يصعب التحكم في التبريد التعريفي نظرًا لسرعة التسخين السريعة ووقت التسخين القصير ، بالإضافة إلى التبريد المحلي للأسطح ، مما يجعل التحكم في الجودة والاستقرار أكثر صعوبة. العيوب الشائعة للتبريد التعريفي هي الصلابة غير الكافية ، البقعة اللينة ، الحزام الناعم ، تشققات التبريد ، وما إلى ذلك.
أ- صلابة الطبقة المتصلبة هي النقطة غير الكافية أو اللينة ، التحكم في الشريط الناعم
1. عدم كفاية صلابة الطبقة الصلبة
هناك العديد من الأسباب لعدم كفاية الصلابة ، مثل تكوين المواد (محتوى منخفض جدًا من الكربون للصلب المستخدم في قطع التبريد ، حجم صغير جدًا من البرليت في الهيكل الأصلي لقطع حديد الدكتايل) ، الهيكل الأصلي قبل التبريد التعريفي (الحبوب الخشنة للهيكل الأصلي ، أكسدة السطح ، نزع الكربنة) وهلم جرا. بالنسبة لصلابة طبقة التصلب الناتجة عن عملية التصلب غير الصحيحة والتشغيل غير الصحيح ، فإن الأسباب الرئيسية هي كما يلي:
(1) انخفاض قوة التسخين ، ووقت التسخين غير الكافي ، والتخليص السطحي الكبير بين المحرِّض وقطعة العمل يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة التبريد ، مما يؤدي إلى وجود الفريت غير المنحل والبنية المجهرية غير المتساوية في أنسجة التبريد ، وسيظهر توتنس شبكي في الحالات الشديدة (انظر الشكل . 1).
تين. 1. هيكل معدني مسخن 400x
(2) التبريد غير الكافي. الفاصل الزمني الطويل جدًا بين نهاية التسخين وبداية التبريد ، ووقت سائل الرش القصير جدًا ، وضغط الحقن المنخفض جدًا والكثافة ، وسرعة التبريد المنخفضة لوسط التبريد ، كلها عوامل تؤدي إلى عدم كفاية التبريد ، مما يؤدي إلى ظهور مادة غير مارتينسيت هياكل مثل تورتينسايت في أنسجة التبريد (انظر الشكل 2).
شكل 2: هيكل ميتالوجرافي غير مبرد 400X
من أجل منع قطعة العمل من إنتاج صلابة غير كافية ، يكون جزء كتلة الكربون من قطعة عمل التبريد بالحث أكبر من 0.4٪ بشكل عام ، ويتم التحكم في جودة المعالجة الحرارية التحضيرية قبل التبريد ، ويجب أن يكون سطح قطعة العمل خاليًا من الزيت ، الأكسدة ، وإزالة الكربنة ، إلخ. فيما يتعلق بعملية التبريد بالحث ، يجب زيادة الطاقة المحددة ، ويجب تمديد وقت التسخين بشكل مناسب ، ويجب تقليل المسافة بين المحرِّض وسطح قطعة العمل. زيادة ضغط الماء ، وزيادة تدفق رذاذ التبريد ، والتبريد بالرش في الوقت المناسب بعد التسخين ، وتحسين سرعة التبريد ، وغيرها من الإجراءات.
2. بقعة ناعمة وحزام ناعم للطبقة المتصلبة
عادةً ما تحدث البقعة اللينة بسبب انسداد فتحة نفاث الماء أو ترقق فتحة نفاث الماء ، مما يقلل من سرعة التبريد في منطقة السطح المحلية. لذلك ، تتطلب الوقاية من البقع اللينة مياه نظيفة وتنظيفًا متكررًا لثقوب المياه ؛ يجب إعادة تصميم ثقب تدفق الماء الرقيق جدًا ، بحيث يكون مناسبًا لزيادة أو زيادة فتحة تدفق الماء.
الحزام الناعم هو الحزام الحلزوني باللونين الأسود والأبيض الذي يظهر على السطح أو الحزام الأسود المستقيم على طول اتجاه حركة قطعة العمل عندما يتم تسخين وتروية قطعة عمل العمود بشكل مستمر. توجد هياكل غير مارتينسيت مثل الفريت غير المنحل والتورتينسيت في المنطقة السوداء. الأسباب الرئيسية هي كما يلي: زاوية رش صغيرة ، مياه عائدة من منطقة التسخين ؛ لا يتم تنسيق سرعة دوران قطعة العمل مع سرعة الحركة ، وتكون مسافة الحركة النسبية للمحث كبيرة نسبيًا عندما تدور قطعة العمل مرة واحدة ؛ زاوية فتحة الرش غير متسقة ، وتدور قطعة العمل بشكل لامركزي داخل المحرِّض. لذلك ، فإن التدابير المتخذة هي زيادة زاوية رش الماء ، وتنسيق سرعة دوران قطعة العمل وسرعة تحرك المستشعر ، لضمان أن قطعة العمل تدور بشكل مركز داخل المستشعر.
B. السيطرة على تشوه وتصدع التبريد التعريفي
1. تبريد التشوه
أثناء التبريد بالحث ، تُظهر معظم قطع العمل تشوهًا تشوهًا للضغط الحراري. بالنسبة لقطع العمل من نوع العمود ، فإن الطبقة المتصلبة ليست موحدة ، وعادةً ما تكون قطع العمل تنحني إلى جانب طبقة التصلب ضحلة أو بدون طبقة تصلب ، لجدران رقيقة ترس بنسبة القطر الداخلي إلى القطر الخارجي أقل من 1.5 ، الثقب الداخلي والقطر الخارجي يميلان إلى التمدد ، والعتاد المزدوج هو فم متوهج. من أجل التحكم في التشوه ، يجب تقليل انتقال الحرارة إلى المركز. في هذه العملية ، يمكن استخدام التسخين من نوع الاختراق لتحسين الطاقة المحددة وتقصير وقت التسخين. بالنسبة لقطعة عمل العمود والقضيب ، يتم تدوير قطعة العمل بشكل مركز مع محث لتقليل تشوه الانحناء. بالنسبة للمعدات ، على أساس تلبية متطلبات الطبقة المتصلبة ، يتم استخدام طاقة محددة أكبر لتقصير وقت التسخين ، ويتم تغطية الوجه النهائي لمنع التبريد المبكر وانكماش الفتحة الداخلية ؛ يمكن أيضًا أن يكون في معالجة الأسنان الفارغة ، أولاً تطبيع عالي التردد ، ثم معالجة الثقب الداخلي وطحن الأسنان ، وذلك لتقليل انكماش الثقب الداخلي. عندما يتم إخماد التروس ذات الجدران الرقيقة ، يمكن تبريد الفتحة الداخلية عن طريق رش الماء للتحكم في تمدد القطر الداخلي.
2. تبريد الكراك
التسخين الزائد للحث هو سبب شائع لإخماد الشقوق ، وبنية التبريد للسخونة الزائدة هي بنية مارتينسيت السميكة ، كما هو موضح في الشكل. 3. الأسباب وتدابير التحكم من تشققات تصلب الحث موضحة في الجدول 1.
تين. 3 تصلب التعريفي هيكل Martensite خشن من الصلب 400x
