Жоғары жиілікті токтар металды термиялық өңдеудің әртүрлі процестерін тамаша жеңе алады. HDTV орнату қатайтуға өте ыңғайлы. Бүгінгі күні индукциялық жылытумен тең шарттарда бәсекелесе алатын жабдық жоқ. Өндірушілер индукциялық жабдыққа көбірек назар аудара бастады, оны өнімдерді өңдеу және металл балқыту үшін сатып алды.
Шынықтыру үшін жақсы HDTV орнату дегеніміз не
HDTV қондырғысы қысқа мерзімде жоғары сапалы металды өңдеуге қабілетті бірегей жабдық болып табылады. Әрбір функцияны орындау үшін сіз белгілі бір қондырғыны таңдауыңыз керек, мысалы, қатайту үшін дайын HDTV қатайту кешенін сатып алған дұрыс, онда бәрі ыңғайлы қатайтуға арналған.
HDTV қондырғысының артықшылықтарының кең тізімі бар, бірақ біз барлығын қарастырмаймыз, бірақ HDTV қатайту үшін арнайы қолайлы нәрселерге назар аударамыз.
- HDTV қондырғысы қысқа уақыт ішінде қызып, металды жылдам өңдеуді бастайды. Индукциялық жылытуды пайдаланған кезде аралық жылытуға қосымша уақыт жұмсаудың қажеті жоқ, өйткені жабдық дереу металды өңдеуге кіріседі.
- Индукциялық жылыту қосымша қажет емес техникалық құралдар, мысалы, қатайтатын майды қолдануда. Өнімнің сапасы жоғары, өндірістегі ақаулар саны айтарлықтай азайды.
- HDTV қондырғысы кәсіпорын қызметкерлері үшін толығымен қауіпсіз және оны пайдалану оңай. Жабдықты іске қосу және бағдарламалау үшін жоғары білікті мамандарды жалдаудың қажеті жоқ.
- Жоғары жиілікті токтар қатайтуды тереңірек жүргізуге мүмкіндік береді, өйткені электромагниттік өрістің әсерінен жылу берілген тереңдікке енуге қабілетті.
HDTV орнатуында ұзақ уақыт бойы тізімдеуге болатын артықшылықтардың үлкен тізімі бар. HDTV қыздыруын қатайту үшін пайдалану арқылы сіз энергия шығындарын айтарлықтай азайтасыз, сонымен қатар кәсіпорынның өнімділік деңгейін арттыру мүмкіндігіне ие боласыз.
HDTV орнату - қатайтуға арналған жұмыс принципі
HDTV қондырғысы индукциялық қыздыру принципі негізінде жұмыс істейді. Бұл принциптің негізі ретінде электр энергиясын түрлендіру туралы Джоуль-Ленц және Фарадей-Максвелл заңдары алынды.
Генератор арналары электр энергиясы, ол индуктор арқылы өтіп, қуатты электромагниттік өріске айналады. Түзілген өрістің құйынды токтары әрекет ете бастайды және металға еніп, айналады. жылу энергиясыөнімді өңдеуге кіріседі.
Келісім бойынша осы кестедегі өлшемдерден үлкенірек металл және болат бөлшектерді термиялық өңдеу және шыңдау мүмкін болады.
Мәскеуде металдар мен қорытпаларды термиялық өңдеу (болатты термиялық өңдеу) біздің зауыт өз тұтынушыларына ұсынатын қызмет болып табылады. Бізде бәрі бар қажетті құрал-жабдықтарбілікті мамандар басқарады. Біз барлық тапсырыстарды сапалы және уақытында орындаймыз. Біз сондай-ақ Ресейдің басқа аймақтарынан бізге келетін болаттарды термиялық өңдеуге және HDTV-ге тапсырыстарды қабылдаймыз және орындаймыз.
Болатты термиялық өңдеудің негізгі түрлері
Бірінші түрдегі күйдіру:
Бірінші түрдегі диффузияны күйдіру (гомогенизация) - t 1423 К дейін жылдам қыздыру, ұзақ экспозиция және кейінгі баяу салқындату. Легірленген болаттан жасалған ірі пішінді құймалардағы материалдың химиялық гетерогенділігін теңестіру
Қайта кристалданудың бірінші түрін күйдіру - 873-973 К температураға дейін қыздыру, ұзақ экспозиция және кейіннен баяу салқындату. Суық деформациядан кейін қаттылықтың төмендеуі және иілгіштіктің жоғарылауы байқалады (өңдеу операцияаралық)
Бірінші түрдегі күйдіру кернеуді төмендетеді - 473-673 К температураға дейін қыздыру және одан кейін баяу салқындату. Құю, дәнекерлеу, пластикалық деформация немесе механикалық өңдеуден кейін қалдық кернеулердің жойылуы бар.
Екінші түрдегі күйдіру:
Екінші түрдегі күйдіру аяқталды - Ac3 нүктесінен 20-30 К жоғары температураға дейін қыздыру, ұстап тұру және кейіннен салқындату. Гипоэвтектоидты және эвтектоидты болаттардағы қаттылықтың төмендеуі, өңдеуге қабілеттілігінің жақсаруы, қатайту алдында ішкі кернеулердің жойылуы байқалады (кестедегі ескертуді қараңыз).
II түрдегі күйдіру толық емес - Ac1 және Ac3 нүктелері арасындағы температураға дейін қыздыру, экспозиция және кейінгі салқындату. Гиперевтектоидты болаттың қатаю алдында қаттылығының төмендеуі, өңдеуге қабілеттілігінің жақсаруы, ішкі кернеулердің жойылуы байқалады.
Екінші түрдегі изотермиялық күйдіру - Ac3 нүктесінен жоғары (гипоэвтектоидты болат үшін) немесе Ac1 нүктесінен жоғары (гиперевтектоидты болат үшін) 30-50 К температураға дейін қыздыру, экспозиция және кейінгі кезеңді салқындату. Қаттылықты азайту, өңдеуге қабілеттілікті жақсарту, ішкі кернеулерді жеңілдету мақсатында легирленген және жоғары көміртекті болаттан жасалған ұсақ прокаттарды немесе соғылмаларды жеделдетіп өңдеу
Екінші түрдегі сфероидизацияны күйдіру - Ac1 нүктесінен 10-25 К жоғары температураға дейін қыздыру, экспозиция және кейіннен сатылы салқындату. Қаттылықтың төмендеуі, өңдеуге қабілеттілігінің жақсаруы, қатайту алдында аспаптық болатта ішкі кернеулердің жойылуы, суық деформацияға дейін төмен легирленген және орташа көміртекті болаттардың иілгіштігінің жоғарылауы байқалады.
Екінші түрдегі күйдіру жарқын - бақыланатын ортада Ac3 нүктесінен 20-30 К жоғары температураға дейін қыздыру, экспозиция және бақыланатын ортада кейіннен салқындату. Болат бетін тотығудан және көмірсізденуден қорғау орын алады
Екінші түрдегі күйдіру Нормалау (нормаландыру күйдіру) - Ac3 нүктесінен 30-50 К жоғары температураға дейін қыздыру, экспозиция және одан кейін тынық ауада салқындату. Қыздырылған болаттың құрылымын түзету, құрылымдық болаттан жасалған бөлшектердегі ішкі кернеулерді жою және олардың өңдеу қабілетін жақсарту, құралдың шыңдалу тереңдігінің жоғарылауы бар. болат шыңдауға дейін
Қатайту:
Толық үздіксіз қатаю - Ac3 нүктесінен 30-50 К жоғары температураға дейін қыздыру, ұстап тұру және кейіннен жылдам салқындату. Гипоэвтектоидты және эвтектоидты болаттан бөлшектердің жоғары қаттылығын және тозуға төзімділігін алу (шынығумен бірге)
Толық емес қатаю - Ac1 және Ac3 нүктелері арасындағы температураға дейін қыздыру, экспозиция және кейіннен жылдам салқындату. Гиперевтектоидты болаттан бөлшектердің жоғары қаттылығын және тозуға төзімділігін алу (шынығумен бірге).
Үзіліссіз қатаю - Ac3 нүктесінен 30-50 К (гиперевтектоидты және эвтектоидты болаттар үшін) немесе Ac1 және Ac3 нүктелері арасында (гиперевтектоидты болат үшін) t дейін қыздыру, экспозиция және кейін суда, содан кейін мұнайда салқындату. Жоғары көміртекті аспаптық болаттан жасалған бөлшектерде қалдық кернеулер мен деформациялардың төмендеуі байқалады
Изотермиялық қатаю - Ac3 нүктесінен 30-50 К жоғары температураға дейін қыздыру, балқытылған тұздарда, содан кейін ауада ұстау және кейіннен салқындату. Легирленген аспаптық болаттан жасалған бөлшектердің ең аз деформациясын (бүгілу) алу, иілгіштігін, төзімділік шегін және иілу кедергісін арттыру
Қадамды шыңдау - Бірдей (ол изотермиялық қатаюдан салқындатқыш ортада жұмсалған қысқа уақытпен ерекшеленеді). Көміртекті аспаптық болаттан жасалған шағын аспаптарда, сондай-ақ легирленген аспаптан және жоғары жылдамдықты болаттан жасалған үлкенірек құралдарда кернеулерді, деформацияларды азайту және крекингтің алдын алу
Беттік қатаю - бұйымның беткі қабатын электр тогы немесе газ жалынымен қатаю t дейін қыздыру, содан кейін қыздырылған қабатты тез суыту. Бетінің қаттылығының белгілі бір тереңдікке дейін жоғарылауы, тозуға төзімділігі және станок бөлшектері мен құралдарының төзімділігі жоғарылайды.
Өздігінен шынықтыру арқылы сөндіру - Ac3 нүктесінен 30-50 К жоғары температураға дейін қыздыру, ұстап тұру және кейіннен толық емес салқындату. Бөлшектің ішінде сақталатын жылу шынықтырылған сыртқы қабаттың шынықтыруын қамтамасыз етеді Көміртекті аспаптық болаттан жасалған қарапайым конфигурациядағы соғу құралының жергілікті шыңдалуы, сондай-ақ индукциялық қыздыру кезінде.
Суық өңдеумен шыңдау - 253-193 К температураға дейін шыңдаудан кейін терең салқындату. Қаттылықтың жоғарылауы және жоғары легирленген болат бөлшектерінің тұрақты өлшемдерін алу орын алады.
Салқындату арқылы қатайту - қыздырылған бөлшектер салқындатқыш ортаға батырылғанға дейін біраз уақыт ауада салқындатылады немесе t төмендетілген термостатта сақталады. Болаттың термиялық өңдеу циклінің қысқаруы байқалады (әдетте карбюризациядан кейін қолданылады).
Жеңіл қатайту - бақыланатын ортада Ac3 нүктесінен 20-30 К жоғары температураға дейін қыздыру, бақыланатын ортада әсер ету және кейіннен салқындату. Қалыптардың, қалыптардың және ұнтақталмайтын арматураның күрделі бөліктерін тотығудан және көмірсіздендіруден қорғау
Демалыс төмен - 423-523 К температура диапазонында жылыту және кейіннен жылдамдатылған салқындату. Ішкі кернеулердің жойылуы және кескіш-өлшеу құралдарының беттік шыңдалуынан кейін сынғыштығының төмендеуі байқалады; қатайғаннан кейін көміртекті бөлшектер үшін
Демалыс ортасы - t = 623-773 К диапазонында қыздыру және одан кейінгі баяу немесе жылдам салқындату. Серіппелердің, серіппелердің және басқа серпімді элементтердің серпімділік шегінің жоғарылауы байқалады
Демалыс жоғары - 773-953 К температура диапазонында қыздыру және кейіннен баяу немесе жылдам салқындату. Құрылымдық болаттан жасалған бөлшектердің жоғары икемділігін қамтамасыз ету, әдетте, термиялық жақсартумен
Термиялық жақсарту - Сөндіру және одан кейінгі жоғары шыңдау. Қалдық кернеулердің толық жойылуы бар. Соққы және діріл жүктемелерінде жұмыс істейтін құрылымдық болат бөлшектерін соңғы термиялық өңдеуде жоғары беріктік пен икемділік комбинациясын қамтамасыз ету
Термомеханикалық өңдеу - Қыздыру, 673-773 К дейін жылдам салқындату, көп реттік пластикалық деформация, шынықтыру және шынықтыру. Дәнекерлеуге ұшырамайтын қарапайым пішінді прокаттар мен бөлшектер үшін норма бар, әдеттегі термиялық өңдеуден алынған беріктікпен салыстырғанда беріктігі жоғарылады.
Қартаю - қыздыру және жоғары температураға ұзақ әсер ету. Бөлшектер мен құралдар өлшемді тұрақтандырылған
Карбюризация – Жұмсақ болаттың беткі қабатын көміртегімен қанықтыру (көмірлеу). Төмен шынықтырумен кейінгі сөндірумен бірге жүреді. Цементтелген қабаттың тереңдігі 0,5-2 мм. Тұтқыр өзегін сақтай отырып, бетінің қаттылығы жоғары өнімге берілуі бар. Көміртекті көміртекті немесе құрамында көміртегі бар легирленген болаттарда көміртекті болаттарда жүргізіледі: шағын және орта өнімдер үшін 0,08-0,15%, ірілері үшін 0,15-0,5%. Тісті дөңгелектер, поршеньдік түйреуіштер және т.б. карбюризацияланған.
Циандау - 820 температурада болат бұйымдарын цианидті тұздар ерітіндісінде термохимиялық өңдеу.Болаттың беткі қабатының көміртекпен және азотпен қанығуы (0,15-0,3 мм қабат) жүреді.Төмен көміртекті болаттар цианидтену нәтижесінде, ол қатты бетпен бірге өнімдердің тұтқыр өзегі бар. Мұндай бұйымдар жоғары тозуға төзімділікпен және соққы жүктемелеріне төзімділікпен сипатталады.
Азоттау (азоттау) – болат бұйымдарының беткі қабатын азотпен 0,2-0,3 мм тереңдікте қанықтыру. Пайда болады Жоғары бет қаттылығын береді, тозуға және коррозияға төзімділікті арттырады. Азоттауға калибрлер, тісті доңғалақтар, білік журналдары және т.б.
Суық өңдеу - нөлден төмен температураға дейін қатайғаннан кейін салқындату. Шыңдалған болаттардың ішкі құрылымының өзгеруі байқалады. Ол аспаптық болаттар, шынықтырылған бұйымдар, кейбір жоғары легирленген болаттар үшін қолданылады.
МЕТАЛДАРДЫ ТЕРМИЯЛЫҚ ӨҢДЕУ (жылулық өңдеу), металдар өздерінің физикалық қасиеттерін өзгертуге ұшырайтын қыздыру мен салқындаудың белгілі бір уақыт циклі. Терминнің әдеттегі мағынасында термиялық өңдеу балқу температурасынан төмен температурада жүзеге асырылады. Металдың қасиеттеріне айтарлықтай әсер ететін балқыту және құю процестері бұл ұғымға кірмейді. Термиялық өңдеуден болатын физикалық қасиеттердің өзгеруі қатты материалда болатын ішкі құрылымның және химиялық қатынастардың өзгеруіне байланысты. Термиялық өңдеу циклдері - бұл туындауы қажет құрылымдық және химиялық өзгерістерге сәйкес келетін қыздырудың, белгілі бір температурада ұстаудың және жылдам немесе баяу салқындаудың әртүрлі комбинациясы.
Металдардың түйіршік құрылымы. Кез келген металл әдетте бір-бірімен жанасатын көптеген кристалдардан (дәндер деп аталады) тұрады, әдетте мөлшері бойынша микроскопиялық, бірақ кейде жай көзге көрінетін. Әрбір дәннің ішінде атомдар тұрақты үш өлшемді геометриялық торды құрайтындай етіп орналасады. Кристалдық құрылым деп аталатын тордың түрі материалдың сипаттамасы болып табылады және оны рентгендік дифракциялық талдау арқылы анықтауға болады. Кездейсоқ бос болып шығатын жеке тор учаскелері сияқты ұсақ бұзылуларды қоспағанда, атомдардың дұрыс орналасуы бүкіл астықтың ішінде сақталады. Барлық дәндердің кристалдық құрылымы бірдей, бірақ, әдетте, кеңістікте әртүрлі бағытталған. Сондықтан екі дәннің шекарасында атомдар олардың ішіндегіге қарағанда әрқашан аз реттелген. Бұл, атап айтқанда, астық шекараларының химиялық реагенттермен оңай өңделетінін түсіндіреді. Сәйкес лакпен өңделген жылтыратылған жалпақ металл бетінде әдетте дән шекараларының айқын үлгісі анықталады. Материалдың физикалық қасиеттері жеке дәндердің қасиеттерімен, олардың бір-бірімен әрекеттесуімен және түйіршік шекараларының қасиеттерімен анықталады. Металл материалдың қасиеттері дәндердің мөлшеріне, пішініне және бағытына өте тәуелді және термиялық өңдеудің мақсаты осы факторларды бақылау болып табылады.
Термиялық өңдеу кезіндегі атомдық процестер. Қатты кристалдық материалдың температурасының жоғарылауымен оның атомдарының кристалдық тордың бір орнынан екіншісіне ауысуы оңайырақ болады. Дәл осы атомдардың диффузиясына жылумен өңдеу негізделген. Кристалл торындағы атомдардың қозғалысының ең тиімді механизмін кез келген кристалда әрқашан болатын бос тор учаскелерінің қозғалысы ретінде елестетуге болады. Жоғары температурада диффузия жылдамдығының жоғарылауына байланысты заттың тепе-тең емес құрылымының тепе-теңдікке ауысу процесі жеделдетіледі. Диффузия жылдамдығы айтарлықтай жоғарылайтын температура әртүрлі металдар үшін бірдей емес. Балқу температурасы жоғары металдар үшін әдетте жоғары болады. Балқу температурасы 3387 С болатын вольфрамда қайта кристалдану тіпті қызыл қызуда да болмайды, ал термиялық өңдеу кезінде алюминий қорытпалары, төмен температурада балқыту, кейбір жағдайларда бөлме температурасында жүзеге асыруға болады.
Көптеген жағдайларда термиялық өңдеу жоғары температурада қалыптасқан құрылымды сақтау үшін сөндіру деп аталатын өте жылдам салқындатуды қамтиды. Қатаң айтқанда, мұндай құрылымды бөлме температурасында термодинамикалық тұрақты деп санауға болмайды, бірақ іс жүзінде ол диффузияның төмен жылдамдығына байланысты айтарлықтай тұрақты. Өте көп пайдалы қорытпалардың ұқсас «метасбилді» құрылымы бар.
Термиялық өңдеуден болатын өзгерістер екі негізгі түрге бөлінеді. Біріншіден, таза металдарда да, қорытпаларда да тек әсер ететін өзгерістер болуы мүмкін физикалық құрылым. Бұл материалдың кернеулік күйінің өзгеруі, өлшемі, пішіні, кристалдық құрылымы және оның кристалдық түйіршіктерінің бағытының өзгеруі болуы мүмкін. Екіншіден, металдың химиялық құрылымы да өзгеруі мүмкін. Бұл металды тазарту немесе оған қажетті беттік қасиеттерді беру үшін жасалған қоршаған атмосферамен өзара әрекеттесу кезінде композициялық біртекті еместердің тегістелуінде және басқа фазаның тұнбаларының түзілуінде көрінуі мүмкін. Екі түрдегі өзгерістер бір уақытта болуы мүмкін.
Стресстен арылыңыз. Суық деформация металдардың көпшілігінің қаттылығы мен сынғыштығын арттырады. Кейде мұндай «еңбекті шыңдау» құптарлық. Түсті металдар мен олардың қорытпаларына әдетте суық илемдеу арқылы белгілі бір қаттылық дәрежесі беріледі. Жұмсақ болаттар да жиі суық қалыптау арқылы шыңдалады. Мысалы, серіппелер жасау үшін талап етілетін жоғары беріктікке дейін суықтай илектелген немесе суықта тартылған жоғары көміртекті болаттар әдетте кернеуді жеңілдететін күйдіруге ұшырайды, салыстырмалы түрде төмен температураға дейін қызады, бұл кезде материал бұрынғыдай дерлік сақталады. бұрынғыдай қатты, бірақ онда жоғалады.ішкі кернеулердің таралуының біртекті еместігі. Бұл, әсіресе коррозиялық ортада, жарылып кету үрдісін азайтады. Мұндай кернеуді жеңілдету, әдетте, жалпы құрылымның өзгеруіне әкелмейтін материалдағы жергілікті пластикалық ағынға байланысты пайда болады.
Қайта кристалдану. Металлды қалыптаудың әртүрлі әдістерімен жиі дайындаманың пішінін айтарлықтай өзгерту қажет. Егер пішіндеу салқын күйде жүргізілуі керек болса (бұл көбінесе практикалық ойларға байланысты), онда процесті бірнеше қадамдарға бөлу керек, олардың арасында қайта кристалдану жүзеге асырылады. Деформацияның бірінші кезеңінен кейін материалды одан әрі деформация сынуға әкелетіндей дәрежеде нығайтқанда дайындама кернеуді түсіретін жасыту температурасынан жоғары температураға дейін қызады және қайта кристалдануға мүмкіндік береді. Бұл температурада жылдам диффузияға байланысты атомдық қайта орналасу есебінен мүлде жаңа құрылым түзіледі. Деформацияланған материалдың астық құрылымының ішінде жаңа дәндер өсе бастайды, олар уақыт өте келе оны толығымен ауыстырады. Біріншіден, ескі құрылым ең көп бұзылған жерлерде, атап айтқанда, ескі астық шекараларында ұсақ жаңа дәндер түзіледі. Әрі қарай жасыту кезінде деформацияланған құрылымның атомдары жаңа дәндердің бір бөлігіне айналатындай етіп қайта орналасады, олар өсіп, ақырында бүкіл ескі құрылымды сіңіреді. Дайындама өзінің бұрынғы пішінін сақтайды, бірақ ол енді деформацияның жаңа цикліне ұшырауы мүмкін жұмсақ, кернеусіз материалдан жасалған. Мұндай процесті деформацияның берілген дәрежесі талап етсе, бірнеше рет қайталауға болады.
Суық өңдеу - бұл қайта кристалдану үшін тым төмен температурадағы деформация. Көптеген металдар үшін бөлме температурасы осы анықтамаға сәйкес келеді. Егер деформация материалдың деформациясынан кейін қайта кристалдану уақытына ие болу үшін жеткілікті жоғары температурада жүргізілсе, онда мұндай өңдеу ыстық деп аталады. Температура жеткілікті жоғары болғанша, оны ерікті түрде деформациялауға болады. Металдың ыстық күйі ең алдымен оның температурасы балқу температурасына қаншалықты жақын екендігімен анықталады. Қорғасынның жоғары иілгіштігі оның оңай қайта кристалданатынын білдіреді, яғни оны бөлме температурасында «ыстық» өңдеуге болады.
Текстураны басқару. Дәннің физикалық қасиеттері, жалпы айтқанда, әр түрлі бағытта бірдей емес, өйткені әрбір дән өзіндік кристалдық құрылымы бар бір кристалды құрайды. Металл сынамасының қасиеттері барлық дәндер бойынша орташалаудың нәтижесі болып табылады. Кездейсоқ дәнді бағдарлау жағдайында жалпы физикалық қасиеттерібарлық бағытта бірдей. Егер, керісінше, көптеген дәндердің кейбір кристалдық жазықтықтары немесе атомдық қатарлары параллель болса, онда үлгінің қасиеттері «анизотропты», яғни бағытқа тәуелді болады. Бұл жағдайда дөңгелек пластинадан терең экструзия арқылы алынған шыныаяқтың жоғарғы жиегінде «тілдер» немесе «фестондар» болады, себебі кейбір бағыттар бойынша материал басқаларға қарағанда оңай деформацияланады. Механикалық пішіндеуде физикалық қасиеттердің анизотропиясы, әдетте, қажет емес. Бірақ трансформаторларға және басқа құрылғыларға арналған магниттік материалдардың парақтарында монокристалдарда кристалдық құрылыммен анықталатын жеңіл магниттелу бағыты барлық түйіршіктерде магнит ағынының берілген бағытымен сәйкес келуі өте қажет. Осылайша, материалдың мақсатына байланысты «артықшылықты бағдар» (текстура) қалауы немесе болмауы мүмкін. Жалпы айтқанда, материал қайта кристалданған сайын оның таңдаулы бағыты өзгереді. Бұл бағыттың сипаты материалдың құрамы мен тазалығына, суық деформацияның түрі мен дәрежесіне, сондай-ақ күйдіру ұзақтығы мен температурасына байланысты.
Астық мөлшерін бақылау. Металл сынамасының физикалық қасиеттері негізінен түйірдің орташа мөлшерімен анықталады. Ең жақсы механикалық қасиеттер әрқашан дерлік ұсақ түйіршікті құрылымға сәйкес келеді. Дәннің мөлшерін азайту көбінесе термиялық өңдеудің (сонымен бірге балқыту және құю) мақсаттарының бірі болып табылады. Температура жоғарылаған сайын диффузия жылдамдайды, демек, дәннің орташа мөлшері артады. Астық шекаралары үлкен дәндер кішігірім дәндердің есебінен өсіп, ақырында жойылып кететіндей өзгереді. Сондықтан, соңғы ыстық өңдеу процестері әдетте астық өлшемдері мүмкіндігінше аз болуы үшін ең төменгі температурада жүзеге асырылады. Төмен температурада ыстық өңдеу көбінесе астық мөлшерін азайту үшін әдейі қамтамасыз етіледі, дегенмен сол нәтижеге суық өңдеуден кейін қайта кристалдану арқылы қол жеткізуге болады.
Гомогенизация. Жоғарыда аталған процестер таза металдарда да, қорытпаларда да жүреді. Бірақ екі немесе одан да көп компоненттері бар металл материалдарда ғана мүмкін болатын бірқатар басқа процестер бар. Мәселен, мысалы, қорытпаны құюда, әрине, біртекті емес болады химиялық құрамы, ол қатаюдың біркелкі емес процесімен анықталады. Қатайтатын қорытпада әрқайсысында түзілетін қатты фазаның құрамы осы сәт, онымен тепе-теңдікте тұрған сұйықтықтағыдай емес. Демек, қатудың бастапқы сәтінде пайда болған қатты заттың құрамы қатудың соңындағыдан басқаша болады және бұл микроскопиялық масштабта композицияның кеңістіктік біртекті еместігіне әкеледі. Мұндай біртекті еместік қарапайым қыздыру арқылы, әсіресе механикалық деформациямен бірге жойылады.
Тазалау. Металлдың тазалығы ең алдымен балқыту және құю шарттарымен анықталса да, металды тазарту көбінесе қатты күйдегі термиялық өңдеу арқылы жүзеге асырылады. Металдың құрамындағы қоспалар оның бетінде қыздырылған атмосферамен әрекеттеседі; осылайша, сутегі немесе басқа тотықсыздандырғыштың атмосферасы оксидтердің едәуір бөлігін таза металға айналдыра алады. Мұндай тазалаудың тереңдігі қоспалардың көлемнен бетке таралу қабілетіне байланысты, сондықтан термиялық өңдеудің ұзақтығы мен температурасымен анықталады.
Екіншілік фазаларды бөлу. Қорытпаларды термиялық өңдеу режимдерінің көпшілігі бір маңызды әсерге негізделген. Бұл қорытпа компоненттерінің қатты күйдегі ерігіштігі температураға байланысты болатындығына байланысты. Ұнайды таза металл, онда барлық атомдар бірдей, екі компонентті, мысалы, қатты, ерітіндіде кристалдық тордың түйіндеріне кездейсоқ бөлінген екі түрлі типтегі атомдар бар. Егер сіз екінші класты атомдардың санын көбейтсеңіз, олар бірінші класты атомдарды жай ғана алмастыра алмайтын күйге жете аласыз. Егер екінші компоненттің мөлшері қатты күйде ерігіштіктің осы шегінен асып кетсе, екінші фазаның қосындылары қорытпаның тепе-теңдік құрылымында пайда болады, құрамы мен құрылымы бойынша бастапқы дәндерден ерекшеленеді және әдетте олардың арасында жеке түрінде шашыраңқы болады. бөлшектер. Мұндай екінші фазалық бөлшектер олардың өлшеміне, пішініне және таралуына байланысты материалдың физикалық қасиеттеріне күшті әсер етуі мүмкін. Бұл факторларды термиялық өңдеу (жылулық өңдеу) арқылы өзгертуге болады.
Термиялық өңдеу – металдар мен қорытпалардан жасалған бұйымдардың құрылымы мен қасиеттерін берілген бағытта өзгерту мақсатында термиялық әсер ету арқылы өңдеу процесі. Бұл әсер сонымен қатар химиялық, деформациялық, магниттік және т.б.
Термиялық өңдеудің тарихи алғышарттары.
Адам ерте заманнан бері металдарды термиялық өңдеуді қолданып келеді. Тіпті энеолит дәуірінің өзінде пайдаланып суық соғу туған алтын мен мыс, қарабайыр адам жұмыста шыңдалу құбылысымен бетпе-бет келді, бұл жұқа жүздері мен өткір ұштары бар бұйымдарды жасауды қиындатты, ал пластиктенуді қалпына келтіру үшін ұстаға суық соғылған мысты ошақта қыздыруға тура келді. Шыңдалған металды жұмсартып күйдіруді қолданудың ең алғашқы дәлелі біздің дәуірімізге дейінгі 5 мыңжылдықтың аяғына жатады. e. Мұндай күйдіру металдарды пайда болған кезде термиялық өңдеудің алғашқы операциясы болды. Ірімшік үрлеу әдісімен алынған темірден қару-жарақ пен құрал-саймандарды жасауда темір ұстасы көмір пешінде ыстық соғуға арналған темір дайындаманы қыздырды. Сонымен қатар, темір көміртекті болды, яғни цементтеу пайда болды, химиялық-термиялық өңдеудің бір түрі. Көмірленген темірден жасалған соғылған бұйымды суда суыта отырып, ұста оның қаттылығының күрт артқанын және басқа қасиеттерінің жақсарғанын анықтады. Көмірленген темірді суда қатайту біздің дәуірімізге дейінгі 2-ші мыңжылдықтың аяғынан 1-мыңжылдықтың басына дейін қолданылған. e. Гомердің «Одиссеясында» (б.з.б. 8-7 ғғ.) мынадай жолдар бар: «Темірші қызып тұрған балтаны немесе балтаны салқын суға батырып жібереді, ал темір отқа қатып, темірден де күшті сылдырлап ысқырады. және су». 5 ғ. BC e. Этрускандар судағы жоғары қалайы қоладан жасалған шыңдалған айналар (жылтыратылғанда жылтырлығын жақсартуы мүмкін). Темірді көмірде немесе органикалық заттарда цементтеу, болатты шыңдау және шынықтыру орта ғасырларда пышақ, қылыш, файл және басқа құралдар жасауда кеңінен қолданылды. Металдағы ішкі өзгерістердің мәнін білмей, ортағасырлық шеберлер металдарды термиялық өңдеу кезінде жоғары қасиеттерге ие болуды табиғаттан тыс күштердің көрінісімен байланыстырды. 19 ғасырдың ортасына дейін. металдарды термиялық өңдеу туралы адамның білімі ғасырлар бойы тәжірибе негізінде жасалған рецепттер жинағы болды. Технологияның дамуының қажеттіліктері және ең алдымен болат зеңбіректер өндірісінің дамуы металдарды термиялық өңдеудің өнерден ғылымға айналуына әкелді. 19 ғасырдың ортасында армия қола және шойын зеңбіректерін күшті болаттан жасалған зеңбіректермен алмастыруға ұмтылған кезде, жоғары және кепілдендірілген беріктігі бар зеңбірек оқпандарын жасау мәселесі өте өткір болды. Металлургтер болат балқыту және құю рецептерін білгенімен, зеңбірек оқпандары еш себепсіз жиі жарылды. Д.К.Чернов Санкт-Петербургтегі Обухов болат зауытында зеңбірек ұңғыларынан дайындалған сызылған кесінділерді микроскоппен зерттей келе және лупа астында сыну нүктесіндегі сынықтар құрылымын бақылай отырып, болат неғұрлым берік болса, соғұрлым оның жұқалығы деген қорытындыға келді. құрылым. 1868 жылы Чернов салқындатқыш болаттан белгілі бір температурада болатын ішкі құрылымдық өзгерістерді ашты. ол критикалық нүктелерді а және b деп атады. Егер болат а нүктесінен төмен температураға дейін қыздырылса, онда оны шынықтыру мүмкін емес, ал ұсақ түйіршікті құрылымды алу үшін болатты b нүктесінен жоғары температураға дейін қыздыру керек. Черновтың болаттағы құрылымдық өзгерістердің маңызды нүктелерін ашуы болат өнімдерінің қажетті қасиеттерін алу үшін термиялық өңдеу режимін таңдауды ғылыми негіздеуге мүмкіндік берді.
1906 жылы А.Вильм (Германия) өзі ойлап тапқан дюралюминийді пайдалана отырып, қатайғаннан кейін қартаюды ашты (қараңыз: Металдардың ескіруі), әр түрлі негіздегі (алюминий, мыс, никель, темір және т.б.) қорытпаларды шыңдаудың ең маңызды әдісі. ). 30-жылдары. 20 ғасыр қартаюды термомеханикалық өңдеу пайда болды мыс қорытпалары, ал 50-ші жылдары болаттарды термомеханикалық өңдеу өнімдердің беріктігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік берді. Термиялық өңдеудің аралас түрлеріне термомагниттік өңдеу жатады, бұл өнімдерді магнит өрісінде салқындату нәтижесінде олардың кейбір магниттік қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді.
Термиялық әсер ету кезінде металдар мен қорытпалардың құрылымы мен қасиеттерінің өзгеруін көптеген зерттеулер металдарды термиялық өңдеудің когерентті теориясына әкелді.
Термиялық өңдеу түрлерінің жіктелуі термиялық әсер ету кезінде металдағы құрылымдық өзгерістердің қандай түріне байланысты болады. Металдарды термиялық өңдеу тек металға термиялық әсер етуден тұратын термиялық өңдеудің өзі, термиялық және химиялық әсерлерді біріктіретін химиялық-термиялық өңдеу және термиялық әсерлер мен пластикалық деформацияны біріктіретін термомеханикалық болып бөлінеді. Іс жүзінде термиялық өңдеуге келесі түрлер жатады: 1-ші түрдегі күйдіру, 2-ші түрдегі күйдіру, полиморфты трансформациясыз және полиморфты түрленумен қатаю, қартаю және шынықтыру.
Азоттау - қаттылықты, тозуға төзімділікті, шаршау шегін және коррозияға төзімділігін арттыру мақсатында металл бөлшектерінің бетін азотпен қанықтыру. Азоттау болатқа, титанға, кейбір қорытпаларға, көбінесе легирленген болаттарға, әсіресе хром-алюминийге, сонымен қатар құрамында ванадий мен молибден бар болатқа қолданылады.
Болатты азоттау аммиакта t 500 650 С температурада жүреді. 400 С жоғары аммиак диссоциациясы NH3 3H + N реакциясына сәйкес басталады. Алынған атомдық азот металға диффузияланып, азотты фазаларды құрайды. Азоттау температурасы 591 С төмен болғанда, азотталған қабат үш фазадан тұрады (сурет): µ Fe2N нитриді, ³ "Fe4N нитриді, ± бөлме температурасында шамамен 0,01% азоты бар азотты феррит. Азоттау температурасы 600 C, 650 С. көп және ³-фаза, ол баяу салқындату нәтижесінде 591 С эвтектоидқа ыдырайды ± + ³ 1. Азотталған қабаттың қаттылығы HV = 1200 (12 Гн / м2 сәйкес) дейін артады және сақталады. 500 600 С-қа дейін қайталап қыздыру, бұл бөлшектердің жоғары тозуға төзімділігін қамтамасыз етеді жоғары температурада азотталған болаттар тозуға төзімділігі бойынша шыңдалған және шыңдалған болаттардан айтарлықтай жоғары Нитрлеу ұзақ процесс, 0,2-0,4 қабатын алу үшін 20-50 сағат қажет мм қалыңдығы Температураны көтеру процесті жылдамдатады, бірақ қабаттың қаттылығын төмендетеді. құрылымдық болаттар) және никельмен қаптау (тот баспайтын және ыстыққа төзімді болаттар). Қабаттың сынғыштығын азайту үшін ыстыққа төзімді болаттарды азоттауды кейде аммиак пен азот қоспасында жүргізеді.
Титан қорытпаларын азоттау 850 950 С жоғары таза азотта жүргізіледі (металдың сынғыштығының жоғарылауына байланысты аммиакта азоттау қолданылмайды).
Азоттау кезінде жоғарғы жұқа нитридті қабат және ±-титандағы азоттың қатты ерітіндісі түзіледі. Қабат тереңдігі 30 сағат бойы 0,08 мм бетінің қаттылығымен HV = 800 850 (8 8,5 Н/м2 сәйкес келеді). Қорытпаға кейбір легирлеуші элементтерді (Al 3% дейін, Zr 3 5% және т.б.) енгізу азоттың диффузия жылдамдығын арттырады, азотталған қабаттың тереңдігін арттырады, ал хром диффузия жылдамдығын төмендетеді. Сиректелген азотта титан қорытпаларын азоттау сынғыш нитридті аймақсыз тереңірек қабат алуға мүмкіндік береді.
Азоттау өнеркәсіпте кеңінен қолданылады, соның ішінде t 500-600 С-қа дейін жұмыс істейтін бөлшектер үшін (цилиндрлер, иінді біліктер, тісті доңғалақтар, катушкалар, бөлшектер). отын жабдықтарыжәне т.б.).
Лит.: Минкевич А.Н., Металдар мен қорытпаларды химиялық-термиялық өңдеу, 2-бас., М., 1965: Гуляев А.П. Металлургия, 4-бас., М., 1966 ж.
Алғаш рет индукциялық қыздыруды пайдаланып бөлшектерді шынықтыруды В.П. Володин. Бұл бір ғасырға жуық уақыт бұрын – 1923 ж. Ал 1935 ж бұл түрболатты қатайту үшін қолданылатын термиялық өңдеу болат. Бүгінгі күні шыңдаудың танымалдылығын асыра бағалау қиын - ол машина жасаудың барлық дерлік салаларында белсенді түрде қолданылады, сонымен қатар HDTV қатайтатын қондырғылар да үлкен сұранысқа ие.
Шынықтырылған қабаттың қаттылығын арттыру және болат бөлігінің ортасында қаттылықты жоғарылату үшін HDTV бетінің шынықтыруын қолдану қажет. Бұл жағдайда бөліктің үстіңгі қабаты қатаю температурасына дейін қызады және күрт салқындатылады. Бөлшектің өзегінің қасиеттері өзгеріссіз қалуы маңызды. Бөлшектің ортасы қаттылығын сақтайтындықтан, бөліктің өзі күшейеді.
Жоғары жиілікті шыңдаудың көмегімен легирленген бөліктің ішкі қабатын нығайтуға болады, ол орташа көміртекті болаттар үшін қолданылады (0,4-0,45% С).
HDTV қатайтудың артықшылықтары:
- Индукциялық қыздыру кезінде бөліктің қажетті бөлігі ғана өзгереді, бұл әдіс әдеттегі жылытуға қарағанда үнемді. Сонымен қатар, HDTV қатайту аз уақытты алады;
- Болаттың жоғары жиілікті шыңдалуы кезінде сызаттардың пайда болуын болдырмауға, сондай-ақ деформациялану ақауларының қаупін азайтуға болады;
- HDTV қыздыру кезінде көміртектің жануы және масштабтың түзілуі болмайды;
- Қажет болса, шыңдалған қабаттың тереңдігін өзгертуге болады;
- HDTV қатайтуды қолдану арқылы болаттың механикалық қасиеттерін жақсартуға болады;
- Индукциялық қыздыруды пайдаланған кезде деформациялардың пайда болуын болдырмауға болады;
- Барлық жылыту процесін автоматтандыру және механикаландыру жоғары деңгейде.
Дегенмен, HDTV қатайтуының да кемшіліктері бар. Сонымен, кейбір күрделі бөлшектерді өңдеу өте қиын, ал кейбір жағдайларда индукциялық қыздыру мүлдем қолайсыз.
HDTV болат шыңдауы - сорттары:
Стационарлық HDTV қатайту.Ол ұсақ тегіс бөлшектерді (беттерді) қатайту үшін қолданылады. Бұл жағдайда дайындаманың және қыздырғыштың орналасуы үнемі сақталады.
Үздіксіз-тізбекті HDTV қатайту. Бұл қатайту түрін орындаған кезде бөлік қыздырғыштың астында қозғалады немесе орнында қалады. Соңғы жағдайда қыздырғыштың өзі бөліктің бағыты бойынша қозғалады. Мұндай жоғары жиілікті шынықтыру тегіс және цилиндрлік бөлшектерді, беттерді өңдеуге жарамды.
Тангенциалды үздіксіз-тізбекті HDTV шынықтыру. Ол тек бір рет айналдыратын кішкентай цилиндрлік бөліктерді қыздыру кезінде қолданылады.
Сапалы қатайтатын жабдықты сатып алғыңыз келе ме? Содан кейін «Амбит» ғылыми-өндірістік компаниясына хабарласыңыз. Біз шығаратын әрбір HDTV қатайтатын машина сенімді және жоғары технологиялық екеніне кепілдік береміз.
Әртүрлі кескіштерді дәнекерлеу, шыңдау алдында индукциялық қыздыру,
индукциялық қыздыру қондырғысы IHM 15-8-50
аралау дискілерін индукциялық дәнекерлеу, шынықтыру (жөндеу),
индукциялық қыздыру қондырғысы IHM 15-8-50
Әртүрлі кескіштерді дәнекерлеу, шыңдау алдында индукциялық қыздыру
Индукциялық қыздыру – электрөткізгіш материалдарды жоғары жиілікті токтармен (ағыл. RFH – радиожиілікпен қыздыру, радиожиілік толқындармен қыздыру) жанаспастан қыздыру әдісі.
Әдістің сипаттамасы.
Индукциялық қыздыру - айнымалы магнит өрісінің әсерінен индукцияланатын электр тогының көмегімен материалдарды қыздыру. Демек, бұл индукторлардың магнит өрісі (айнымалы магнит өрісінің көздері) арқылы өткізгіш материалдардан (өткізгіштерден) жасалған бұйымдарды қыздыру. Индукциялық қыздыру келесідей жүзеге асырылады. Электр өткізгіш (металл, графит) дайындама индуктор деп аталатынға орналастырылған, ол сымның бір немесе бірнеше бұрылысы (көбінесе мыс). Арнайы генератордың көмегімен индукторда әртүрлі жиіліктегі қуатты токтар (ондаған Гц-тен бірнеше МГц-ке дейін) индукцияланады, соның нәтижесінде индуктордың айналасында электромагниттік өріс пайда болады. Электромагниттік өріс дайындамада құйынды токтарды тудырады. Құйынды токтар Джоуль жылуының әсерінен дайындаманы қыздырады (Джоуль-Ленц заңын қараңыз).
Индуктивті-бос жүйе индуктивті катушка бастапқы орама болып табылатын ядросыз трансформатор болып табылады. Дайындама қысқа тұйықталған екінші орам. Орамдар арасындағы магнит ағыны ауада жабылады.
Жоғары жиілікте құйынды токтар олар түзетін магнит өрісінің әсерінен дайындаманың жұқа беткі қабаттарына Δ (Surface-effect) ығысады, нәтижесінде олардың тығыздығы күрт артады және дайындама қызады. Металлдың астындағы қабаттары жылу өткізгіштікке байланысты қызады. Маңыздысы ток емес, токтың жоғары тығыздығы. Тері қабатында Δ ток тығыздығы дайындама бетіндегі ток тығыздығына қатысты е есе азаяды, бұл ретте тері қабатында 86,4% жылу бөлінеді (жалпы жылу бөлінуінен. Тері қабатының тереңдігі тәуелді сәулелену жиілігі бойынша: жиілік неғұрлым жоғары болса, тері қабаты жұқа болады Бұл сонымен қатар дайындаманың салыстырмалы магниттік өткізгіштігіне μ байланысты.
Кюри нүктесінен төмен температурада темір, кобальт, никель және магниттік қорытпалар үшін μ бірнеше жүзден ондаған мыңға дейінгі мәнге ие. Басқа материалдар үшін (балқымалар, түсті металдар, сұйық төмен балқитын эвтектика, графит, электролиттер, электр өткізгіш керамика және т.б.) μ шамамен бірге тең.
Мысалы, 2 МГц жиілікте мыс үшін терінің тереңдігі шамамен 0,25 мм, темір үшін ≈ 0,001 мм.
Жұмыс кезінде индуктор өте қызады, өйткені ол өзінің сәулеленуін сіңіреді. Сонымен қатар, ол ыстық дайындаманың жылу сәулесін сіңіреді. Олар сумен салқындатылған мыс түтіктерден индукторлар жасайды. Су сору арқылы беріледі - бұл индуктордың күйіп қалуы немесе басқа қысымның төмендеуі кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.
Қолдану:
Өте таза жанаспастан металды балқыту, дәнекерлеу және дәнекерлеу.
Қорытпалардың прототиптерін алу.
Машина бөлшектерін майыстыру және термиялық өңдеу.
Зергерлік бизнес.
Жалынның немесе доғаның қыздыруынан зақымдалуы мүмкін ұсақ бөлшектерді өңдеу.
Бетінің қатаюы.
Күрделі пішінді бөлшектерді шынықтыру және термиялық өңдеу.
Медициналық құралдарды дезинфекциялау.
Артықшылықтары.
Кез келген электр өткізгіш материалды жоғары жылдамдықпен қыздыру немесе балқыту.
Қыздыру қорғаныс газ атмосферасында, тотықтырғыш (немесе тотықсыздандырғыш) ортада, өткізбейтін сұйықтықта, вакуумде мүмкін.
Шыныдан, цементтен, пластмассадан, ағаштан жасалған қорғаныс камерасының қабырғалары арқылы жылыту - бұл материалдар электромагниттік сәулеленуді өте әлсіз сіңіреді және қондырғының жұмысы кезінде суық болып қалады. Тек электр өткізгіш материал қыздырылады - металл (соның ішінде балқытылған), көміртегі, өткізгіш керамика, электролиттер, сұйық металдар және т.б.
Пайда болған MHD күштеріне байланысты сұйық металды ауада немесе қорғаныс газында ілулі күйде ұстауға дейін қарқынды араласады - осылайша өте таза қорытпалар аз мөлшерде алынады (левитациялық балқыту, электромагниттік тигельде балқыту).
Қыздыру электромагниттік сәулелену арқылы жүзеге асырылатындықтан, дайындаманың газ-жалынмен қыздыру кезінде алаудың жану өнімдерімен, доғалық қыздыру кезінде электродтық материалмен ластануы болмайды. Үлгілерді инертті газ атмосферасына орналастыру және жоғары жылдамдыққыздыру қақ түзілуін жояды.
Индуктордың шағын өлшеміне байланысты пайдаланудың қарапайымдылығы.
Индукторды арнайы пішінде жасауға болады - бұл күрделі конфигурацияның бөліктерін олардың бүгілуіне немесе жергілікті қызбауына әкелмей, бүкіл бетке біркелкі қыздыруға мүмкіндік береді.
Жергілікті және селективті жылытуды жүзеге асыру оңай.
Қыздыру дайындаманың жұқа үстіңгі қабаттарында ең қарқынды болғандықтан, ал астындағы қабаттар жылу өткізгіштікке байланысты жұмсақ қыздырылатындықтан, әдіс бөлшектердің бетін қатайту үшін өте қолайлы (өзегі тұтқыр болып қалады).
Жабдықты жеңіл автоматтандыру – қыздыру және салқындату циклдері, температураны бақылау және ұстау, дайындамаларды беру және алу.
Индукциялық қыздыру қондырғылары:
Жұмыс жиілігі 300 кГц дейінгі қондырғыларда IGBT жинақтарындағы инверторлар немесе MOSFET транзисторлары қолданылады. Мұндай қондырғылар үлкен бөліктерді жылытуға арналған. Кішкентай бөлшектерді жылыту үшін жоғары жиіліктер қолданылады (5 МГц-ке дейін, орташа және қысқа толқындар диапазоны), электронды түтіктерге жоғары жиілікті қондырғылар салынған.
Сондай-ақ, шағын бөлшектерді жылыту үшін 1,7 МГц-ке дейінгі жұмыс жиіліктеріне арналған MOSFET транзисторларында жоғары жиілікті қондырғылар салынған. Транзисторларды жоғары жиіліктерде басқару және қорғау белгілі бір қиындықтарды тудырады, сондықтан жоғары жиілікті орнату әлі де өте қымбат.
Кішкентай бөлшектерді жылытуға арналған индуктивті индуктивтілігі шағын және индуктивтілігі аз, бұл төмен жиіліктерде жұмыс тербелмелі контурының сапа факторының төмендеуіне және тиімділіктің төмендеуіне әкеледі, сонымен қатар негізгі осцилляторға қауіп төндіреді (сапа факторы). тербелмелі контурдың L/C пропорционалды, төмен сапа коэффициенті бар тербелмелі контур энергиямен тым жақсы «сорғылады», индукторда қысқа тұйықталуды қалыптастырады және негізгі осцилляторды өшіреді). Тербелмелі контурдың сапа коэффициентін арттыру үшін екі әдіс қолданылады:
- орнатудың күрделілігі мен құнына әкелетін жұмыс жиілігін арттыру;
- индуктордағы ферромагниттік кірістірулерді қолдану; индукторды ферромагниттік материалдан жасалған панельдермен жапсыру.
Индуктор жоғары жиілікте ең тиімді жұмыс істейтіндіктен, индукциялық қыздыру қуатты генераторлық шамдарды әзірлеу және өндіруді бастағаннан кейін өнеркәсіптік қолдануды алды. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін индукциялық жылытуды пайдалану шектеулі болды. Ол кезде генератор ретінде жоғары жиілікті машина генераторлары (В.П. Вологдин шығармалары) немесе ұшқын шығаратын қондырғылар пайдаланылды.
Генератор тізбегі негізінен индукторлық катушка түріндегі жүктемеде жұмыс істейтін және жеткілікті қуатқа ие кез келген (мультивибратор, RC генераторы, тәуелсіз қозған генератор, әртүрлі релаксация генераторлары) болуы мүмкін. Сондай-ақ тербеліс жиілігі жеткілікті жоғары болуы қажет.
Мысалы, бірнеше секунд ішінде диаметрі 4 мм болат сымды «кесу» үшін кемінде 300 кГц жиілікте кемінде 2 кВт тербеліс күші қажет.
Схема келесі критерийлер бойынша таңдалады: сенімділік; флуктуацияның тұрақтылығы; дайындамада бөлінетін қуаттың тұрақтылығы; өндірістің қарапайымдылығы; орнатудың қарапайымдылығы; шығындарды азайту үшін бөлшектердің ең аз саны; жалпы салмағы мен өлшемдерін азайтуды беретін бөлшектерді пайдалану және т.б.
Көптеген ондаған жылдар бойы жоғары жиілікті тербелістердің генераторы ретінде индуктивті үш нүктелі генератор (Хартли генераторы, автотрансформатор генераторы) қолданылды. кері байланыс, индуктивті контурдағы кернеу бөлгішіндегі тізбек). Бұл анод үшін өздігінен қозғалатын параллель қоректену тізбегі және тербелмелі контурда жасалған жиілікті таңдау схемасы. Ол сәтті қолданылды және зертханаларда, зергерлік шеберханаларда, өнеркәсіптік кәсіпорындар, сондай-ақ әуесқойлық тәжірибеде. Мысалы, Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде осындай қондырғыларда Т-34 цистернасының роликтерінің бетін қатайту жұмыстары жүргізілді.
Үш нүктенің кемшіліктері:
Төмен тиімділік (шам пайдаланған кезде 40% -дан аз).
Магниттік материалдардан жасалған дайындамаларды Кюри нүктесінен (≈700С) жоғары қыздыру сәтінде жиіліктің күшті ауытқуы (μ өзгереді), бұл тері қабатының тереңдігін өзгертеді және термиялық өңдеу режимін күтпеген жерден өзгертеді. Маңызды бөлшектерді термиялық өңдеу кезінде бұл қабылданбауы мүмкін. Сондай-ақ, қуатты РЖ қондырғылары Россвязокранкультура рұқсат еткен тар диапазонында жұмыс істеуі керек, өйткені нашар экрандау олар шын мәнінде радио таратқыш болып табылады және теледидар мен радио хабарларын таратуға, жағалаудағы және құтқару қызметтеріне кедергі келтіруі мүмкін.
Бланкілерді ауыстырған кезде (мысалы, кішіректен үлкенге дейін) индуктор-бланк жүйесінің индуктивтілігі өзгереді, бұл да тері қабатының жиілігі мен тереңдігінің өзгеруіне әкеледі.
Бір айналымды индукторларды көп айналымға, үлкенірек немесе кішірекке ауыстырған кезде жиілік те өзгереді.
Бабаттың, Лозинскийдің және басқа ғалымдардың жетекшілігімен тиімділігі жоғары (70% дейін), сонымен қатар жұмыс жиілігін жақсы сақтайтын екі және үш тізбекті генератор схемалары жасалды. Олардың әрекет ету принципі келесідей. Қосылған тізбектерді қолдану және олардың арасындағы байланыстың әлсіреуіне байланысты жұмыс тізбегінің индуктивтілігінің өзгеруі жиілікті орнату тізбегінің жиілігінің күшті өзгеруіне әкелмейді. Радио таратқыштар дәл осындай принцип бойынша жасалған.
Қазіргі заманғы жоғары жиілікті генераторлар IGBT жинақтарына немесе қуатты MOSFET транзисторларына негізделген инверторлар болып табылады, әдетте көпір немесе жартылай көпір схемасына сәйкес жасалады. 500 кГц-ке дейінгі жиілікте жұмыс істеңіз. Транзисторлардың қақпалары микроконтроллердің басқару жүйесі арқылы ашылады. Басқару жүйесі тапсырмаға байланысты автоматты түрде ұстауға мүмкіндік береді
А) тұрақты жиілік
б) дайындамада бөлінетін тұрақты қуат
в) максималды тиімділік.
Мысалы, магниттік материалды Кюри нүктесінен жоғары қыздырғанда, тері қабатының қалыңдығы күрт артады, токтың тығыздығы төмендейді, ал дайындама нашар қыза бастайды. Материалдың магниттік қасиеттері де жоғалады және магниттелудің кері процесі тоқтайды - дайындама нашар қыза бастайды, жүктеме кедергісі күрт төмендейді - бұл генератордың «аралықтары» және оның істен шығуына әкелуі мүмкін. Басқару жүйесі Кюри нүктесі арқылы өтуді бақылайды және жүктеменің күрт төмендеуімен жиілікті автоматты түрде арттырады (немесе қуатты азайтады).
Ескертулер.
Индукторды мүмкіндігінше дайындамаға жақын орналастыру керек. Бұл дайындаманың жанындағы электромагниттік өрістің тығыздығын арттырып қана қоймайды (қашықтықтың квадратына пропорционалды), сонымен қатар қуат коэффициенті Cos(φ) артады.
Жиілікті ұлғайту қуат коэффициентін күрт төмендетеді (жиілік текшесіне пропорционалды түрде).
Магниттік материалдарды қыздырған кезде магниттелудің кері өзгеруіне байланысты қосымша жылу да бөлінеді; оларды Кюри нүктесіне дейін қыздыру әлдеқайда тиімді.
Индукторды есептеген кезде индуктивті катушка апаратын шиналардың индуктивтілігін ескеру қажет, ол индуктивті катушканың өзінің индуктивтілігінен әлдеқайда көп болуы мүмкін (егер индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті емес индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті индуктивті катушкалардың индуктивтілігін ескеру қажет. диаметрі немесе тіпті бұрылыс бөлігі - доға).
Тербелмелі контурларда резонанстың екі жағдайы бар: кернеу резонансы және ток резонансы.
Параллель тербелмелі контур – токтардың резонансы.
Бұл жағдайда катушкалардағы және конденсатордағы кернеу генератордың кернеуімен бірдей. Резонанста тармақталу нүктелері арасындағы тізбектің кедергісі максимумға айналады, ал Rn жүктеме кедергісі арқылы өтетін ток (I жалпы) минималды болады (I-1l және I-2s тізбегінің ішіндегі ток генератор тоғынан үлкен) .
Ең дұрысы, контурдың кедергісі шексіз - тізбек көзден ток алмайды. Генератор жиілігі резонанстық жиіліктен кез келген бағытта өзгергенде, тізбектің кедергісі төмендейді және сызықтық ток (Itot) артады.
Сериялық тербелмелі контур – кернеу резонансы.
Тізбекті резонанстық контурдың негізгі ерекшелігі оның резонанстық кедергісі минималды болуы. (ZL + ZC - ең аз). Жиілік резонанстық жиіліктен жоғары немесе төмен мәнге реттелсе, кедергі артады.
Қорытынды:
Резонанстағы параллельді тізбекте тізбек өткізгіштері арқылы өтетін ток 0-ге тең, ал кернеу максималды болады.
Тізбекті тізбекте керісінше - кернеу нөлге ұмтылады, ал ток максималды болады.
Мақала http://dic.academic.ru/ сайтынан алынды және ООО Prominduktor компаниясы оқырманға түсінікті мәтінге айналдырды.
Көптеген маңызды бөлшектер қажалу үшін жұмыс істейді және бір уақытта соққы жүктемелеріне ұшырайды. Мұндай бөлшектер жоғары беттік қаттылыққа, жақсы тозуға төзімділікке ие болуы керек және сонымен бірге сынғыш болмауы керек, яғни соққы кезінде бұзылмауы керек.
Қатты және берік өзекті сақтай отырып, бөлшектердің жоғары бетінің қаттылығына бетті қатайту арқылы қол жеткізіледі.
бастап заманауи әдістерБеттік қатайту машина жасауда келесі мақсаттарда кеңінен қолданылады: қатаюқыздырылған кезде жоғары жиілікті токтар (TVCh); электролитте жалынмен қатаю және қатаю.
Бетті қатайтудың бір немесе басқа әдісін таңдау технологиялық және экономикалық орындылығымен анықталады.
Жоғары жиілікті токтармен қыздырғанда қатаю.Бұл әдіс металдардың бетін шыңдаудың ең тиімді әдістерінің бірі болып табылады. Бұл әдістің ашылуы және оның технологиялық негіздерінің дамуы дарынды орыс ғалымы В.П.Вологдинге тиесілі.
Жоғары жиілікті қыздыру келесі құбылысқа негізделген. Жоғары жиілікті айнымалы электр тогы мыс индукторы арқылы өткенде, соңғысының айналасында магнит өрісі пайда болады, ол индукторда орналасқан болат бөлікке еніп, ондағы Фуко құйынды токтарын индукциялайды. Бұл токтар металдың қызуын тудырады.
жылыту мүмкіндігі HDTVболатта индукцияланатын құйынды токтар бөліктің қимасы бойынша біркелкі таралмайды, бірақ бетіне итеріледі. Құйынды токтардың біркелкі таралуы оның біркелкі қызуына әкеледі: беткі қабаттар жоғары температураға дейін өте тез қызады, ал болаттың жылу өткізгіштігінен өзек не мүлде қызбайды немесе аздап қызады. Ток өтетін қабаттың қалыңдығы ену тереңдігі деп аталады және δ әрпімен белгіленеді.
Қабаттың қалыңдығы негізінен айнымалы токтың жиілігіне, металдың кедергісіне және магниттік өткізгіштігіне байланысты. Бұл тәуелділік формуламен анықталады
δ \u003d 5.03-10 4 түбірі (ρ / μν) мм,
мұндағы ρ – электрлік кедергі, ом мм 2 /м;
μ, - магниттік өткізгіштік, gs/e;
v - жиілік, Hz.
Формуладан жиілік артқан сайын индукциялық токтардың ену тереңдігі төмендейтінін көруге болады. Бөлшектерді индукциялық қыздыру үшін жоғары жиілікті ток генераторлардан алынады.
Ток жиілігін таңдағанда, қыздырылған қабаттан басқа, беттік шыңдаудың жоғары сапасын алу және жоғары жиілікті қондырғылардың электр энергиясын үнемді пайдалану үшін бөліктің пішіні мен өлшемдерін ескеру қажет.
Бөлшектерді жоғары сапалы қыздыру үшін мыс индукторлары үлкен маңызға ие.
Ең көп таралған индукторлардың ішкі жағында салқындатқыш су жеткізілетін шағын тесіктер жүйесі бар. Мұндай индуктор бір мезгілде қыздыру және салқындату құрылғысы болып табылады. Индукторға қойылған бөлік белгіленген температураға дейін қызған бойда ток автоматты түрде өшіп, индуктордың саңылауларынан су ағады және бөлшектің бетін бүріккішпен (су душымен) суытады.
Бөлшектерді тұншықтырғыш құрылғылары жоқ индукторларда да қыздыруға болады. Мұндай индукторларда қыздырылғаннан кейінгі бөлшектер қатайтатын резервуарға төгіледі.
HDTV шынықтыру негізінен бір мезгілде және үздіксіз-тізбекті әдістермен жүзеге асырылады. Синхронды әдіспен шыңдалған бөлік ені шынықтырылған қимаға тең болатын бекітілген индуктордың ішінде айналады. Белгіленген қыздыру уақыты біткенде, уақыт релесі генератордан токты ажыратады, ал біріншімен блокталған басқа реле сумен жабдықтауды қосады, ол индуктивті саңылаулардан шағын, бірақ күшті ағындармен жарылып, бөлікті салқындатады. .
Үздіксіз сериялық әдіспен бөлік қозғалмайды, ал индуктор оның бойымен қозғалады. Бұл жағдайда бөліктің қатайтылған бөлігін дәйекті қыздыру, содан кейін секция индуктордан біршама қашықтықта орналасқан душ құрылғысының су ағынының астына түседі.
Жалпақ бөлшектер ілмектік және ирек индуктивті индукторларда, ал шағын модулі бар тісті доңғалақтар бір мезгілде сақиналы индукторларда шыңдалады. ППЗ-55 маркалы болаттан жасалған жұқа модульді автомобиль берілісінің шыңдалған қабатының макроқұрылымы (төмен беріктігі бар болат). Шынықтырылған қабаттың микроқұрылымы – жұқа ацикулярлы мартенсит.
Жоғары жиілікті токпен қыздырғанда шыңдалған бөлшектердің беткі қабатының қаттылығы 3-4 бірлікте алынады. HRC кәдімгі көлемді қатаюдың қаттылығынан жоғары.
Ядроның беріктігін арттыру үшін бөлшектерді қатайту алдында жақсартады немесе қалыпқа келтіреді.
Машина бөлшектері мен құрал-саймандарының бетін қатайту үшін HDTV қыздыруын пайдалану ұзақтығын күрт қысқартуға мүмкіндік береді. технологиялық процесстермиялық өңдеу. Сонымен қатар, бұл әдіс өңдеу цехтарының жалпы ағымында орнатылған бөлшектерді шынықтыруға арналған механикаландырылған және автоматтандырылған агрегаттарды жасауға мүмкіндік береді. Нәтижесінде бөлшектерді арнайы термиялық цехтарға тасымалдаудың қажеті жоқ және ырғақты жұмыс қамтамасыз етіледі. өндірістік желілержәне құрастыру желілері.
Жалын бетінің қатаюы.Бұл әдіс болат бөлшектердің бетін оттегі-ацетиленді жалынмен жоғарғы критикалық нүктеден 50-60 ° C жоғары температураға дейін қыздырудан тұрады. А С 3 , кейін су душымен жылдам салқындату.
Жалынды шынықтыру процесінің мәні газ жалынымен оттықтан шыңдалған бөлікке берілетін жылу оның бетінде шоғырланып, металдың тереңдігіне бөлінген жылу мөлшерінен айтарлықтай асып түседі. Осындай температуралық өрістің нәтижесінде тетіктің беті алдымен қатаю температурасына дейін тез қызады, содан кейін суытады, ал бөліктің өзегі іс жүзінде қатылмаған күйінде қалады және салқындағаннан кейін құрылымы мен қаттылығын өзгертпейді.
Жалынмен шынықтыру механикалық престердің иінді біліктері, үлкен модульді тісті доңғалақтар, экскаватор шөміштерінің тістері және т.б. сияқты үлкен және ауыр болат бөлшектерді шыңдау және тозуға төзімділігін арттыру үшін қолданылады. Болат бөлшектерден басқа, сұр және перлиттік шойыннан жасалған бөлшектер. жалынмен шыңдауға ұшырайды, мысалы, металл кесетін станоктардың төсектерінің бағыттаушылары.
Жалынмен қатаю төрт түрге бөлінеді:
а) дәйекті, салқындату сұйықтығы бар қатайтатын факел өңделетін бекітілген бөліктің беті бойымен қозғалғанда;
б) салқындату сұйықтығы бар оттық қозғалмайтын күйде қалады, ал шыңдалатын бөлік айналатын айналмалы шынықтыру;
в) тетік үздіксіз айналғанда және оның бойымен салқындатқышы бар қатайтатын оттық қозғалғанда, тетіктің айналуымен дәйекті;
г) жергілікті, онда бекітілген бөлік бекітілген оттықпен берілген сөндіру температурасына дейін қызады, содан кейін ол су ағынымен салқындатылады.
Оттық тұрақты күйде болған кезде белгілі бір жылдамдықпен айналатын роликті жалынмен шыңдау әдісі. Қыздыру температурасы миллископпен бақыланады.
Бөлшектің мақсатына байланысты шыңдалған қабаттың тереңдігі әдетте 2,5-4,5 тең қабылданады. мм.
Шынықтыру тереңдігіне және шыңдалған болаттың құрылымына әсер ететін негізгі факторлар: шыңдалған бөлікке немесе оттыққа қатысты бөлікке қатысты шыңдалатын факелдің қозғалыс жылдамдығы; газ шығыны және жалын температурасы.
Шынықтыру машиналарын таңдау бөлшектердің пішініне, шыңдау әдісіне және бөлшектердің қажетті санына байланысты. Егер әртүрлі пішіндер мен өлшемдегі бөлшектерді және аз мөлшерде қатайту қажет болса, онда әмбебап шынықтыру машиналарын қолданған дұрыс. Зауыттарда әдетте арнайы қондырғылар мен токарлық станоктар қолданылады.
Шынықтыру үшін оттықтардың екі түрі қолданылады: модулі M10-дан M30-ға дейінгі модульдік және жалынның ені 25-тен 85-ке дейінгі ауыстырылатын ұштары бар көп жалын. мм. Құрылымдық жағынан оттықтар газ жалынына және салқындатқыш суға арналған тесіктер бір қатарда, параллель орналасатындай етіп орналастырылған. Су оттықтарға сумен жабдықтау желісінен беріледі және бір уақытта бөліктерді қатайту және мундштукты салқындату үшін қызмет етеді.
Жанғыш газдар ретінде ацетилен мен оттегі қолданылады.
Жалынмен қатаюдан кейін бөліктің әртүрлі аймақтарындағы микроқұрылымы әртүрлі. Шынықтырылған қабат жоғары қаттылыққа ие болады және тотығу және декарбуризация іздерінсіз таза болып қалады.
Құрылымның бөліктің бетінен өзекке өтуі біркелкі жүреді, бұл бөлшектердің жұмыс тұрақтылығын арттыру үшін үлкен маңызға ие және зиянды құбылыстарды толығымен жояды - қатайған металл қабаттарының жарылуы мен қабатталуы.
Қаттылық шыңдалған қабаттың құрылымына сәйкес өзгереді. Бөлшектің бетінде ол 56-57-ге тең HRC, содан кейін беттік қатаюға дейінгі бөліктің қаттылығына дейін төмендетілді. Қамтамасыз ету үшін Жоғары сапақатайту, біркелкі қаттылық алу және өзек беріктігін арттыру, құйылған және соғылған бөлшектер жалынмен шыңдау алдында кәдімгі шарттарға сәйкес күйдіріледі немесе қалыпқа келтіріледі.
үшін бетіэлектролиттегі кальк.Бұл құбылыстың мәні, егер электролит арқылы тұрақты электр тогы өтетін болса, онда катодта ең кішкентай сутегі көпіршіктерінен тұратын жұқа қабат пайда болады. Сутектің электр өткізгіштігі нашар болғандықтан, электр тогының өтуіне қарсылық қатты артады және катод (бөлік) жоғары температураға дейін қызады, содан кейін ол шыңдалады. Электролит ретінде әдетте сода күлінің 5-10% сулы ерітіндісі қолданылады.
Қатайту процесі қарапайым және төмендегілерден тұрады. Шынықтырылатын бөлік электролитке түсіріліп, кернеуі 200-220 тұрақты ток генераторының теріс полюсіне қосылады. жылыжәне тығыздығы 3-4 а/см 2,нәтижесінде ол катодқа айналады. Бөлшектің қай бөлігі бетінің шынықтыруына ұшырағанына байланысты белгілі бір тереңдікке батырылады. Бөлшек бірнеше секунд ішінде қызады, ал ток өшіріледі. Салқындату ортасы бірдей электролит болып табылады. Сонымен, электролит ваннасы қыздыру пеші ретінде де, сөндіруге арналған резервуар ретінде де қызмет етеді.