ઇન્ડક્શન સખ્તાઇ - એપ્લિકેશન, ભૌતિક પ્રક્રિયા, સખ્તાઇના પ્રકારો અને પદ્ધતિઓ

આ લેખ ઇન્ડક્શન સખ્તાઇ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે - ધાતુઓની હીટ ટ્રીટમેન્ટના પ્રકારોમાંથી એક જે તબક્કાના પરિવર્તનની શક્યતા પૂરી પાડે છે, એટલે કે, પરલાઇટનું ઓસ્ટેનાઇટમાં રૂપાંતર. સ્ટીલના ભાગો, ઇન્ડક્શન સખ્તાઇને કારણે, ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે, કારણ કે આવી સારવારના પરિણામે સ્ટીલની ગુણવત્તા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

તેથી, ધાતુઓની ગરમીની સારવાર માટે, તેમની સપાટીને સખત બનાવવાના હેતુથી, તેઓ ઇન્ડક્શન હીટિંગનો ઉપયોગ કરે છે... ટેક્નોલોજી તમને સખત સ્તરની વિવિધ ઊંડાણો પસંદ કરવાની મંજૂરી આપે છે, વધુમાં, પ્રક્રિયા સરળતાથી સ્વચાલિત થાય છે, તેથી જ આ પદ્ધતિ પ્રગતિશીલ ગણવામાં આવે છે. વિવિધ આકારો સાથે ભાગોને મજબૂત બનાવવું શક્ય છે.

સપાટી ઇન્ડક્શન સખ્તાઇ બે પ્રકારના હોય છે: સપાટી અને બલ્ક-સપાટી.

સપાટીને ગરમ કરવા સાથે સપાટી સખ્તાઇ થાય છે, આના પરિણામે વર્કપીસ સખ્તાઇના તાપમાને સખત સ્તરની ઊંડાઈ સુધી ગરમ થાય છે, જ્યારે કોર અકબંધ રહે છે. ગરમીનો સમય 1.5 થી 20 સેકન્ડનો છે, ગરમીની ઝડપ 30 થી 300 ° સે પ્રતિ સેકન્ડ છે.

સપાટીની વોલ્યુમ સખ્તાઇ એ માર્ટેન્સિટિક સ્ટ્રક્ચરવાળા સ્તર કરતા મોટા સ્તરને ગરમ કરવા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, આ ડીપ હીટિંગ છે. સ્ટીલને ગરમ લેયરની જાડાઈ કરતા ઓછી ઊંડાઈ સુધી એન્નીલ કરવામાં આવે છે, જે સ્ટીલના સખ્તાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

માર્ટેન્સિટિક સ્ટ્રક્ચર કરતાં ઊંડા ઝોનમાં, જે ઘનતાના તાપમાને ગરમ થાય છે, નક્કર સોર્બિટોલ અથવા ટ્રોસ્ટાઇટની રચના સાથે નક્કર ઝોન રચાય છે. ક્યોરિંગનો સમય 20-100 સેકન્ડ સુધી વધે છે, સપાટીના ઉપચારની તુલનામાં ગરમીનો દર 2-10 ° સે પ્રતિ સેકન્ડ સુધી ઘટે છે.

હેવી-ડ્યુટી એક્સેલ્સ, ગિયર્સ, ક્રોસ, વગેરે વોલ્યુમેટ્રિક સપાટી સખ્તાઇને આધિન છે. ઇન્ડક્શન હીટિંગ અને અન્ય હીટિંગ પદ્ધતિઓ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ વર્કપીસના જથ્થામાં સીધી ગરમીનું પ્રકાશન છે.

મૂળભૂત રીતે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે. સખત ભાગ ઇન્ડક્ટરમાં મૂકવામાં આવે છે, જે વૈકલ્પિક પ્રવાહ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. ચલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર EMF પ્રેરિત કરે છે એડી કરંટ વર્કપીસની સપાટીના સ્તરમાં થાય છે, વર્કપીસને ગરમ કરે છે. વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રથી પ્રભાવિત આ વિસ્તારો ઊંચા તાપમાને ગરમ થાય છે.

ગરમીની ઝડપ ઊંચી છે અને સ્થાનિક ગરમી માટે એક વિકલ્પ છે. સપાટીની અસરને કારણે વર્કપીસની સપાટી પર વર્તમાન ઘનતા વધારે છે, તેથી જ જરૂરી ઊંડાઈ સુધી જ હીટિંગ શક્ય છે. કોર સહેજ ગરમ થાય છે.વર્કપીસના એડી પ્રવાહો દ્વારા પ્રસારિત થતી 87% શક્તિ ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈમાં છે.

ધાતુના જુદા જુદા તાપમાને વર્તમાન ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ અલગ હોવાથી, પ્રક્રિયા અનેક તબક્કામાં થાય છે. સૌ પ્રથમ, ઠંડા ધાતુના સપાટીના સ્તરને ઝડપથી ગરમ કરવામાં આવે છે, પછી સ્તરને વધુ ઊંડું ગરમ ​​કરવામાં આવે છે અને પ્રથમ સ્તરને વધુ ઝડપથી ગરમ કરવામાં આવતું નથી, પછી ત્રીજા સ્તરને ગરમ કરવામાં આવે છે.

દરેક સ્તરને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયામાં, અનુરૂપ સ્તરના ચુંબકીય ગુણધર્મોના નુકશાન સાથે દરેક સ્તરનો ગરમીનો દર ઘટે છે. એટલે કે, ધાતુના ચુંબકીય ગુણધર્મોમાં સ્તરથી સ્તરમાં ફેરફારને કારણે ગરમી ફેલાય છે. આ વર્તમાન દ્વારા સક્રિય ગરમી છે, તે શાબ્દિક સેકંડ સુધી ચાલે છે.

ઇન્ડક્શન હીટિંગ, વર્કપીસના વિભાગમાં તાપમાનના વિતરણના આધારે, થર્મલ વહન દ્વારા ગરમીથી અલગ પડે છે. ગરમ સ્તરમાં, તાપમાન કેન્દ્ર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, ત્યાં તીવ્ર ઘટાડો છે, કારણ કે મધ્ય ભાગમાં ભાગ, જ્યાં સુધી બહારનો સક્રિય પ્રવાહ ધાતુને વધુ ગરમ ન કરે ત્યાં સુધી ચુંબકીય ગુણધર્મો હજુ પણ ખોવાયા નથી. વર્તમાનની આવર્તન અને ગરમીની અવધિમાં ફેરફાર કરીને, વર્કપીસને જરૂરી ઊંડાઈ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે.

ઇન્ડક્ટરની ડિઝાઇન સામાન્ય રીતે ભાગની નક્કરતા ગુણવત્તા નક્કી કરે છે. ઇન્ડક્ટર કોપર ટ્યુબથી બનેલું છે જેના દ્વારા તેને ઠંડુ કરવા માટે પાણી પસાર કરવામાં આવે છે. ચોક્કસ અંતર, મિલીમીટરના એકમોમાં માપવામાં આવે છે, તે ઇન્ડક્ટર અને ભાગ વચ્ચે જાળવવામાં આવે છે, અને બધી બાજુઓ પર સમાન છે.

શમન વિવિધ રીતે કરવામાં આવે છે, જે ભાગના આકાર અને કદના આધારે તેમજ શમનની આવશ્યકતાઓ પર આધાર રાખે છે. નાના ભાગોને પહેલા ગરમ કરવામાં આવે છે અને પછી ઠંડુ કરવામાં આવે છે.શાવર કૂલિંગમાં, ઇન્ડક્ટરમાં છિદ્રો દ્વારા પાણી જેવું ઠંડુ માધ્યમ આપવામાં આવે છે. જો ભાગ લાંબો હોય, તો પ્રેરક શમન દરમિયાન તેની સાથે આગળ વધે છે અને તેની હિલચાલ પછી શાવરના છિદ્રો દ્વારા પાણી આપવામાં આવે છે. તે સતત ક્રમિક ઉપચાર પદ્ધતિ છે.

સતત ક્રમિક ક્યોરિંગમાં, ઇન્ડક્ટર 3 થી 30 mm પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપે આગળ વધે છે અને ભાગનો ભાગ તેના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ક્રમિક રીતે આવે છે. પરિણામે, ભાગ ક્રમિક રીતે, વિભાગ દ્વારા વિભાગ, ગરમ અને ઠંડુ થાય છે. આ રીતે, જો જરૂરી હોય તો વર્કપીસના વ્યક્તિગત ભાગોને પણ સખત કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે ક્રેન્કશાફ્ટ જર્નલ્સ અથવા મોટા ગિયર વ્હીલના દાંત. ઓટોમેશન ટૂલ્સ તમને ભાગને સમાન રીતે સંરેખિત કરવાની અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે ઇન્ડક્ટરને ખસેડવાની મંજૂરી આપે છે.

સ્ટીલની બ્રાન્ડ અને તેની પ્રીટ્રીટમેન્ટની પદ્ધતિના આધારે, સખ્તાઇ પછીના ગુણધર્મો અલગ છે. ઇન્ડક્શન હીટિંગ, કૂલિંગ અને લો ટેમ્પરિંગ મોડ્સ પણ પરિણામોને અસર કરે છે.

પરંપરાગત સખ્તાઇથી વિપરીત, ઇન્ડક્શન સખ્તાઇ સ્ટીલ 1-2 HRCને સખત, મજબૂત બનાવે છે, ઓછી કઠિનતા ઘટાડે છે અને સહનશક્તિની મર્યાદામાં વધારો કરે છે. આ ઓસ્ટેનાઇટ અનાજને ગ્રાઇન્ડીંગને કારણે છે.

ઊંચો હીટિંગ રેટ પર્લાઇટ-ઓસ્ટેનાઇટ ટ્રાન્સફોર્મેશન સેન્ટર્સમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. પ્રારંભિક ઓસ્ટેનાઈટ અનાજ નાનું હોય છે, ઊંચા હીટિંગ રેટ અને એક્સપોઝરના અભાવને કારણે વૃદ્ધિ થતી નથી.

માર્ટેન્સાઇટ સ્ફટિકો નાના હોય છે. ઓસ્ટેનાઈટ અનાજ 12-15 પોઈન્ટ છે. જ્યારે ઓસ્ટેનિટીક અનાજ ઉગાડવાની ઓછી વૃત્તિ સાથે સ્ટીલ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક સરસ અનાજ પ્રાપ્ત થાય છે.થોડી વેરવિખેર પ્રારંભિક રચના સાથેના ભાગો વધુ સારી ગુણવત્તાના પરિણામે મેળવવામાં આવે છે.

શેષ તણાવના વિતરણના પરિણામે, સહનશક્તિ મર્યાદા વધે છે. કઠણ સ્તરમાં શેષ સંકુચિત તાણ હાજર હોય છે, જ્યારે તાણયુક્ત તાણ તેની બહાર હોય છે. થાક નિષ્ફળતા તાણ તણાવ સાથે સંબંધિત છે. સંકુચિત તાણ ભાગની કામગીરી દરમિયાન બાહ્ય દળોની ક્રિયા હેઠળ વિનાશક તાણ બળોને નબળા પાડશે. આ કારણે ઇન્ડક્શન સખ્તાઇના પરિણામે સહનશક્તિની મર્યાદા વધે છે.

ઇન્ડક્શન સખ્તાઇમાં નિર્ણાયક મહત્વ છે: હીટિંગ રેટ, ઠંડક દર, નીચા તાપમાને સખ્તાઇનો મોડ.