形式的表面硬化不需要以后的大规模精加工,以除去刻度或脱碳。从这个意义上讲,热感应硬化技术促进了环境友好,成本效益的制造。
  4. 自动化感应淬火设备的使用不需要陡峭的人员学习曲线。虽然制造商必须确保员工遵守健康和安全规程,但工厂不需要使用氰化物盐或其他腐蚀性化学品来完成这一过程。
  5. 感应硬化可以通过显着提高耐磨性和耐久性来提高金属部件的长期值。在这方面,它可以提供一种成本有效地生产更高质量的组件的方法。

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