http://techno.x51.ru/ - Технологии, секреты, рецепты   
 

Определение режима высокочастотного нагрева.

Просмотров: 42988
Материалы по теме:
Выбор параметров термообработки металлаОпределение времени выдержки при химико-термической обработке.Определение времени нагрева при закалке.Определение времени нагрева при отпуске.Определение режима высокочастотного нагрева.Режимы термообработки цементованных изделий.Рекомендуемые режимы термообработки некоторых видов сталей.

Режим высокочастотного нагрева определяется частотой тока, удельной мощностью, сообщаемой изделию, и временем нагрева. От правильного выбора частоты тока зависит эффективность применения высокочастотного нагрева.

Необходимую частоту тока I в зависимости от глубины закаленного слоя b в мм определяют по следующим формулам:

для деталей простой конфигурации f=(5·104)/b2, Гц
для деталей сложной конфигурации f=(5·105)/b2, Гц
для зубчатых колес с модулем т f=(2·106)/m2, Гц

При повышении частоты тока (против подсчитанных по этим формулам) удлиняется время нагрева (уменьшается глубина проникновения тока) и резко снижается КПД.

Таблица 1. Глубина закалки токами различных частот.
Частота тока, Гц 250000 8000 2500 1000 500
Глубина закаленного слоя в мм. наименьшая 0,3 1,3 2,4 3,6 5,5
наибольшая 2,5 5,5 10 16 22
оптимальная 3,0 2,7 5 8 11

В табл. 1 приведены значения наиболее выгодной (оптимальной) глубины закаленного слоя и возможные пределы ее изменения для различных частот.

Необходимая частота тока зависит также от диаметра изделия и определяется по следующим формулам:
для КПД индуктора >= 0,8 fmin >= 250000 / D2
для КПД индуктора >= 0,7 fmin >= 30000 / D2

Для определения режимов нагрева при поверхностной закалке можно пользоваться графиками, приведенными на рис. 1, отражающими зависимость сообщаемой изделию удельной мощности Р0 и времени нагрева от диаметра нагреваемого изделия для различных глубин закаленного слоя при частотах тока 250 000, 8000 и 2500 гц.

График зависимости времени нагрева t (сплошные линии) и сообщаемой детали удельной мощности Р0 (пунктирные линии) от диаметра D нагреваемого цилиндра для различных глубин закаленного слоя при различных частотах токах
Рис.1. График зависимости времени нагрева t (сплошные линии) и сообщаемой детали удельной мощности Р0 (пунктирные линии) от диаметра D нагреваемого цилиндра для различных глубин закаленного слоя при различных частотах токах:
а 250000 Гц; б 8000 Гц; в 2500 Гц.

Графиками нужно пользоваться следующим образом. Предположим, необходимо закалить вал диаметром 60 мм на глубину 4 мм. По табл. 1 определяем, что закалку на глубину 4 мм следует производить при нагреве током частотой 2500 гц. Следовательно, нужно пользоваться графиком, приведенным на рис. 1, в. По графику находим, что для получения закаленного слоя 0,4 см на вале диаметром 6 см необходим нагрев в течение 5.5—6,0 сек при удельной мощности, передаваемой изделию 0,9 квт/см2.

Для выбора наиболее рациональных режимов выеокочастотной закалки пользуются так называемыми номограммами преимущественных режимов (рис. 2). Варьирование скоростью нагрева и температурой должно быть в пределах зоны нормального нагрева.

Номограммы выбора режима закалки сталей с нагревом токами высокой частоты - сталь У10 и сталь ХВГ
Номограммы выбора режима закалки сталей с нагревом токами высокой частоты - сталь 9ХС и сталь Р9
Рис.2. Номограммы выбора режима закалки сталей с нагревом токами высокой частоты; по оси абсцисс дана скорость нагрева в температурном интервале выше точки Кюри
а - сталь У10, б - сталь 9ХС, в - сталь ХВГ, г - сталь Р9

Оптимальные интервалы температур закалки для некоторых марок углеродистой и легированной стали при различных скоростях нагрева приведены в табл. 2.

Рекомендуемые  температуры  закалки  некоторых  марок    отожженной  стали при  нагреве токами  высокой   частоты

Скорость нагрева выше AC1в град/сек 30 - 60 100 - 200 400- 500
Продолжительность нагрепа выше AC1 , в сек 2-4 1.0—1,5 0,5—0,8
Марки стали Температура нагрева под закалку в oC
35 910—950 930—970 980—1070
40 890—980 910—960 960—1040
45;  50 880- 920 900-940 950-1020
45Г2; 50Г 860—900 880—920 980—1000
65 Г 840-880 860—900 920—980
35Х 940—980 960—1000 1000—1060
40Х; 45Х: 40ХНМ 920—960 940—980 980—1050
40X11 900—940 920—960 960—1020
У8А 820-860 840—880 900—960
ХВГ 840—880 860—900 900—950

Самоотпуск. Температура самоотпуска по сравнению с температурой обычного отпуска должна быть более высокой. Например, для стали 45 это превышение составляет 75—85 oC при температуре отпуска до 300 oC и 100—125 oC при более высоких температурах. Для стали 40Х превышение составляет соответственно 50—65oC и 65—75 oC.

Другие материалы:

Рейтинг@Mail.ru
счетчик посещений homepage counter