Miksi erittäin lujat mutterit tarvitsevat sammutuskovuuden vaatimusten täyttämiseksi
Jotkut osat, kuten vääntö ja taivutus, vaihtelevan kuormituksen ja iskukuormituksen, kuten keskipisteen, aiheuttavat suuremman jännityksen kuin keskipiste. Kitkan tapauksessa myös pintakerros on jatkuvasti kulunut. Siksi joidenkin osien pintakerrokselle asetetaan vaatimukset korkealle lujuudelle, korkealle kovuudelle, korkealle kulumiskestävyydelle ja korkealle väsymisrajalle. Vain pinnan lujittaminen voi täyttää yllä olevat vaatimukset. Pienen muodonmuutoksen ja korkean tuottavuuden etujen takia pinnan karkaisua käytetään laajalti tuotannossa.
Eri lämmitysmenetelmien mukaan pinnan karkaisu sisältää pääasiassa induktiolämmityksen pinnan sammutuksen, liekin kuumennuspinnan sammutuksen, sähkökosketuspinnan karkaisun jne.
• induktiopinnan kovettuminen
Induktiokuumennuksella tarkoitetaan sähkömagneettista induktiota pyörrevirran tuottamiseksi työkappaleessa ja työkappaleen lämmittämiseksi. Verrattuna tavalliseen sammutukseen induktiopinnan karkaisulla on seuraavat edut:
1. Lämmönlähde on työkappaleen pinnalla, nopea lämmitysnopeus ja korkea lämpötehokkuus
2. Koska työkappaletta ei kuumenneta kokonaisuutena, muodonmuutos on pieni
3. Lyhyt lämmitysaika ja vähemmän pinnan hapettumista ja hiilenpoistoa
4. Työkappaleen pintakovuus on korkea, loviherkkyys on pieni, iskunkestävyys, väsymislujuus ja kulutuskestävyys paranevat huomattavasti. On hyödyllistä kehittää materiaalien potentiaalia, säästää materiaalien kulutusta ja parantaa osien käyttöikää
5. Kompakti varustus, kätevä käyttö ja hyvät työolot
6. Kätevä mekanisoinnissa ja automatisoinnissa
7. Sitä voidaan käyttää paitsi pinnan karkaisussa, myös läpäisemälämmityksessä ja kemiallisessa lämpökäsittelyssä.
Induktiolämmityksen perusperiaate
Kun työkappale asetetaan induktoriin, kun induktori kulkee vaihtovirran läpi, induktorin ympärille syntyy vaihtuva magneettikenttä samalla taajuudella kuin virta, ja indusoitu sähkömoottorivoima syntyy vastaavasti työkappaleessa, joka muodostaa indusoitu virta työkappaleen pinnalla, nimittäin pyörrevirta. Työkappaleen kestävyyden vaikutuksesta sähköenergia muuttuu lämpöenergiaksi, mikä saa työkappaleen pintalämpötilan saavuttamaan sammutus- ja kuumennuslämpötilan.
• ominaisuudet induktiopinnan kovettumisen jälkeen
1. Pinnan kovuus: työkappaleen pintakovuus korkean ja keskitaajuisen induktiokuumennuksen jälkeen on yleensä 2–3 yksikköä (HRC) korkeampi kuin tavallisessa sammutuksessa.
2. Kulutuskestävyys: työkappaleiden kulutuskestävyys korkeataajuisen sammutuksen jälkeen on korkeampi kuin tavallisen sammutuksen jälkeen. Tämä johtuu pääasiassa pienten martensiittirakeiden, korkean karbididispersion, korkean kovuusasteen ja korkean puristusjännityksen kovettuneen kerroksen pinnasta saatavista tuloksista.
3. Väsymislujuus: korkean ja keskitaajuisen pinnan karkaisu parantaa huomattavasti väsymislujuutta ja vähentää loven herkkyyttä. Samasta materiaalista valmistetun työkappaleen väsymislujuus kasvaa kovettumissyvyyden kasvaessa tietyllä alueella, mutta kun kovettumissyvyys on liian syvä, pintakerros on puristusjännitys, joten väsymislujuus pienenee kovettumissyvyys ja työkappaleen hauraus kasvaa. Yleisen kovetuskerroksen syvyys δ = (10-20)% d. Se on sopivampi, joukossa D. Onko työkappaleen efektiivinen halkaisija.