التسخين التعريفي منذ عام 2000

بحث
أغلق مربع البحث هذا.

كيفية استخدام تقنية التبريد بالحث الحراري لصنع أداة فولاذية عالية السرعة؟

1. المشاكل المعدنية للتبريد التعريفي

(1) النقطة الحرجة لزيادة التسخين السريع

يتراوح معدل تسخين التسخين التعريفي من عشرات الدرجات في الثانية إلى عدة مئات من الدرجات. يمكن أن يصل التبريد النبضي إلى آلاف الدرجات في الثانية ، ويمكن أن يصل التبريد بالليزر إلى عشرات الآلاف من الدرجات. نظرًا لسرعة التسخين السريعة والمدة القصيرة ، تكون درجة حرارة التبريد أعلى من إخماد حمام الملح ، بحيث يمكن تغيير البنية المجهرية إلى الأوستينيت. بالنسبة للصلب الكربوني والصلب منخفض السبيكة ، تزداد درجة حرارة التبريد للحث بمقدار 80 ~ 150 درجة مئوية مقارنة بالطريقة التقليدية ، لكن درجة حرارة التبريد للفولاذ عالي السرعة لا تزداد كثيرًا وعادة ما تزداد فقط بمقدار 20 ~ 40 درجة مئوية .

القوة المحددة للتسخين التعريفي أكبر بكثير من تلك الخاصة بالتسخين داخل الفرن ، وبالتالي فإن سرعة التسخين سريعة للغاية ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة البرليت إلى الأوستينيت لبدء وإكمالها في وقت قصير. عند تطبيق التسخين السريع ، تزداد النقطة الحرجة (Ac3) للصلب أيضًا مع زيادة درجة حرارة التسخين.

(2) التسخين السريع يجعل الفولاذ يحصل على حبيبات دقيقة أو حبيبات فائقة النعومة

في نطاق معدل التسخين المنخفض ، انخفضت حبيبات الأوستنيتي الأولية المتكونة من الأوستنيت الذي تم الانتهاء منه حديثًا بشكل ملحوظ مع زيادة معدل التسخين ، ولكن عند معدل التسخين المرتفع ، توقفت الحبوب الأولية الأوستنيتي تقريبًا عن التناقص مع زيادة معدل التسخين. لقد ثبت من الناحية العملية أن معدل التسخين مرتفع للغاية وأن الحبوب الأولية التي تم الحصول عليها صغيرة جدًا ومستقلة عن معدل التسخين تحت ظروف التسخين التعريفي. ومع ذلك ، فإن نمو حبيبات الأوستينيت المتكونة مرتبط بمعدل التسخين. عند التسخين إلى درجة حرارة معينة ، كلما كانت سرعة التسخين أبطأ ، كلما تكونت حبيبات الأوستينيت الفعلية أكبر. لذلك ، طالما يتم التحكم في درجة حرارة التسخين ووقت التسخين بشكل صحيح ، فإن التسخين التعريفي لن ينتج عنه سخونة زائدة.

وفقًا لصيغة Hall Peitz ، كلما كانت الحبوب أنعم ، كان الفولاذ أقوى. تساهم الحبوب الدقيقة التي يتم الحصول عليها عن طريق التسخين التعريفي في تحسين قوة الأداة وعمرها.

2. تطبيق التبريد بالتسخين التعريفي في الشفرات الميكانيكية HSS

صلابة الفولاذ عالية السرعة جيدة جدًا ، ويمكن أيضًا إخماد النيران في الهواء ، ما يسمى بـ "فولاذ الرياح" ، ويمكن أيضًا إخماد التصلب أو التبريد بالهواء إلى 64HRC فوق الصلابة العالية ، مما يؤدي إلى طحن حافة حادة جدًا ، لذلك يُعرف أيضًا باسم "الفولاذ الأمامي". تصلب الحث الفولاذي عالي السرعة هو تصلب التبريد الذاتي ، وتوفير الطاقة ، وحماية البيئة ، وكفاءة إنتاج عالية.

على أي حال ، هناك شرطان أساسيان مطلوبان: أولاً ، يجب أن يكون مؤتمنًا ، وثانيًا ، يجب تبريده على الفور وبمعدل أكبر من معدل التبريد الحرج للصلب. خصائص التسخين التعريفي هي تسخين السطح فقط ، إذا توقف السطح بعد التوهين فورًا عن التسخين ، وبجوار الطبقة المعدنية المسخنة يمكن تسخين الموصلية الحرارية بسرعة ، وسرعة التبريد أكبر من معدل التبريد الحرج ، السطح تصلب ، لا يتم تبريد سائل التبريد بسرعة على السطح ، ولكن بواسطة المعدن البارد الداخلي لتبريد ، يمكن تحقيق عملية التبريد الخاصة هذه فقط في ظل تسخين عالي الكثافة للطاقة. التسخين التعريفي هو أحد طرق التسخين ذات كثافة الطاقة العالية. نظرًا لأن كثافة الطاقة كبيرة جدًا ووقت التسخين قصير جدًا ، يُطلق عليه أيضًا تسخين النبض.

أثناء التسخين بالحث ، يتم استخدام الحرارة الناتجة عن تيار الدوامة على قطعة العمل بشكل أساسي في طبقة السطح المسخنة. في هذه العملية ، ينبعث نوعان من الحرارة من قطعة العمل في نفس الوقت. النوع الأول من الحرارة ينبعث من السطح الساخن إلى الهواء ، وهو ما يسمى بالحرارة المشعة. النوع الثاني من التوصيل من طبقة تسخين قطعة العمل إلى المركز يسمى حرارة التوصيل. يؤدي هذان الفقدان الحراريان ، خاصة تأثير التوصيل الحراري الداخلي ، إلى تعميق عمق الغلاف الحراري النظري. إذا لم تكن قطعة العمل سميكة للغاية ، فإن انتقال الحرارة ينتقل بسرعة من السطح إلى القلب ، ويتم تسخين الجزء بأكمله من خلاله. الفولاذ عالي السرعة هو مادة ذاتية التصلب يمكنها إخماد الحريق فور التسخين. هذه وظيفة خاصة لا يمكن أن يمتلكها الفولاذ الآخر.

يمكن قياس درجة حرارة التسخين التعريفي بواسطة بيرومتر الكهروضوئية بالأشعة تحت الحمراء أو البيرومتر البصري ، أو عن طريق القياس البصري (حسب لون قطعة العمل بالتسخين) لتحديد درجة حرارة التسخين.

أداة Anhui Jialong Front الفولاذية من عام 2014 ، تطبيق تكنولوجيا التسخين بالحث عالي التردد ، حاول التبريد بسمك ≤6mm M2 شفرة فولاذية ، تم طرحها في السوق ، تقرير العميل متين للغاية ، عمر خدمته يفوق حماية فرن الغلاف الجوي إخماد أكثر من 1 مرات ، عزز ثقتنا لتوسيع السوق. من أجل تلبية الطلب المتزايد في السوق على الشفرة السميكة ، في عام 2015 ، قدمنا ​​صوتًا فائقًا (20 ~ 100 هرتز) وآلة تبريد ذاتية الصنع ، والتي يمكنها إخماد الشفرات بسمك 8 ~ 16 مم. الشكل 1 عبارة عن مجموعة كاملة من معدات التبريد.

001.jpg

تين. 1 جهاز تبريد

002

تين. يوضح الشكل 2 الهيكل المعدني للشفرة بحجم 2600 مم × 75 مم × 12 مم M2 بعد التبريد.

يوضح الشكل 3 توزيع الصلابة على الوجه الجانبي والنهائي بعد التبريد. في الشكل 3 أ ، توزيع الصلابة على الجانب هو 3HRC عند النقطة 1 ، و 60.5 HRC عند النقطة 2 ، و 64.5 HRC عند النقطة 3. في الشكل 3 ب ، يكون توزيع الصلابة على السطح النهائي هو 64.5 HRC عند النقطة 1 ، و 62 HRC عند النقطة 2 و 60 HRC عند النقطة 3. يوضح الشكل 4 المرحلة المعدنية بعد التقسية.

003

تين. 3 توزيع الصلابة للشفرة الفولاذية M2 بالتسخين التعريفي

004

تين. 4: تقسية المعادن

العمق الفعال المقاس لطبقة التصلب هو 5.5 ~ 6.0 مم ، وتقل صلابتها من السطح إلى الداخل: 64.5 HRC → 62 HRC → 60HRC. السطح صلب والقلب ناعم. دائمًا ما يكون وجه العمل للشفرة الميكانيكية على السطح ، وهو التوزيع المثالي للصلابة. وفقًا لتحقيقات السوق ، لا تزال الشفرة مهترئة ، مما يشير إلى أنه لا يزال هناك مجال لتحسين الصلابة ، لكنها محدودة للغاية. إذا لم يتم تصنيع النصل بشكل صحيح ، فقد ينهار. رجاءا كن حذرا.

3. فحص جودة شفرات التبريد بالحث

بعد اكتمال عملية التبريد ، يتم فحص قطعة عمل التبريد بالحث بشكل عام على النحو التالي:

(1) فحص المظهر

يجب ألا يحتوي سطح قطعة العمل على أي عيوب ماكروسكوبية مثل الانصهار ، والتصدع ، والاصطدام ، وما إلى ذلك. بعد التبريد العادي ، يكون السطح عبارة عن أرز أبيض محشو بالأسود ، وستكون هناك بعض الاختلافات مع أرقام فولاذية مختلفة. يمكن للمشغلين ذوي الخبرة الحكم على درجة حرارة التسخين وفقًا للون السطح. في حالة الانصهار المحلي والشقوق الواضحة ، الكهوف ، وانخفاض الزاوية ، يمكن العثور عليها في فحص المظهر. أجزاء التبريد بالحث العام ، معدل الفحص 100٪.

(2) فحص الصلابة

يمكن للفاحصين المتمرسين تطبيق ملفات الملفات القياسية على حواف التلامس وإخماد الأحزمة. يمكن استخدام جهاز Shaw أو اختبار صلابة Rockwell المحمول أو جهاز اختبار صلابة أكثر تقدمًا وأكثر دقة في الموقع.

(3) فحص المعادن

الصلابة ليست سوى ظاهرة سطحية ، والتركيب المعدني هو الشيء الأساسي. يمكن إجراء الفحص المعدني بأخذ عينات من قطعة الشغل أو في أي موقع متصلب (جهاز ميتالوغرافي مستورد). يجب ألا يزيد حجم الحبوب عن 10 درجات. للحصول على معلمات أخرى ، يرجى الرجوع إلى الفحص المعدني لتصلب الحث التعريفي للأجزاء الفولاذية JB / T9204-2008.

(4) تحقق من منطقة التصلب

سواء بعد التسقية أو التقسية ، يتم قياسها باستخدام جهاز اختبار الصلابة. يتم تحديد منطقة التصلب وفقًا لعرض الأداة ومتطلبات العميل.

(5) اختبار عمق طبقة التصلب

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام عمق طبقة التصلب في الغالب لقطع الموضع المحدد لقطعة عمل التبريد لقياس عمق طبقة التصلب. قبل معظم عمليات القياس المعدني ، استخدم الآن معيار GB5617 بشكل أساسي ، لقياس صلابة قسم الطبقة المتصلبة لتحديد عمقها ، غالبًا ما تحتاج هذه الطريقة إلى تدمير فحص قطعة العمل والتسبب في الهدر ، لذلك بالإضافة إلى قطعة العمل الخاصة تحتاج إلى تعمد إطالة الشغل ، بالإشارة في الغالب إلى ارتفاع صلابة السطح ، وتقدير عمق الطبقة المتصلبة.

(6) فحص التشوه

على الرغم من أن التسخين التعريفي للشفرة نادرًا ما يتشوه ، إلا أنه يجب فحصه واحدًا تلو الآخر. إذا وجد أن التشوه خارج عن التسامح ، فيجب استخدام مبدأ اللدونة الفائضة مارتينسيت لتصحيح الوقت.

(7) فحص الكراك

يمكن اكتشاف الشقوق بشكل غير مدمر بواسطة مسحوق مغناطيسي أو عرضها بواسطة مسحوق الفلورسنت. يجب إزالة مغناطيسية قطعة العمل المكتشفة بواسطة المسحوق المغناطيسي قبل الدخول في العملية التالية.

4. اختتام

يجري الآن تسويق تصلب الحث للصلب عالي السرعة الذي كان يعتبر صعبًا في يوم من الأيام. مع التطور المتعمق للعلوم والتكنولوجيا ، تتحسن ثقة عمال المعالجة الحرارية في "تحدي الاستحالة" ، وتظهر المعجزات واحدة تلو الأخرى. سيصبح التبريد بالتسخين التعريفي هو القدرة التنافسية الأساسية للمعالجة الحرارية.

التحقيق الآن
خطأ:
انتقل إلى الأعلى

الحصول على اقتباس