उच्च आवृत्ति क्वेंचिंग इंडक्शन हीटिंग के दो तरीके हैं: पहला एक साथ हीटिंग और क्वेंचिंग है, यानी वर्कपीस की सतह जिसे बुझाने की आवश्यकता होती है, उसी समय गरम किया जाता है, जिसके बाद तेज शीतलन होता है; दूसरा अनुक्रमिक क्वेंचिंग है, यानी वर्कपीस की सतह के एक छोटे से हिस्से को इंडक्शन हीटिंग द्वारा, जबकि वर्कपीस को ऊपर से नीचे की ओर ले जाया जाता है ताकि सतह लगातार गर्म और ठंडा हो।
बहु-विविध और छोटे-बैच भागों के उत्पादन में, विभिन्न सामग्रियों को अलग-अलग शमन माध्यम का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए एक साथ हीटिंग की शमन विधि ज्यादातर अपनाई जाती है। यदि बड़े शमन सतह वाले हिस्से उपकरण शक्ति और अन्य कारकों द्वारा सीमित हैं, तो शमन के लिए निरंतर ताप पर विचार किया जाता है।
1. मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील वर्कपीस के आंतरिक छेद की उच्च आवृत्ति सतह शमन
(1) प्रसंस्करण कठिनाइयाँ
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील वर्कपीस के आंतरिक छेद की उच्च आवृत्ति सतह शमन एक साथ हीटिंग के तरीके को अपनाती है, प्रसंस्करण कठिनाई स्टेनलेस स्टील सामग्री और आंतरिक छेद की सतह के शमन में निहित है।
हाई-फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग की प्रक्रिया में, जब तापमान सामग्री के डीमैग्नेटाइज़ेशन पॉइंट (लोहे और स्टील के डीमैग्नेटाइज़ेशन पॉइंट का तापमान आमतौर पर 700 ~ 800 ℃) से अधिक हो जाता है, तो सामग्री की इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन क्षमता कम हो जाती है, और हीटिंग स्पीड कई बार गिर जाती है। आगे गर्म करना मुश्किल बना रहा है। और स्टेनलेस स्टील गर्मी उपचार तापमान अधिक है, 1000 ℃ से ऊपर है, सामग्री के शमन तापमान को गर्म करना अधिक कठिन है। दूसरी ओर, इसके उच्च ताप उपचार तापमान के कारण, सामग्री के पिघलने बिंदु के करीब, हालांकि चुंबकीय बिंदु के नुकसान के ऊपर हीटिंग की गति कम हो जाती है, पारंपरिक गर्मी उपचार की तुलना में हीटिंग की गति अभी भी तेज है, और मुश्किल है नियंत्रण, सतह के गर्म होने और भागों के पिघलने का खतरा होता है।
कुंडलाकार प्रभाव इंडक्शन हीटिंग के तीन मुख्य प्रभावों में से एक है और यह इनर होल हीटिंग की कठिनाई का कारण भी है। जब वर्कपीस को इंडक्शन कॉइल द्वारा गर्म किया जाता है, तो इंडक्शन कॉइल से गुजरने वाला करंट इंडक्शन कॉइल की आंतरिक सतह पर केंद्रित होता है। वर्कपीस की बाहरी सतह को गर्म करते समय, इंडक्शन कॉइल की आंतरिक सतह वर्कपीस की बाहरी सतह के सापेक्ष होनी चाहिए, जो वर्कपीस के ताप के लिए अनुकूल होती है, जबकि वर्कपीस के आंतरिक छेद की सतह को गर्म करते समय, दिशा ठीक विपरीत है, जो प्रारंभ करनेवाला की विद्युत दक्षता को काफी कम कर देगा और वर्कपीस को गर्म करने के लिए अनुकूल नहीं है। इसके अलावा, जब आंतरिक छेद प्रेरण शमन किया जाता है, तो हीटिंग सतह वर्कपीस के अंदर होती है, इसलिए ऑपरेटर के लिए सीधे बाहर से निरीक्षण करना आसान नहीं होता है, जिससे ऑपरेशन की कठिनाई कुछ हद तक बढ़ जाती है।
कुछ उत्पाद के गोलाकार असर के लिए sf28mm गोलाकार शमन की आवश्यकता होती है, सामग्री मार्टेंसाइट स्टेनलेस स्टील 20Cr13 है, शमन कठोरता के लिए 35 ~ 45HRC की आवश्यकता होती है। उपरोक्त ताप कठिनाइयों के अलावा, वर्कपीस की ताप सतह सीधे आंतरिक छेद के बजाय गोलाकार होती है। जो अनिवार्य रूप से सेंसर और वर्कपीस हीटिंग सतह के बीच की खाई को बढ़ाएगा, जिससे विद्युत दक्षता कम हो जाएगी। वर्कपीस हीटिंग पर कुंडलाकार प्रभाव के प्रतिकूल प्रभाव को दूर करने के लिए, चुंबकीय क्षेत्र के वितरण को बदलने के लिए प्रारंभ करनेवाला पर चुंबकीय चालकता निर्धारित की जाती है और विद्युत प्रवाह की दिशा को गर्म करने के लिए वर्कपीस की सतह के वितरण के करीब होने के लिए मजबूर किया जाता है। , ताकि हीटिंग प्रभाव में सुधार हो सके। हालाँकि, वर्कपीस का भीतरी छेद छोटा होता है, इसलिए सेंसर और वर्कपीस के बीच की दूरी और सेंसर के आकार को ही हटा दिया जाता है। सेंसर का आंतरिक व्यास 13 मिमी से कम है, इसलिए इसे चुंबकीय संवाहक निकाय से सुसज्जित नहीं किया जा सकता है। वर्कपीस का प्रेरण शमन केवल प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करके और उपकरण क्षमता को अधिकतम करने के लिए उपचार प्रक्रिया में सुधार करके किया जा सकता है।
(2) शमन प्रक्रिया योजना
शमन प्रक्रिया योजना में ताप समय, शमन तापमान और शमन माध्यम शामिल हैं।
बहुत से लोग सोचते हैं कि हाई-फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन हार्डनिंग तात्कालिक ताप से संबंधित है, जो कुछ ही सेकंड में शमन तापमान तक पहुँच सकता है। यह समझ सामान्य स्थिति को दर्शाती है, लेकिन यह व्यापक नहीं है। कुछ मामलों में, हीटिंग की गति धीमी होगी, और कुछ विशेष मामलों में, वोल्टेज आउटपुट को कम करने और भागों की हीटिंग गति को धीमा करने के अन्य साधन, कुछ विशेष वर्कपीस या विशेष तकनीकी आवश्यकताओं की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं। वर्कपीस के लिए, कई प्रतिकूल कारकों के अस्तित्व के कारण, तेजी से हीटिंग यथार्थवादी नहीं है, दृश्य तापमान परिवर्तन की आवश्यकता को देखते हुए और अति ताप या यहां तक कि सतह पिघलने की घटना को रोकने के लिए, क्वेंचिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, धीमी हीटिंग पर आधारित होना चाहिए दर। यदि ताप गति बहुत धीमी है, तो सतह शमन के लाभ खो जाएंगे, और गर्मी चालन के कारण सख्त परत बहुत बड़ी हो जाएगी। अभ्यास से पता चलता है कि वर्कपीस के हीटिंग समय को 2.5 ~ 3 मिनट के भीतर नियंत्रित करना अधिक उपयुक्त है।
वर्कपीस का शमन तापमान स्टील के प्रकार, मूल संरचना और चरण परिवर्तन क्षेत्र में हीटिंग की गति के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। स्टील के प्रकार और मूल संरचना की कुछ शर्तों के तहत, शमन तापमान मुख्य रूप से ताप गति द्वारा निर्धारित किया जाता है। ताप की गति जितनी तेज होती है, शमन तापमान उतना ही अधिक होता है। उच्च-आवृत्ति शमन ताप गति पारंपरिक ताप उपचार की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए उच्च-आवृत्ति शमन तापमान आमतौर पर पारंपरिक ताप उपचार से अधिक होता है। विभिन्न कारणों से गोलाकार बीयरिंगों को गर्म करने में कई कठिनाइयाँ होती हैं, और शमन तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। शमन तापमान जितना अधिक होगा, इसे प्राप्त करना उतना ही कठिन होगा, जो धीमी ताप गति को चुनने के कारणों में से एक है। हालाँकि धीमी ताप दर को चुना गया है, फिर भी यह तेज़ ताप है। धीमी ताप दर को ध्यान में रखते हुए इसका मतलब है कि तेज़ ताप समय की तुलना में ऑस्टेनिटाइजिंग समय लंबा है। कई कारकों के व्यापक विश्लेषण के बाद, शमन तापमान पारंपरिक ताप उपचार के बराबर या उससे थोड़ा अधिक होना चाहिए।
Martensitic स्टेनलेस स्टील अच्छी कठोरता, वर्कपीस का आकार बहुत बड़ा नहीं है, एयर कूलिंग को पूरी तरह से बुझाया जा सकता है। गोलाकार असर की प्रभावी मोटाई 10 मिमी से कम है, और सतह बुझती है। सिद्धांत रूप में, एयर कूलिंग क्वेंचिंग का चयन किया जाना चाहिए। इसी समय, वर्कपीस के शमन प्रभाव को सुनिश्चित करने और कठोरता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कम शमन तापमान चुनने की विशेष स्थिति पर विचार करते हुए, वायु शीतलन शमन में अनिवार्य रूप से कुछ अनिश्चित कारक होते हैं, इसलिए यह चुनने के लिए एक अनिवार्य विकल्प बन जाता है कम शमन तापमान के संभावित दोषों के लिए बनाने के लिए तेज शीतलन गति के साथ शमन माध्यम। तेल की शीतलन गति स्पष्ट रूप से वायु-शीतलन की तुलना में बेहतर है, और यह सभी प्रकार के शमन मीडिया में धीमी है। शमन तापमान पर वर्कपीस को गर्म करने के तुरंत बाद तेल भिगोने से शमन प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। धीमी शीतलन दर दरार और अन्य दोषों के बिना तकनीकी आवश्यकताओं को पूरी तरह से और प्रभावी ढंग से पूरा कर सकती है।
(3) वास्तविक प्रभाव
उपरोक्त योजना के अनुसार गोलाकार असर को बुझाने के बाद, गोलाकार कठोरता 45HRC से ऊपर है। 480 ° C पर तड़के के बाद, कठोरता अभी भी 40HRC से ऊपर है, और प्रत्येक वर्कपीस और वर्कपीस के विभिन्न भागों की कठोरता वितरण समान और स्थिर है, यह दर्शाता है कि वर्कपीस पूरी तरह से शमन आवश्यकताओं को पूरा करता है। वर्कपीस की सफल क्वेंचिंग स्टेनलेस स्टील वर्कपीस की सतह क्वेंचिंग और आंतरिक छेद के लिए उपयोगी संदर्भ प्रदान करती है जो गर्म करना मुश्किल है।
2. बड़े आकार के हिस्सों की गहरी बुझती परत की उच्च आवृत्ति सतह शमन
(1) प्रसंस्करण कठिनाइयाँ
इस वर्कपीस की उच्च-आवृत्ति शमन भी एक साथ हीटिंग की विधि को अपनाती है। मशीनिंग की कठिनाई उपकरण शक्ति और वर्तमान आवृत्ति की सीमा में निहित है।
उच्च-आवृत्ति शमन एक कम समय का तेजी से ताप है, जिसे बहुत कम समय में बहुत अधिक तापमान पर गर्म करने की आवश्यकता होती है और आधार के रूप में पर्याप्त ताप शक्ति की आवश्यकता होती है। वर्कपीस को गर्म करने के लिए जितनी बड़ी सतह की आवश्यकता होती है, उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। जब गर्म सतह एक निश्चित डिग्री तक पहुंच जाती है, तो उपकरण शक्ति की सीमा के कारण एक साथ हीटिंग का एहसास करना मुश्किल होगा।
जब वर्कपीस को इंडक्शन द्वारा गर्म किया जाता है, तो वर्तमान पैठ की गहराई वर्तमान आवृत्ति द्वारा निर्धारित की जाती है। यह सिद्धांत सख्त परत की गहराई को निर्धारित करने के लिए वर्तमान आवृत्ति को मुख्य कारक बनाता है। उच्च-आवृत्ति शमन उपकरण की वर्तमान आवृत्ति आम तौर पर तय की जाती है, जैसे कि उच्च-आवृत्ति उपकरण की वर्तमान आवृत्ति 200 ~ 300kHz है, इसी तापीय पैठ की गहराई 0.9 ~ 1.1 मिमी है, जो सख्त परत की गहराई को और गहरा करने को सीमित करती है।
किसी उत्पाद का ट्रैक्शन पिन उत्पाद का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और सामग्री 40Cr मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील है। F 89mm की बाहरी गोलाकार सतह को उच्च आवृत्ति वाली शमन की आवश्यकता होती है, शमन कठोरता 50 ~ 60HRC होनी चाहिए, और सख्त परत की गहराई 2.5 ~ 4.5mm होती है। वर्कपीस में शमन सतह का एक बड़ा आकार होता है, जिसे गर्म करने के लिए बड़ी शक्ति की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, हीटिंग पर अधिक प्रभाव वाली समस्या यह है कि शमन भाग वर्कपीस का खांचा हिस्सा है, और प्रारंभ करनेवाला का उत्पादन भी एक बड़ी कठिनाई है। जैसे कि एक पारंपरिक विधि द्वारा सेंसर का उत्पादन, अर्थात् सेंसर का आंतरिक व्यास शमन सतह के व्यास से थोड़ा बड़ा होता है, सेंसर को ऑन-साइट उत्पादन होना चाहिए, बहुत परेशानी होती है, और वर्कपीस शमन को प्रत्येक वर्कपीस की सतह पर सेंसर को नुकसान पहुंचाना पड़ता है। उच्च-आवृत्ति क्वेंचिंग को संबंधित सेंसर बनाना चाहिए, प्रत्येक सेंसर त्रुटि का उत्पादन भी होता है; यदि प्रारंभ करनेवाला का आंतरिक व्यास आसन्न अनुभाग व्यास से बड़ा है, अर्थात 111 मिमी से अधिक है, तो प्रारंभ करनेवाला और शमन भाग के बीच की दूरी 11 मिमी बढ़ जाती है, और प्रेरण हीटिंग दक्षता काफी कम हो जाएगी। सख्त परत के संदर्भ में, 2.5 ~ 4.5 मिमी की गहराई सीमा सामान्य ताप प्रवेश गहराई का 2.5 ~ 4.5 गुना है। सख्त परत की गहराई में सुधार करने के लिए, गर्मी चालन के सिद्धांत का उचित रूप से उपयोग किया जा सकता है, अर्थात, सतह से केंद्र तक गर्मी चालन की विशेषता का उपयोग हीटिंग परत की मोटाई बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, पूरी तरह से ऊष्मा चालन पर निर्भर होने वाली विधि को सतह से अंदर तक बड़े तापमान के अंतर की आवश्यकता होती है। जब सख्त परत की आवश्यक गहराई शमन तापमान तक पहुंच जाती है, तो सतह का तापमान पहले से ही बहुत अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह के ऊतक अधिक गरम होते हैं, अधिक जलते हैं और अन्य दोष होते हैं।
(2) शमन प्रक्रिया योजना
वर्कपीस की शमन को खत्म करने के लिए, एक विशेष प्रारंभ करनेवाला बनाया जाता है, और प्रक्रिया नियंत्रण को मजबूत किया जाता है और आंतरायिक ताप विधि को अपनाया जाता है।
ट्रैक्शन पिन उत्पादन के तरीके के साथ संयुक्त कई विशेषताएं, पारंपरिक सेंसर को सेंसर के लिए अर्धचालक बनाती हैं और उपरोक्त कठिनाइयों की उच्च आवृत्ति क्वेंचिंग के लिए पारंपरिक सेंसर को दूर करती हैं, वर्कपीस सेंसर और हीटिंग सतह के बीच संभावित दूरी जितनी छोटी हो सकती है , और आसानी से सेंसर से शमन वर्कपीस बना सकते हैं। विशिष्ट ऑपरेशन में, वर्कपीस एक पल में अर्धवृत्त को गर्म करने और सभी कठोर सतहों को एक पूरे के रूप में गर्म करने के विशेष प्रभाव को प्राप्त करने के लिए प्रारंभ करनेवाला के सापेक्ष संकेंद्रित घुमाव है (चित्र 3 देखें)।
पिछले वर्णित किया गया है, एक निश्चित तापमान पर हीटिंग में स्टील सामग्री चुंबकीय रूप से खो जाएगी, हीटिंग की गति कई बार गिर जाएगी। वास्तविक ताप प्रक्रिया में, जब सतह पर एक पतली परत होती है जो चुंबकीय हानि बिंदु से अधिक हो जाती है, तो पतली परत से सटे आंतरिक जंक्शन पर एड़ी की वर्तमान तीव्रता अचानक बढ़ जाएगी और सबसे तेज़ ताप गति वाला हिस्सा बन जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप यह घटना कि उच्च तापमान सतह की ताप गति कम हो जाती है, और जंक्शन पर तापमान तेज हो जाता है, और फिर अंदर की ओर बढ़ता है। यह घटना सख्त परत की गहराई को बढ़ाने के लिए फायदेमंद है, लेकिन उच्च तापमान वाले क्षेत्र में सतह के ताप की दर सीमा के भीतर के हिस्सों की तुलना में बहुत तेज है, सतह की अधिकता, अतिवृष्टि की प्रवृत्ति अभी भी बहुत गंभीर है। इस बिंदु पर, सख्त परत की गहराई को बढ़ाने के लिए गुणवत्ता सुनिश्चित करने के आधार के तहत वोल्टेज, हीटिंग गति, और इष्टतम कॉन्फ़िगरेशन के अन्य पैरामीटर, हीटिंग प्रक्रिया का सख्त नियंत्रण खोजने की आवश्यकता है।
कर्षण पिन को सख्त परत की गहराई बड़ी होने की आवश्यकता होती है, और तकनीकी आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करने में अभी भी सरल पैरामीटर नियंत्रण की कमी है, इसलिए कुछ अन्य तकनीकों को अपनाया जाना चाहिए। आंतरायिक ताप, अर्थात, जब शमन तापमान तक नहीं पहुंचा जाता है, तो हीटिंग का अस्थायी बंद हो जाता है, ताकि वर्कपीस की सतह की गर्मी अधिक आवक हो, और फिर से गर्म करना शुरू करें। यह गर्मी चालन समय को बढ़ाने के बराबर है, सतह को आंतरिक तापमान ढाल में कम करने के लिए, कई बार दोहराया जाता है, सतह का तापमान बहुत अधिक नहीं होगा और अति ताप, अधिक जलने का कारण होगा। आवक सतह से 2.5 ~ 4.5 मिमी के भीतर अधिक समान शमन तापमान प्राप्त करने के लिए।
(3) वास्तविक प्रभाव
सेंसर डिजाइन में सुधार, प्रक्रिया मापदंडों का अनुकूलन, आंतरायिक ताप आदि जैसे उपाय करने के बाद, उच्च आवृत्ति शमन के बाद कर्षण पिन सतह की कठोरता लगभग 55HRC तक स्थिर हो सकती है, सख्त परत की गहराई 3 मिमी से अधिक है, मध्यवर्ती आवृत्ति शमन के लिए उपयुक्त सख्त परत की गहराई की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च आवृत्ति शमन का उपयोग। प्रारंभ करनेवाला के सुधार के कारण, वर्कपीस को एक-एक करके लगातार बुझाया जा सकता है, जो प्रभावी ढंग से कार्यकुशलता में सुधार करता है।
3. मामलों पर ध्यान देने की जरूरत है
प्रसंस्करण गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित बातों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
(1) उपकरण का रखरखाव अत्यंत महत्वपूर्ण है। उच्च आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला और वर्कपीस के बीच की दूरी जितनी संभव हो उतनी छोटी होनी चाहिए ताकि इसकी बिजली हानि कम हो सके और अधिकतम सीमा तक एक साथ हीटिंग के लिए बिजली की मांग सुनिश्चित हो सके।
(2) प्रारंभ करनेवाला का सबसे सामान्य रूप लाल तांबे के पाइप मोड़ के साथ एक सर्पिल आकार बनाना है। इस तरह के एक प्रारंभ करनेवाला को डिजाइन और बनाते समय, एक बड़े व्यास के साथ लाल तांबे की ट्यूब का उपयोग जहां तक संभव हो और आगमनात्मक प्रतिक्रिया को कम करने और हीटिंग दक्षता सुनिश्चित करने के लिए घुमावों की संख्या को कम किया जाना चाहिए।
4. निष्कर्ष
उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग शमन एक जटिल प्रक्रिया है, जो गर्मी उपचार में विशेष ताप उपचार श्रेणी से संबंधित है, लेकिन एक साथ हीटिंग का एहसास करना अधिक कठिन है। विशिष्ट संचालन में, इन कारकों का सबसे अच्छा फिट प्राप्त करने के लिए उपकरण शक्ति, कार्य आवृत्ति, सेंसर और गर्मी उपचार पैरामीटर, संगठन परिवर्तन, शमन माध्यम और भौतिक कारकों जैसे ठंडा करने के तरीके पर विचार करना चाहिए, जहां तक संभव हो, उपकरण क्षमता को अधिकतम करना कई किस्मों को संतुष्ट करें, एक ही समय में छोटे बैच वर्कपीस शमन की जरूरत है।
