इंडक्शन हीटिंग सिस्टम द्वारा हाई स्पीड हीटिंग

गर्मी उपचार क्षेत्र में हाल के उत्कृष्ट विकासों में से एक का उपयोग किया गया है प्रेरण हीटिंग स्थानीयकृत सतह सख्त करने के लिए। उच्च आवृत्ति करंट के अनुप्रयोग के साथ आकस्मिक प्रगति अभूतपूर्व से कम नहीं है। तुलनात्मक रूप से कम समय पहले क्रैंकशाफ्ट पर असर वाली सतहों को सख्त करने की एक लंबे समय से मांग वाली विधि के रूप में शुरू करना (इनमें से कई मिलियन उपयोग में हैं जो सभी समय सेवा रिकॉर्ड स्थापित कर रहे हैं), आज यह बहुत ही चुनिंदा सरफेसिंग हार्डनिंग विधि है जो कठोर क्षेत्रों की बहुलता पर उत्पादन करती है। भागों। फिर भी, अपने वर्तमान अनुप्रयोग की व्यापकता के बावजूद, इंडक्शन हार्डनिंग अभी भी अपने प्रारंभिक चरण में है। धातुओं के ताप उपचार और सख्त होने, फोर्जिंग या ब्रेजिंग के लिए हीटिंग, या समान और भिन्न धातुओं के सोल्डरिंग के लिए इसका संभावित उपयोग अप्रत्याशित है।

प्रेरण सख्त गहराई और कठोरता की वांछित डिग्री, कोर की आवश्यक धातुकर्म संरचना, सीमांकन क्षेत्र, और कठोर मामले के साथ स्थानीय रूप से कठोर स्टील की वस्तुओं के उत्पादन में परिणाम होता है, जिसमें विरूपण की व्यावहारिक कमी होती है और कोई स्केल गठन नहीं होता है। यह उपकरण डिजाइन की अनुमति देता है जो उत्पादन लाइन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पूरे ऑपरेशन के मशीनीकरण की गारंटी देता है। केवल कुछ सेकंड के समय चक्रों को शक्ति के स्वचालित विनियमन द्वारा बनाए रखा जाता है और विशेष निर्धारणों के प्रतिकृति परिणामों के निर्माण के लिए अनिवार्य दूसरे हीटिंग और शमन अंतराल को विभाजित किया जाता है। प्रेरण सख्त उपकरण उपयोगकर्ता को किसी भी स्टील ऑब्जेक्ट के केवल आवश्यक हिस्से को सख्त करने की अनुमति देता है और इस प्रकार मूल लचीलापन और ताकत बनाए रखता है; जटिल डिजाइन के लेखों को सख्त करने के लिए जिनका किसी अन्य तरीके से व्यवहारिक रूप से इलाज नहीं किया जा सकता है; कॉपर प्लेटिंग और कार्बराइजिंग जैसे सामान्य महंगे ढोंग को खत्म करने के लिए, और महंगा बाद में सीधा और सफाई संचालन; चुनने के लिए स्टील्स का विस्तृत चयन करके भौतिक लागत में कटौती करना; और किसी भी परिष्करण कार्यों की आवश्यकता के बिना पूरी तरह से मशीनी वस्तु को सख्त करने के लिए।

आकस्मिक पर्यवेक्षक के लिए ऐसा प्रतीत होता है कि तांबे के एक अपरिवर्तनीय क्षेत्र के भीतर होने वाले कुछ ऊर्जा परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्रेरण सख्त संभव है। तांबे में उच्च आवृत्ति का विद्युत प्रवाह होता है और, कुछ सेकंड के अंतराल के भीतर, इस सक्रिय क्षेत्र के भीतर रखे गए स्टील के टुकड़े की सतह को इसकी महत्वपूर्ण सीमा तक गर्म किया जाता है और इष्टतम कठोरता से बुझाया जाता है। सख्त करने की इस पद्धति के लिए उपकरण के निर्माता के लिए इसका मतलब स्थानीयकृत सतह सख्त के प्रभावी उत्पादन के लिए हिस्टैरिसीस, एड़ी धाराओं और त्वचा के प्रभाव की घटनाओं का अनुप्रयोग है।

हीटिंग उच्च आवृत्ति धाराओं के उपयोग से पूरा किया जाता है। वर्तमान समय में 2,000 से 10,000 चक्रों और 100 चक्रों से ऊपर की विशेष रूप से चुनी गई आवृत्तियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है। एक प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से बहने वाली इस प्रकृति की धारा प्रारंभ करनेवाला के क्षेत्र के भीतर एक उच्च आवृत्ति चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। जब इस क्षेत्र में स्टील जैसी चुंबकीय सामग्री रखी जाती है, तो स्टील में ऊर्जा का अपव्यय होता है जो गर्मी पैदा करता है। स्टील के भीतर अणु इस क्षेत्र की ध्रुवीयता के साथ खुद को संरेखित करने का प्रयास करते हैं, और इस परिवर्तन के साथ प्रति सेकंड हजारों बार, स्टील के परिवर्तनों का विरोध करने की प्राकृतिक प्रवृत्ति के परिणामस्वरूप आंतरिक आणविक घर्षण की एक बड़ी मात्रा विकसित होती है। इस प्रकार विद्युत ऊर्जा घर्षण के माध्यम से ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है।

हालांकि, चूंकि उच्च आवृत्ति धारा की एक अन्य अंतर्निहित विशेषता इसके कंडक्टर की सतह पर ध्यान केंद्रित करना है, केवल सतह की परतें ही गर्म हो जाती हैं। यह प्रवृत्ति, जिसे "त्वचा प्रभाव" कहा जाता है, आवृत्ति का एक कार्य है और, अन्य चीजें समान होने के कारण, उच्च आवृत्तियां उथली गहराई पर प्रभावी होती हैं। गर्मी पैदा करने वाली घर्षण क्रिया को हिस्टैरिसीस कहा जाता है और यह स्पष्ट रूप से स्टील के चुंबकीय गुणों पर निर्भर करता है। इस प्रकार, जब तापमान उस महत्वपूर्ण बिंदु को पार कर जाता है जिस पर स्टील गैर-चुंबकीय हो जाता है, तो सभी हिस्टेरेटिक हीटिंग बंद हो जाते हैं।

क्षेत्र में तेजी से बदलते प्रवाह के परिणामस्वरूप स्टील में बहने वाली एड़ी धाराओं के कारण गर्मी का एक अतिरिक्त स्रोत होता है। तापमान के साथ स्टील के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ, इस क्रिया की तीव्रता कम हो जाती है क्योंकि स्टील गर्म हो जाता है, और उचित शमन तापमान तक पहुंचने पर इसके "ठंडे" मूल मूल्य का केवल एक अंश होता है।

जब एक प्रेरक रूप से गर्म स्टील बार का तापमान महत्वपूर्ण बिंदु पर आता है, तो एड़ी धाराओं के कारण हीटिंग बहुत कम दर पर जारी रहता है। चूँकि पूरी क्रिया सतही परतों में चलती है, केवल वही भाग प्रभावित होता है। मूल मूल गुणों को बनाए रखा जाता है, सतह के क्षेत्रों में पूर्ण कार्बाइड समाधान प्राप्त होने पर शमन द्वारा सतह को सख्त किया जा रहा है। शक्ति के निरंतर अनुप्रयोग से कठोरता की गहराई में वृद्धि होती है, क्योंकि जैसे-जैसे स्टील की प्रत्येक परत को तापमान में लाया जाता है, वर्तमान घनत्व उस परत पर शिफ्ट हो जाता है जिसके नीचे कम प्रतिरोध होता है। यह स्पष्ट है कि उचित आवृत्ति का चयन, और शक्ति और ताप समय का नियंत्रण सतह के सख्त होने के किसी भी वांछित विनिर्देशों की पूर्ति को संभव बना देगा।

की धातुकर्म प्रेरण ऊष्मन

स्टील के असामान्य व्यवहार को जब इंडक्टिव रूप से गर्म किया जाता है और परिणाम प्राप्त होते हैं तो इसमें शामिल धातु विज्ञान की चर्चा होती है। एक सेकंड से भी कम समय की कार्बाइड समाधान दर, भट्ठी उपचार द्वारा उत्पादित की तुलना में अधिक कठोरता, और एक गांठदार प्रकार का मार्टेंसाइट विचार के बिंदु हैं
जो इंडक्शन हार्डनिंग के धातु विज्ञान को "अलग" के रूप में वर्गीकृत करता है। इसके अलावा, कम ताप चक्र के कारण सतह का डीकार्बराइजेशन और अनाज की वृद्धि नहीं होती है।

प्रेरण ऊष्मन एक कठोरता पैदा करता है जो इसकी गहराई के 80 प्रतिशत के माध्यम से बनाए रखा जाता है, और वहां से, एक संक्रमण क्षेत्र के माध्यम से धीरे-धीरे स्टील की मूल कठोरता में कमी आती है जैसा कि कोर में पाया जाता है जो प्रभावित नहीं हुआ है। इस प्रकार बंधन आदर्श है, जिससे स्पैलिंग या जाँच की कोई संभावना समाप्त हो जाती है।

अधिकतम कठोरता के सबूत के रूप में पूर्ण कार्बाइड समाधान और समरूपता को 0.6 सेकंड के कुल ताप समय के साथ पूरा किया जा सकता है। इस समय में से केवल 0.2 से 0.3 सेकंड ही वास्तव में निम्न क्रांतिक से ऊपर है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि प्रेरण सख्त उपकरण पूरे कार्बाइड समाधान के साथ उत्पादन के आधार पर हर दिन संचालन में होता है, जिसके परिणामस्वरूप हीटिंग और शमन चक्र होता है, जिसका कुल समय 0.2 सेकंड से कम होता है।

ठीक गांठदार और अधिक सजातीय मार्टेंसाइट, जो प्रेरण सख्त होने के परिणामस्वरूप होता है, मिश्र धातु इस्पात की तुलना में कार्बन स्टील्स के साथ अधिक आसानी से स्पष्ट होता है क्योंकि अधिकांश मिश्र धातु मार्टेंसाइट की गांठदार उपस्थिति होती है। इस महीन संरचना में इसकी उत्पत्ति के लिए एक ऑस्टेनाइट होना चाहिए जो थर्मल हीटिंग से प्राप्त होने वाले कार्बाइड के अधिक गहन प्रसार का परिणाम है। अल्फा आयरन और आयरन कार्बाइड के पूरे माइक्रोस्ट्रक्चर में महत्वपूर्ण तापमान का व्यावहारिक रूप से तात्कालिक विकास विशेष रूप से तेजी से कार्बाइड समाधान और घटकों के वितरण के लिए अनुकूल है, जिसके अनिवार्य उत्पाद के रूप में एक पूरी तरह से सजातीय ऑस्टेंटाइट है। इसके अलावा, इस संरचना का मार्टेंसाइट में रूपांतरण एक मार्टेंसाइट का उत्पादन करेगा जिसमें समान विशेषताओं और पहनने या मर्मज्ञ उपकरणों के लिए एक समान प्रतिरोध होता है।

प्रेरण द्वारा उच्च गति हीटिंग