Чому гайки високої міцності потребують гартування твердості, щоб відповідати вимогам
Деякі деталі несуть більше напруги, ніж центр, під дією змінного навантаження та ударного навантаження, таких як кручення та згинання. У разі тертя поверхневий шар також постійно зношується. Тому до поверхневого шару деяких деталей висуваються вимоги високої міцності, високої твердості, високої зносостійкості та високої межі втоми. Тільки поверхневе зміцнення може відповідати вищезазначеним вимогам. Завдяки перевагам малої деформації та високої продуктивності, загартування поверхні широко використовується у виробництві.
Згідно з різними методами нагрівання, загартування поверхні в основному включає гасіння поверхонь індукційним нагріванням, загартування нагрівальної поверхні полум'ям, загартування нагрівальної поверхні електричним контактом тощо.
• індукційне поверхневе твердіння
Індукційним нагріванням є використання електромагнітної індукції для генерації вихрового струму в заготівлі та нагрівання заготовки. У порівнянні зі звичайним загартуванням, індукційне загартування поверхні має такі переваги:
1. Джерело тепла знаходиться на поверхні заготовки, з високою швидкістю нагрівання та високим коефіцієнтом корисної дії
2. Оскільки заготовка не нагрівається в цілому, деформація невелика
3. Короткий час нагрівання та менше окислення та знебарвлення поверхні
4. Твердість поверхні заготовки висока, чутливість до висічок невелика, ударна в'язкість, втомна міцність і зносостійкість значно покращуються. Це вигідно розвивати потенціал матеріалів, економити витрату матеріалів та покращувати термін служби деталей
5. Компактне обладнання, зручне використання та хороші умови праці
6. Зручний для механізації та автоматизації
7. Його можна використовувати не тільки для загартування поверхні, але і для проникнення нагріву та хімічної термічної обробки.
Основний принцип індукційного нагріву
Коли заготовка поміщається в індуктор, коли індуктор проходить через змінний струм, навколо індуктора генерується змінне магнітне поле з тією ж частотою, що і струм, а індукована електрорушійна сила відповідно формується в заготівлі, яка утворює індукований струм на поверхні заготовки, а саме вихровий струм. Під дією опору робочої деталі електрична енергія перетворюється на теплову енергію, завдяки чому температура поверхні деталі досягає температури загартування та нагрівання.
• властивості після індукційного поверхневого твердіння
1. Поверхнева твердість: поверхнева твердість заготовки після індукційного нагрівання високої та середньої частоти зазвичай на 2-3 одиниці (HRC) вища, ніж у звичайного загартування.
2. Зносостійкість: зносостійкість заготовок після гасіння високою частотою вище, ніж після звичайного гасіння. В основному це пов'язано з комбінованими результатами дрібних мартенситних зерен, високої дисперсності карбіду, високого коефіцієнта твердості та високого напруження при стисненні на поверхні затверділого шару.
3. Сила стомлюваності: гасіння поверхні на високих та середніх частотах значно покращує втомну силу та знижує чутливість до висічок. Для заготівлі з того ж матеріалу втомна міцність збільшується зі збільшенням глибини затвердіння в певному діапазоні, але коли глибина затвердіння занадто глибока, поверхневий шар стискає напругу, тому сила втомлення зменшується зі збільшенням глибина затвердіння, а крихкість заготовки збільшується. Глибина загального шару твердіння δ = (10-20)% d. Він більше підходить, серед яких D. - ефективний діаметр заготовки.