इंडक्शन हार्डनिंग सरफेस प्रोसेस

इंडक्शन हार्डनिंग सरफेस प्रोसेस एप्लिकेशंस

इंडक्शन हार्डनिंग क्या है?

प्रेरण सख्त गर्मी उपचार का एक रूप है जिसमें पर्याप्त कार्बन सामग्री वाला एक धातु हिस्सा प्रेरण क्षेत्र में गर्म होता है और फिर तेजी से ठंडा होता है। इससे हिस्से की कठोरता और भंगुरता दोनों बढ़ जाती है। प्रेरण हीटिंग आपको पूर्व-निर्धारित तापमान पर स्थानीयकृत हीटिंग की अनुमति देता है और आपको सख्त प्रक्रिया को ठीक से नियंत्रित करने में सक्षम बनाता है। इस प्रकार प्रक्रिया की पुनरावृत्ति की गारंटी है। आमतौर पर, इंडक्शन हार्डनिंग को धातु के हिस्सों पर लागू किया जाता है, जिनकी सतह के पहनने के प्रतिरोध की बहुत आवश्यकता होती है, जबकि एक ही समय में उनके यांत्रिक गुणों को बनाए रखना होता है। इंडक्शन हार्डनिंग प्रक्रिया प्राप्त होने के बाद, सतह परत के विशिष्ट गुणों को प्राप्त करने के लिए धातु वर्कपीस को पानी, तेल या वायु इनवर्टर में बुझाना पड़ता है।

प्रेरण सख्त सतह प्रक्रिया

प्रेरण सख्त धातु के हिस्से की सतह को जल्दी और चुनिंदा रूप से सख्त करने की एक विधि है। प्रत्यावर्ती धारा का एक महत्वपूर्ण स्तर ले जाने वाला एक तांबे का तार भाग के पास रखा गया है (स्पर्श नहीं कर रहा है)। हीट वर्तमान और हिस्टैरिसीस नुकसानों से सतह पर और पास में उत्पन्न होता है। बुझाना, आमतौर पर एक बहुलक जैसे जोड़ के साथ पानी आधारित, भाग पर निर्देशित होता है या यह जलमग्न होता है। यह संरचना को मार्टेंसाइट में बदल देता है, जो पूर्व संरचना की तुलना में बहुत कठिन है।

एक लोकप्रिय, आधुनिक प्रकार के इंडक्शन हार्डनिंग उपकरण को स्कैनर कहा जाता है। भाग केंद्रों के बीच रखा जाता है, घुमाया जाता है, और एक प्रगतिशील कुंडल के माध्यम से पारित किया जाता है जो गर्मी और बुझाने दोनों प्रदान करता है। कुंडली को कुंडल के नीचे निर्देशित किया जाता है, इसलिए भाग के किसी भी क्षेत्र को हीटिंग के तुरंत बाद तेजी से ठंडा किया जाता है। पावर स्तर, निवासी समय, स्कैन (फ़ीड) दर और अन्य प्रक्रिया चर एक कंप्यूटर द्वारा ठीक नियंत्रित होते हैं।

केस हार्डनिंग प्रक्रिया एक अप्रभावित कोर माइक्रोस्ट्रक्चर को बनाए रखते हुए कठोर सतह परत के निर्माण के माध्यम से पहनने के प्रतिरोध, सतह की कठोरता और थकान के जीवन को बढ़ाने के लिए उपयोग की जाती है।

प्रेरण सख्त एक विशिष्ट क्षेत्र में लौह घटकों के यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोग पॉवरट्रेन, सस्पेंशन, इंजन घटक और स्टैम्पिंग हैं। इंडक्शन हार्डनिंग वारंटी दावों / क्षेत्र की विफलताओं को सुधारने में उत्कृष्ट है। प्राथमिक लाभ घटक को फिर से डिज़ाइन किए बिना स्थानीयकृत क्षेत्र में ताकत, थकान और पहनने के प्रतिरोध में सुधार है।

प्रक्रिया और उद्योग जो प्रेरण सख्त से लाभ उठा सकते हैं:

  • उष्मा उपचार

  • चेन सख्त

  • ट्यूब और पाइप सख्त

  • जहाज निर्माण

  • एयरोस्पेस

  • रेलवे

  • मोटर वाहन

  • नवीकरणीय ऊर्जा

इंडक्शन हार्डनिंग के लाभ:

उन घटकों के लिए अनुकूल जिन्हें भारी लोडिंग के अधीन किया गया है। प्रेरण एक उच्च सतह की कठोरता प्रदान करता है एक गहरे मामले में जो अत्यधिक उच्च भार को संभालने में सक्षम है। अत्यधिक कठोर बाहरी परत से घिरे एक नरम कोर के विकास से थकान की ताकत बढ़ जाती है। ये गुण भागों के लिए वांछनीय हैं जो मरोड़ वाले लोडिंग और सतहों का अनुभव करते हैं जो प्रभाव बलों का अनुभव करते हैं। इंडक्शन प्रोसेसिंग एक समय में एक भाग से दूसरे भाग के लिए बहुत ही पूर्वानुमानित आयामी गति की अनुमति देता है।

  • तापमान और सख्त गहराई पर सटीक नियंत्रण

  • नियंत्रित और स्थानीयकृत हीटिंग

  • आसानी से उत्पादन लाइनों में एकीकृत

  • तेजी से और दोहराने योग्य प्रक्रिया

  • प्रत्येक वर्कपीस को सटीक अनुकूलित मापदंडों द्वारा कठोर किया जा सकता है

  • ऊर्जा-कुशल प्रक्रिया

स्टील और स्टेनलेस स्टील के घटक जिन्हें प्रेरण के साथ कठोर किया जा सकता है:

फास्टनरों, flanges, गियर, बीयरिंग, ट्यूब, आंतरिक और बाहरी दौड़, क्रैंकशाफ्ट, कैंषफ़्ट, योक, ड्राइव शाफ्ट, आउटपुट शाफ्ट, स्पिंडल, मरोड़ बार, स्लीव रिंग, तार, वाल्व, रॉक ड्रिल आदि।

पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि

कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के बीच सीधा संबंध है। एक भाग का पहनने का प्रतिरोध प्रेरण सख्त होने के साथ काफी बढ़ जाता है, यह मानते हुए कि सामग्री की प्रारंभिक स्थिति को या तो रद्द कर दिया गया था, या नरम स्थिति में इलाज किया गया था।

सतह पर शीतल कोर और अवशिष्ट कंप्रेसिव तनाव के कारण वृद्धि हुई शक्ति और थकान जीवन

संपीड़ित तनाव (आमतौर पर एक सकारात्मक विशेषता माना जाता है) कोर और पूर्व संरचना की तुलना में थोड़ा अधिक मात्रा में सतह के पास कठोर संरचना का एक परिणाम है।

भागों के बाद टेम्पर्ड हो सकता है प्रेरण सख्त वांछित स्तर को समायोजित करने के लिए

किसी भी प्रक्रिया के साथ एक मार्टेंसिक संरचना का निर्माण करते हुए, भंगुरता को कम करते हुए तड़का कठोरता को कम करेगा।

कठिन कोर के साथ गहरा मामला

विशिष्ट मामले की गहराई .030 ”- .120” है जो कि कार्बोराईजिंग, कार्बोनेट्राइडिंग जैसी प्रक्रियाओं की तुलना में औसतन अधिक गहरी है, और उप-महत्वपूर्ण तापमान पर नाइट्राइडिंग के विभिन्न रूपों का प्रदर्शन किया जाता है। कुछ परियोजनाओं जैसे एक्सल, या भागों के लिए जो बहुत उपयोगी सामग्री के खराब होने के बाद भी उपयोगी हैं, केस की गहराई। इंच या उससे अधिक हो सकती है।

कोई मास्किंग आवश्यक के साथ चयनात्मक हार्डनिंग प्रक्रिया

वेल्डिंग या पोस्ट-मशीनिंग वाले क्षेत्र नरम रहते हैं - बहुत कम गर्मी उपचार प्रक्रियाएं इसे प्राप्त करने में सक्षम हैं।

अपेक्षाकृत न्यूनतम विरूपण

उदाहरण: एक शाफ्ट 1 "40 x 2" लंबा, जिसमें दो समान रूप से प्रकाशित पत्रिकाएं हैं, प्रत्येक 4 "लंबे समय तक लोड के समर्थन और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। प्रेरण सख्त केवल इन सतहों पर किया जाता है, कुल XNUMX ”की ​​लंबाई। एक पारंपरिक विधि के साथ (या यदि हम इंडक्शन को उस मामले के लिए पूरी लंबाई के साथ सख्त करते हैं), तो काफी अधिक वॉरपेज होगा।

1045 जैसे कम लागत वाले स्टील के उपयोग की अनुमति देता है

इंडक्शन हार्ड होने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे लोकप्रिय स्टील का उपयोग 1045 है। यह आसानी से मशीन योग्य, कम लागत वाला है, और 0.45% नाममात्र की कार्बन सामग्री के कारण, यह 58 एचआरसी + के लिए प्रेरण कठोर हो सकता है। इससे उपचार के दौरान टूटने का जोखिम भी कम होता है। इस प्रक्रिया के लिए अन्य लोकप्रिय सामग्री 1141/1144, 4140, 4340, ETD150, और विभिन्न कास्ट आइरन हैं।

इंडक्शन हार्डनिंग की सीमाएं

एक प्रेरण कुंडल और टूलींग की आवश्यकता है जो भाग की ज्यामिति से संबंधित है

चूंकि पार्ट-टू-कॉइल कपलिंग दूरी हीटिंग दक्षता के लिए महत्वपूर्ण है, कॉइल का आकार और समोच्च सावधानी से चुना जाना चाहिए। जबकि अधिकांश ट्रीटर्स में राउंड शेप जैसे पिंडली, पिंस, रोलर्स आदि को गर्म करने के लिए बुनियादी कॉइल्स का एक शस्त्रागार होता है, कुछ प्रोजेक्ट्स में कस्टम कॉइल की आवश्यकता हो सकती है, कभी-कभी हजारों डॉलर खर्च होते हैं। मध्यम से उच्च मात्रा की परियोजनाओं पर, प्रति भाग कम उपचार लागत का लाभ आसानी से कुंडल लागत को ऑफसेट कर सकता है। अन्य मामलों में, प्रक्रिया के इंजीनियरिंग लाभ लागत की चिंताओं से आगे निकल सकते हैं। अन्यथा, कम मात्रा की परियोजनाओं के लिए कॉइल और टूलींग की लागत आमतौर पर प्रक्रिया को अव्यवहारिक बनाती है यदि एक नया कॉइल बनाया जाना चाहिए। उपचार के दौरान किसी न किसी तरीके से भाग का भी समर्थन किया जाना चाहिए। शाफ्ट टाइप भागों के लिए केंद्रों के बीच चल रहा एक लोकप्रिय तरीका है, लेकिन कई अन्य मामलों में कस्टम टूलींग का उपयोग किया जाना चाहिए।

अधिकांश गर्मी उपचार प्रक्रियाओं की तुलना में क्रैकिंग की अधिक संभावना

यह तेजी से हीटिंग और शमन के कारण है, यह भी सुविधाओं / किनारों पर गर्म धब्बे बनाने की प्रवृत्ति है जैसे: कीवे, खांचे, क्रॉस छेद, धागे।

इंडक्शन हार्डनिंग के साथ विकृति

तेजी से गर्मी / बुझाने और परिणामी मार्टेंसिक परिवर्तन के कारण, आयन या गैस नाइट्राइडिंग जैसी प्रक्रियाओं की तुलना में विरूपण स्तर अधिक होता है। यह कहा जा रहा है, इंडक्शन हार्डनिंग पारंपरिक हीट ट्रीटमेंट की तुलना में कम विकृति पैदा कर सकता है, खासकर जब यह केवल एक चयनित क्षेत्र पर लागू होता है।

इंडक्शन हार्डनिंग के साथ सामग्री की सीमाएं

के बाद से प्रेरण सख्त प्रक्रिया आम तौर पर कार्बन या अन्य तत्वों के प्रसार को शामिल नहीं करता है, सामग्री में अन्य तत्वों के साथ पर्याप्त कार्बन होना चाहिए ताकि कठोरता को वांछित कठोरता के स्तर तक मार्टेंसिक परिवर्तन का समर्थन किया जा सके। आम तौर पर इसका मतलब है कि कार्बन 0.40% + रेंज में है, जो 56 - 65 एचआरसी की कठोरता पैदा करता है। कम कार्बन सामग्री जैसे 8620 का उपयोग परिणामी कठोरता में कमी (इस मामले में 40-45 एचआरसी) के साथ किया जा सकता है। 1008, 1010, 12L14, 1117 जैसी स्टील का उपयोग आमतौर पर कठोरता प्राप्त करने में सीमित वृद्धि के कारण नहीं किया जाता है।

इंडक्शन हार्डनिंग सरफेस प्रोसेस विवरण

प्रेरण सख्त स्टील और अन्य मिश्र धातु घटकों की सतह सख्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक प्रक्रिया है। गर्मी का इलाज किए जाने वाले हिस्सों को एक तांबे के कुंडल के अंदर रखा जाता है और फिर कुंडल में एक प्रत्यावर्ती धारा लागू करके उनके परिवर्तन तापमान से ऊपर गरम किया जाता है। कॉइल में प्रत्यावर्ती धारा काम के टुकड़े के भीतर एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करती है जो हिस्से की बाहरी सतह को परिवर्तन सीमा से ऊपर के तापमान पर गर्म करने का कारण बनती है।

घटकों को एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से एक तापमान के भीतर या परिवर्तन की सीमा के ऊपर तत्काल शमन द्वारा गर्म किया जाता है। यह एक तांबे के प्रारंभ करनेवाला कुंडल का उपयोग करके एक विद्युत चुम्बकीय प्रक्रिया है, जिसे एक विशिष्ट आवृत्ति और बिजली के स्तर पर एक वर्तमान खिलाया जाता है।