Закалка инструмента нагревом токами высокой частоты

Статья состоит из:

Нагрев токами высокой частоты – фрезы и метчики

Закалка инструмента может производиться с использованием токов высокой частоты. Этот метод может применяться для инструмента, изготовленного из легированной и углеродистой инструментальных сталей.

Среди преимуществ этого метода можно отметить следующие:

получение высокой твердости при хороших показателях ударной вязкости;
получение плавной переходной зоны, обеспечивающей надежную связь между закаленным слоем и сердцевиной;
незначительная деформация изделия;
отсутствие трещин, окалин и обезуглероживания;
получение определенной глубины закаленного слоя.

Нагрев стали при закалке происходит в результате теплового воздействия токов высокой частоты, индуктируемых в закаливаемом изделии. Для получения токов высокой частоты используются ламповые генераторы мощностью свыше 20 кВт: Г-5, Г-б, Л-60, Г-3-40 Г4-42 и др.

Применяют три способа нагрева изделий.

Одновременный нагрев всей поверхности, подлежащей закалке. Применяется этот способ в массовом производстве, если потребная для нагрева изделия мощность не превышает мощности генератора.
Последовательный нагрев и закалка одного участка изделия за другим.
Непрерывно-последовательный нагрев, при котором изделие перемешается в зоне действия нагревающего индуктора со скоростью 0,5-15 мм/сек, и нагреваются последовательно отдельные участки изделия, которые немедленно передвигаются в зону охлаждения. Перемещения обычно осуществляются с помощью гидроподъемника, причем спуск (рабочий ход) происходит при работе цилиндра на слив. Скорость спуска регулируется игольчатым клапаном. Этот метод применяется для длинных изделий.

Нагревающий индуктор (катушка, в которой помещается нагреваемая деталь) изготовляется из трубки красной меди (прямоугольной или круглой) со стенками толщиной 1-2 мм. Индукторы могут быть цилиндрические и петлевые.

Цилиндрические индукторы выполняются одновитковыми или многовитковыми. Одновитковые цилиндрические индукторы рекомендуется делать в тех случаях, когда их высота меньше радиуса. Если же высота больше радиуса, то необходимо делать многовитковые индукторы.

Зазор между отдельными витками индуктора не следует делать больше половины ширины проводника. Необходимо также стремиться к тому, чтобы все проводники были одинаково близки к нагреваемой поверхности. Индукторы могут быть с односторонним и двухсторонним осевым перемещением.

В индукторе изделие после нагрева может перемещаться в боковом направлении, что дает большую свободу при выборе кинематики закалочного станка. Для нагрева всей поверхности изделия в петлевых индукторах необходимо создавать относительное вращательное движение индуктора и нагреваемой детали.

В процессе нагрева индуктор охлаждается. Размеры индукторов обычно выбираются такими, чтобы величина воздушного зазора между индуктором и нагреваемым изделием была равна 2-5 мм (хотя возможны и исключения). Для защиты участков изделия, не подлежащих закалке, от нагрева применяют экраны из красной листовой меди толщиной 0,8-1,0 мм, плотно прикрепляемые к поверхности изделия.