هناك طريقتان لتسخين التبريد عالي التردد: الطريقة الأولى هي التسخين والتبريد المتزامن ، أي أن سطح قطعة العمل التي تحتاج إلى التبريد يتم تسخينها في نفس الوقت ، متبوعة بتبريد حاد ؛ والثاني هو التبريد المتسلسل ، أي بالتسخين التعريفي لجزء صغير من سطح قطعة العمل ، بينما يتم نقل قطعة العمل من أعلى إلى أسفل بحيث يتم تسخين السطح وتبريده على التوالي.
في إنتاج الأجزاء متعددة الأصناف والدُفعات الصغيرة ، قد تحتاج المواد المختلفة إلى استخدام وسط تبريد مختلف ، لذلك يتم اعتماد طريقة التبريد للتسخين المتزامن في الغالب. إذا كانت الأجزاء ذات المساحات الكبيرة للتبريد محدودة بسبب قوة المعدات وعوامل أخرى ، فيُعتبر التسخين المستمر للتبريد.
ما يلي لتقديم: Martensite الفولاذ المقاوم للصدأ الشغل حفرة الشغل عالية التردد تبريد السطح
(1) صعوبات المعالجة
إن التبريد السطحي عالي التردد للفتحة الداخلية لقطعة الشغل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ Martensitic يعتمد طريقة التسخين المتزامن ، وتكمن صعوبة المعالجة في إخماد مادة الفولاذ المقاوم للصدأ وسطح الفتحة الداخلية.
في عملية التسخين بالحث عالي التردد ، عندما تتجاوز درجة الحرارة نقطة إزالة المغناطيسية للمادة (درجة حرارة نقطة إزالة مغنطة الحديد والصلب هي بشكل عام 700 ~ 800) ، تنخفض قدرة الحث الكهرومغناطيسي للمادة ، وتنخفض سرعة التسخين عدة مرات ، مما يجعل التسخين أكثر صعوبة. ودرجة حرارة المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ مرتفعة ، تزيد عن 1000 درجة مئوية ، ويكون التسخين لدرجة حرارة التبريد للمادة أكثر صعوبة. من ناحية أخرى ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة المعالجة الحرارية ، بالقرب من نقطة انصهار المادة ، على الرغم من انخفاض سرعة التسخين فوق فقدان النقطة المغناطيسية ، فإن سرعة التسخين لا تزال أسرع من المعالجة الحرارية التقليدية ، ويصعب التحكم ، هناك خطر ارتفاع درجة حرارة السطح وانصهار الأجزاء.
التأثير الحلقي هو أحد التأثيرات الثلاثة الرئيسية للتسخين التعريفي وهو أيضًا سبب صعوبة تسخين الفتحة الداخلية. عندما يتم تسخين قطعة العمل بواسطة ملف الحث ، فإن التيار الذي يمر عبر ملف الحث يتركز على السطح الداخلي لملف الحث. عند تسخين السطح الخارجي لقطعة العمل ، يجب أن يكون السطح الداخلي للملف التعريفي متناسبًا مع السطح الخارجي لقطعة العمل ، مما يؤدي إلى تسخين قطعة العمل ، أثناء تسخين سطح الفتحة الداخلية لقطعة العمل ، الاتجاه معاكس تمامًا ، مما سيقلل بشكل كبير من الكفاءة الكهربائية للمحث ولا يؤدي إلى تسخين قطعة العمل. علاوة على ذلك ، عندما يتم تنفيذ التبريد التعريفي للفتحة الداخلية ، يكون سطح التسخين داخل قطعة العمل ، لذلك ليس من السهل على المشغل أن يراقب مباشرة من الخارج ، مما يزيد من صعوبة التشغيل إلى حد معين.
يتطلب المحمل الكروي لبعض المنتجات تبريدًا كرويًا sf28mm ، المادة عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ martensite 20Cr13 ، تتطلب صلابة التبريد 35 ~ 45HRC بالإضافة إلى صعوبات التسخين المذكورة أعلاه ، يكون سطح التسخين لقطعة العمل كرويًا بدلاً من مستقيم من خلال الفتحة الداخلية ، مما سيؤدي حتما إلى زيادة الفجوة بين المستشعر وسطح تسخين قطعة العمل ، مما يقلل بشكل أكبر من الكفاءة الكهربائية. من أجل التغلب على التأثير السلبي للتأثير الحلقي على تسخين قطعة العمل ، يتم ضبط الموصلية المغناطيسية على المحرِّض لتغيير توزيع المجال المغناطيسي وإجبار اتجاه التدفق الكهربائي ليكون قريبًا من التوزيع السطحي لقطعة العمل المراد تسخينها ، وذلك لتحسين تأثير التسخين. ومع ذلك ، فإن الفتحة الداخلية لقطعة العمل صغيرة ، وبالتالي تتم إزالة مسافة الفجوة بين المستشعر وقطعة العمل وحجم المستشعر نفسه. القطر الداخلي لجهاز الاستشعار أقل من 13 مم ، لذلك لا يمكن تجهيزه بجسم موصل مغناطيسي. لا يمكن إجراء التبريد التعريفي لقطع العمل إلا عن طريق تحسين معلمات العملية وتحسين عملية التسخين لزيادة قدرة المعدات إلى الحد الأقصى.
(2) مخطط عملية التبريد
يتضمن مخطط عملية التبريد وقت التسخين ودرجة حرارة التبريد ووسط التبريد.
يعتقد الكثير من الناس أن تصلب الحث عالي التردد ينتمي إلى التسخين الفوري ، والذي يمكن أن يصل إلى درجة حرارة التبريد في بضع ثوانٍ فقط. هذا الفهم يعكس الوضع العام ، لكنه ليس شاملاً. في بعض الحالات ، ستكون سرعة التسخين أبطأ ، وفي بعض الحالات الخاصة ، عن طريق تقليل خرج الجهد والوسائل الأخرى لإبطاء سرعة تسخين الأجزاء ، يمكن أن تلبي احتياجات بعض قطع العمل الخاصة أو المتطلبات الفنية الخاصة. بالنسبة لقطعة العمل ، نظرًا لوجود العديد من العوامل المعاكسة ، فإن التسخين السريع ليس واقعيًا ، مع الأخذ في الاعتبار الحاجة إلى تغيير درجة الحرارة المرئية ومنع ارتفاع درجة الحرارة أو حتى ظاهرة ذوبان السطح ، من أجل ضمان جودة التبريد ، يجب أن تستند إلى تسخين أبطأ معدل. إذا كانت سرعة التسخين بطيئة جدًا ، فستفقد مزايا التبريد السطحي ، وستكون طبقة التصلب كبيرة جدًا بسبب التوصيل الحراري. تدل الممارسة على أنه من الأنسب التحكم في وقت تسخين قطعة العمل في غضون 2.5 ~ 3 دقيقة.
يجب تحديد درجة حرارة التبريد لقطعة العمل وفقًا لنوع الفولاذ والهيكل الأصلي وسرعة التسخين في منطقة تغيير الطور. في ظل ظروف معينة لنوع الفولاذ والهيكل الأصلي ، يتم تحديد درجة حرارة التبريد بشكل أساسي بواسطة سرعة التسخين. كلما زادت سرعة التسخين ، زادت درجة حرارة التبريد المطلوبة. سرعة التسخين بالتبريد عالية التردد أعلى بكثير من المعالجة الحرارية التقليدية ، وبالتالي فإن درجة حرارة التبريد عالية التردد أعلى بشكل عام من المعالجة الحرارية التقليدية. هناك العديد من الصعوبات في تسخين المحامل الكروية لأسباب مختلفة ، ويجب ألا تكون درجة حرارة التبريد مرتفعة للغاية. كلما ارتفعت درجة حرارة التبريد ، زادت صعوبة تحقيقها ، وهو أيضًا أحد أسباب اختيار سرعة تسخين أبطأ. على الرغم من اختيار معدل التسخين الأبطأ ، إلا أنه لا يزال سريعًا في التسخين. بالنظر إلى معدل التسخين الأبطأ ، يعني أن وقت التهيئة أطول من وقت التسخين السريع. بعد التحليل الشامل للعديد من العوامل ، يجب أن تكون درجة حرارة التبريد مساوية أو أعلى قليلاً من المعالجة الحرارية التقليدية.
صلابة جيدة من الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ ، وحجم قطعة العمل ليس كبيرًا جدًا ، ويمكن تبريد الهواء تمامًا. السماكة الفعالة للمحمل الكروي أقل من 10 مم ، ويتم إخماد السطح. من الناحية النظرية ، يجب اختيار التبريد بتبريد الهواء. في الوقت نفسه ، مع الأخذ في الاعتبار الوضع الخاص لاختيار درجة حرارة التبريد المنخفضة ، من أجل ضمان تأثير التبريد لقطعة العمل وتلبية متطلبات الصلابة ، فإن التبريد بالهواء له حتمًا بعض العوامل غير المؤكدة ، لذلك يصبح اختيارًا لا مفر منه لاختيار وسط تبريد مع سرعة تبريد أسرع للتعويض عن العيوب المحتملة لدرجات حرارة التبريد المنخفضة. من الواضح أن سرعة تبريد الزيت أفضل من سرعة تبريد الهواء ، وهي نوع من الأبطأ بين جميع أنواع وسائط التبريد. يمكن تحقيق تأثير التبريد عن طريق نقع الزيت مباشرة بعد تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة التبريد. يمكن أن يلبي معدل التبريد البطيء المتطلبات الفنية بثبات وفعالية دون تشققات وعيوب أخرى.
(3) التأثير الفعلي
بعد إخماد المحمل الكروي وفقًا للمخطط أعلاه ، تكون الصلابة الكروية أعلى من 45HRC. بعد التقسية عند 480 درجة مئوية ، لا تزال الصلابة أعلى من 40HRC ، ويكون توزيع الصلابة لكل قطعة عمل وأجزاء مختلفة من قطعة العمل موحدًا ومستقرًا ، مما يشير إلى أن قطعة العمل تلبي تمامًا متطلبات التبريد. يوفر التبريد الناجح لقطعة العمل مرجعًا مفيدًا لتبريد سطح قطعة العمل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والفتحة الداخلية التي يصعب تسخينها.
