هناك طرق مختلفة لتقوية سطح المسار المعدني، اعتمادًا على نوع المعدن والصلابة المطلوبة والمعدات المتاحة. بعض الطرق الشائعة هي:
- الكربنة: هي عملية إضافة الكربون إلى سطح الفولاذ منخفض الكربون عن طريق تسخينه في بيئة غنية بالكربون. ينتشر الكربون في الفولاذ ويشكل طبقة صلبة تسمى العلبة. يمكن إجراء الكربنة عن طريق تعبئة المسار المعدني بالفحم أو فحم الكوك في صندوق فولاذي وتسخينه إلى درجة حرارة عالية لعدة ساعات، أو عن طريق تعريضه للغازات الحاملة للكربون في الفرن. تعتبر الكربنة مناسبة للتروس والمحامل الكروية والأسطوانة ودبابيس المكبس.
- النيتروجين: هذه عملية إضافة النيتروجين إلى سطح الفولاذ أو المعادن الأخرى عن طريق تسخينها في جو غني بالنيتروجين. ترتبط ذرات النيتروجين مع ذرات المعدن وتشكل طبقة نيتريد صلبة. يمكن إجراء النيترة باستخدام غاز الأمونيا أو البلازما كمصدر للنيتروجين. تعتبر عملية النيتروجين مناسبة لأعمدة الكامات ومضخات حقن الوقود وسيقان الصمامات.
- تصلب اللهب: هي عملية تسخين سطح المسار المعدني بلهب الغاز حتى يتوهج باللون الأحمر الساخن، ثم إخماده بالماء أو الزيت. يؤدي هذا إلى إنشاء طبقة مارتنسيتية صلبة على السطح، بينما يظل القلب ناعمًا وقويًا. يمكن إجراء تصلب اللهب باستخدام شعلة أو آلة تحرك اللهب على طول المسار. تعتبر عملية التقسية باللهب مناسبة للأدوات الأكبر حجمًا التي تتطلب تصلبًا موضعيًا.
- تصلب التعريفي: هذه عملية تسخين سطح المسار المعدني بتيار كهربائي يؤدي إلى إحداث تيارات دوامية في المعدن. تولد التيارات الدوامية الحرارة وترفع درجة حرارة السطح، ثم يتم إخمادها بالماء أو الزيت. يؤدي هذا أيضًا إلى إنشاء طبقة مارتنسيتية صلبة على السطح، بينما يظل القلب ناعمًا وقويًا. يمكن إجراء التصلب التحريضي باستخدام ملف أو آلة تحريضية تحيط بالمسار. التصلب التعريفي مناسب للمسارات المعدنية ذات الأخاديد أو الأشكال المعقدة.
كيفية القيام بعملية تصلب الحث للقضبان؟
إن عملية التصلب بالحث للقضبان هي وسيلة لزيادة صلابة ومقاومة التآكل لسطح السكة عن طريق تسخينها بتيار كهربائي ثم تبريدها بسرعة. تتضمن العملية الخطوات التالية:
- يتم وضع السكة داخل ملف أو آلة تحريضية تولد مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا. يؤدي هذا إلى توليد تيارات دوامية في السكة، والتي تعمل على تسخين السطح إلى درجة حرارة عالية (عادة بين 800 درجة مئوية و950 درجة مئوية).
- يتم بعد ذلك إخماد السكة الساخنة في الماء أو الزيت، مما يؤدي إلى تبريد سريع وتحول طوري للصلب. يؤدي هذا إلى إنشاء طبقة مارتنسيتية صلبة على السطح، بينما يظل القلب ناعمًا وقويًا.
- يتم بعد ذلك تخفيف السكة المتصلبة لتقليل الهشاشة وتحسين المتانة. يمكن القيام بذلك عن طريق تسخين السكة إلى درجة حرارة أقل (عادة بين 150 درجة مئوية و250 درجة مئوية) لفترة قصيرة، إما عن طريق الحث أو عن طريق الفرن.
- يتم بعد ذلك طحن السكة المتصلبة أو صقلها لإزالة أي مخالفات سطحية وتحسين دقة الأبعاد ونعومتها.
يمكن لعملية تصلب القضبان بالحث تحسين أداء ومتانة القضبان، وكذلك تقليل تكاليف الصيانة واستهلاك الطاقة. ومع ذلك، تتطلب العملية تحكمًا دقيقًا في معاملات التسخين والتبريد، بالإضافة إلى جودة الفولاذ المستخدم. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عنه معدات تصلب التعريفي، يمكنك مراجعة خبراء تصليب الحث لدينا!
