Mi az indukciós hevítés?
Leading Manufacturers of Melting, Thermal Processing & Production Systems for the Metals & Materials Industry Worldwide
Mi az indukciós hevítés?
A környezetvédelem lényegesen megnövekedett követelményeinek is eleget tesz a tiszta és gyors hőbevitel a fűtött munkadarabhoz. A környezet nincs kitéve termikus és atmoszférikus megterhelésnek. Az eljárás különleges előnye abban a lehetőségben rejlik, hogy a hő magában a munkadarabban hozódik létre, anélkül hogy szükség lenne külső hőforrásra. A fizikai indukciós törvény szerint egy váltakozó áram által átfolyt minden vezető körül felépül egy mágneses váltakozó mező. Ezeknek a mágneses mezőknek erős növekedése következtében felhevülnek a közelébe vitt fémek, mivel azokban örvényáramok hozódnak létre. Az indukciós hevítéskor kihasználják a mágneses mezőnek azt a tulajdonságát, hogy közvetlen érintkezés nélkül energiát képes átvinni. Vagyis, a felhevítés nem érintkezés általi átvitel útján történik, mint az ismert ellenállás általi felmelegedés az izzólámpákban, a fűtőlapokban vagy az elektrokemencékben, ahol a közvetlen áramátfolyás az ellenállásdrótokat izzásba hozza.
Az indukciós hevítés a ma az iparban és a háztartásban sokoldalú formában alkalmazott elektromos hő egy részterülete. Fő alkalmazási területe kiterjed az acél- és fémfeldolgozó iparra.
2
www.inductoheat.eu
Lényeges probléma az indukciós hevítésnél egy elegendő nagy mágneses mező felépítése és a felmelegítendő munkadarabnak a mező középpontjába hozása úgy, hogy létrejöjjön a mezővonalak optimális átvitele az áramvezetőtől a munkadarabig. Ez általában azáltal történik, hogy az elektromos vezető – ezt huroknak, induktornak vagy tekercsnek is nevezve – egy vagy több tekercsmenetben kialakítódik. A munkadarabot ekkor beviszik ennek az induktornak a közepébe és az összes mezővonal a munkadarabra összpontosul. Ezek a mezővonalak a munkadarabban szintén kikényszerítenek egy áramfolyást, amelynek erőssége a transzformációs törvény szerint megegyezik az induktoráraméval. Egy megfelelő erős mező felépítéséhez az áramnak az induktorban nagyon nagynak kell lennie (1000 – 10 000 A), ami normális esetben az induktor átolvadásának következményével járna; összehasonlításként: egy 2000 W-os fűtőkemencében 10 A folyik. Ennek megakadályozásához az induktorokat (vörös)réz csövekből készítik, amelyek vízhűtésűek. Egy további lehetőség egy erős mágneses váltakozó mező felépítésére abban áll, hogy növelik
a frekvenciát. A háztartási és ipari áramhálózatunkban 50 Hzes frekvenciával dolgozunk, vagyis az áram másodpercenként 50-szer vált irányt. Az indukciós hevítésben az alkalmazástól függően 50-től 1 000 000 Hz-ig terjedő frekvenciával folyik a munka. Ennek a magasabb frekvenciának a létrehozása, ami nem vehető ki a vezetékhálózatból, generátorok segítségével történik, amit a 10 000 Hz-ig terjedő tartományban közepes frekvenciának, és ezen a frekvencián felül pedig magas frekvenciának neveznek. Itt felmerül a kérdés, miért van szükség egy ilyen nagy frekvenciatartományra, és miért nem oldható meg minden felhevítési feladat egy bizonyos frekvenciával. Itt is egy fizikai ok áll fenn, ugyanis az ú. n. bőrhatás (szkinhatás). Az elektromos áram csak a munkadarab peremrétegében folyik, vagyis a munkadarab közepe elvileg hideg marad. A réteg vastagsága, amelyben az áram folyik, függ azonban a frekvenciától. Alacsony frekvenciáknál a réteg vastag, azaz, a munkadarabot az áram szinte a munkadarab közepéig átfutja, ennek következtében átmelegíti. Nagyon nagy frekvenciák esetén az áram csak a felületen folyik és a bemelegítési mélység a 0 – 1 mm tartományban található. Ez a hatás kihasználható az alkalmazási esettől függő megfelelő frekvencia alkalmazásához.
Miközben olvasztáskor, kovácsolási hőfokra hevítéskor és izzításkor energiaforrásként többnyire közepes frekvenciát alkalmaznak, úgy edzéskor és forrasztáskor a mindenkori elvárástól függ, hogy magas vagy közepes frekvenciát lehet-e vagy kell-e alkalmazni. Összefoglalás:
Az indukciós hevítés egy olyan hőforrást nyújt, amely nagyon jól szabályozható, parciális fűtőzónákra korlátozható és mindig reprodukálható hevítési folyamatokat hoz létre. Ez megadja a lehetőséget olyan hevítőberendezések építésére, amelyek magas automatizálási fokkal rendelkeznek, és mint pl. a szerszámgépek, a gyártási folyamatba integrálhatók.
Az indukciós hevítés fő alkalmazási területei a következők: • Acél és színesfémek olvasztása 1500°C-ig terjedő hőmérsékletekkel. • A kovácsoláshoz 1250°C-ra hevítés. • Kilágyítás és normalizálás a hidegalakítás után 750 – 950°C hőmérsékletekkel. • Acél és öntvény munkadarabok felületi edzése 850 – 930°C hőmérsékleteknél (megeresztés 200 – 300°C), lágy- és keményforrasztás 1100°C-ig terjedő hőmérsékletekkel, valamint különleges területek, mint pl. ragasztáshoz, szinterezéshez felhevítés.
3
Indukált örvényáram
Átvitt teljesítmények a különböző hevítési eljárásoknál
Hevítési mód Konvekció (hő magával vitele (konvekció), molekuláris mozgás által)
4
www.inductoheat.eu
Teljesítmény átvitel (W/cm²) 5 x 10 - 1
Sugárzás (elektrokemence, tokos kemence)
8
Hővezetés, érintés (főzőlap, sófürdő)
20
Infravörös pontsugárzó
2 x 10 2
Láng (égő)
10 3
Indukciós hevítés
10 4
Lézer (CO2)
10 8
Elektronsugár
10 10
Behatolási mélységek (mm) különböző anyagoknál a frekvenciától és hőmérséklettől függően (δ)
Hőm.
Vörösréz 20° C
Vörösréz 1100° C
Acél 20° C
Acél 600° C
Acél 800° C
Acél 1500° C
Ni-Cr
Grafit
Alu. 20° C
μ
–
–
60 – 80
40
1
1
–
–
–
50 Hz
10
32
500 Hz
2,97
600 Hz
2,91
9,4
3,78
7,75
22,50
26
20,6
65
1000 Hz
2,2
7
2,9
5,8
17,5
20
16
50
1800 Hz
1,68
5,44
2,18
4,31
13
15
11,87
37,6
–
2000 Hz
1,59
5,14
2,06
4,12
12,3
14,4
11,25
35,6
–
3600 Hz
1,19
3,86
1,55
3,1
9,22
10,65
8,4
26,7
–
4000 Hz
1,13
3,65
1,46
2,93
8,73
10
8,0
25,3
1,38
10 kHz
0,7
2,22
0,82
1,83
5,53
6,32
5,05
15,8
0,87
12 kHz
0,65
2,1
0,84
1,68
5,03
5,88
4,6
14,5
–
500 kHz
0,1
0,32
0,13
0,26
0,78
0,9
0,7
2,25
–
700 kHz
0,08
0,037
0,600
0,104
2500 kHz
0,043
0,020
0,320
0,055
1,38
22,50
3,89
5
Különböző anyagok elvi energiaigénye ( i = kWh/kg + kcal/kg) 0,42 0,4 0,38 0,36 0,34 0,32 0,3 0,28
kWh / kg
0,26 0,24 0,22 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
Temperatur in °C-ban °C hőmérséklet
6
www.inductoheat.eu
kWh/kg acél kWh/kg alumínium kWh/kg vörösréz kWh/kg sárgaréz
Különböző frekvenciák áram behatolási mélységei acélnál 10 9,5 9 8,5 8 7,5
Behatolási mélység mm-ben Eindringtiefe in mm
7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
hőmérséklet °C-ban Temperatur in °C
Frekvencia: 4 kHz Frekvencia: 10 kHz Frekvencia: 30 kHz Frekvencia: 100 kHz Frekvencia: 200 kHz
7
Energiaforrások az indukciós hevítéshez A szükséges áram behatolási mélységtől függően meghatározásra kerül az indukciós berendezés üzemi frekvenciája. Az alkalmazható frekvenciák tartománya a hálózati frekvencia értékétől (50 Hz) egészen a rövidhullám-tartományig (3 MHz) terjed, és három részterületre tagolódik: • Alacsony frekvencia: 50 Hz – 500 Hz • Közepes frekvencia: 500 Hz – 50 kHz • Magas frekvencia: 50 kHz – 3 MHz Magasabb frekvenciás indukciós berendezéseknek ezeket frekvenciaátalakítón keresztül kell a hálózati frekvenciából létrehozni. Ehhez a következő eljárások állnak rendelkezésre:
Eljárás
Frekvencia kHz-ben
Hatásfok %-ban (teljes terhelés)
Teljesítmény kW-ban
Frekvenciasokszorosító (statikus frekvenciaátalakító)
0,15 0,25 0,45
88 – 93
3 000-ig
Tirisztoros átalakító és tranzisztoros átalakító
0,5 – 25
90 – 95
15 000-ig
Magas frekvenciás tranzisztoros átalakító
50 – 1 200
88 – 92
5 000-ig
Magas frekvencia (csőgenerátor)
1 000 – 3 000
60 – 70
250-ig
8
www.inductoheat.eu
Edzési folyamat az anyagban
Az indukciós edzéskor az anyagban lefolyt folyamat a vas-karbon anyagokhoz ismert átalakulási, ill. edzési folyamat. Az acélt először a GOS-vonal feletti (ábra jobbra) hőmérsékletekre hevítik fel. Ennél az eredetileg rendelkezésre álló cementit-ferrit kristálykeverékből egy homogén keverékkristály, az ausztenit képződik ki. A karbon, ami a cementitben (Fe3C) kötve volt, az ausztenitben atomosan oldott. Az ezt követő lehűtésnek olyan gyorsan kell megtörténnie, hogy a karbon a kristályátalakulás után is oldott maradjon és az ausztenitnek perlitté és ferritté átalakulása elfojtódjon. Így keletkezik a martenzites edzési szövezet. Martenzit a fokozott keménység hordozója. A martenzit képződés általi jelentős keménységnövelés akkor válik először nyilvánvalóvá és gyakorlati hasznosságúvá, ha az acél C-tartalma a 0,35 %-ot meghaladja. Az elért keménység egészen a 0,7 %-os C-tartalomra növekszik. A 0,7 %-nál magasabb C-tartalmak már nem hoznak lényeges keménységnöveléseket. Ellenkezőleg, hiszen a magasabb C-tartalmak, különösen az ötvöző elemekkel kapcsolatosan, azt eredményezik, hogy az ausztenit átalakulása martenzitté az alacsony hőmérsékletekhez tolódik el, és pedig úgy, hogy ez szobahőmérsékleten még nincs teljesen befejezve. Ezáltal egy többé-kevésbé nagy ausztenit mennyiség (maradék ausztenit) visszamarad a szövezetben, ami az alacsony keménysége által csökkenti az összkeménységet.
Kivonat a vas-szén diagramból Hőmérséklet (°C) 1000 Edzési hőmérsékletek az indukciós hevítéshez 800
600 Kemencehevítés 400
200
0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 C-tartalom (%)
9
A gyorshűtéses edzés által létrehozott martenzit kemény, de nagyon rideg is. Specifikus tömege nagyobb mint az alapszövezeté. Ez elkerülhetetlen méretváltozásokat eredményez az edzett darabban és belső feszültségeket is, ha a munkadarab a felületedzés által csak helyileg martenzitikus. Ezekre a feszültségekre rátelepszenek olyan feszültségek, amelyek a jelentős hőmérsékleteltérések által a munkadarabban felhevítéskor és gyorshűtéskor létrehozódnak. A feszültségek összege eredményezi az edzési torzulást és bizonyos körülmények között az edzési repedéseket. A megeresztés 150 – 200°C-nál a martenzites szövezet változásához vezet. A martenzit egy jelentős megeresztést tapasztal meg, anélkül, hogy bekövetkezne egy említésre méltó keménységcsökkenés. Ez nagyon kedvező kihatással van a mechanikus tulajdonságokra (nyúlás és viszkozitás). A munkadarab kevésbé ütésérzékeny, és még repedések is alig várhatók. Ha az indukciós edzéskor az anyagban az azonos folyamat folyik is le, mint más átalakulási edzési eljárásoknál, úgy azonban a szükséges módon megelőző ausztenizálási eljárás a gyors felhevítés következtében időben erősen korlátozott. Amennyiben egy munkadarabot kemencében hevítenek fel edzési hőmérsékletre, akkor általában elegendő az az idő, ami az átmelegítéshez szükséges, a szövezet teljes ausztenizálásához. Az acél szokásos ferrit-perlit szövezetéből kiindulva ez azt jelenti, hogy emelkedő hőmérséklettel és hőntartási idővel az állapotváltozási ponton túlmenően először a perlit alakul át ausztenitté és azután fokozott mértékben a ferrit. Mivel mindkét szövezetkomponens erősen eltérő
10
www.inductoheat.eu
C-tartalommal rendelkezik (perlit ≈ 0,9 és ferrit < 0,01), a keletkezett ausztenitben ezt a karbon koncentrációeltérést diffúzió által ki kell egyenlíteni. A kiegyenlítési folyamat időtől és hőmérséklettől függő. Ez szorosan az átalakulási hőmérséklet felett lassan, és fokozott hőmérsékletnél pedig gyorsabban folyik le. Amennyiben az acélban a vaskarbidon (cementit) kívül még az ötvöző elemek karbidjai (pl. króm) is találhatók, úgy meghosszabbodik az ausztenitesedés folyamata a karbidok késve kezdődő, ill. lassabban történő feloldása által. Egy acél akkor nyújtja az optimális feltételeket az edzhetőséghez, ha az ausztenitesedés folyamata által 1. a perlit és a ferrit feloldódtak és átalakultak, 2. az ötvözőkarbidok messzemenően feloldódtak 3. és az összes koncentrációkülönbség (karbon és ötvöző elemek) kiegyenlítődött. A szükséges mértéken túl meghosszabbított hőntartás (túlidők) éppúgy egy durva ausztenitszemcséhez vezet, mint egy túl magas ausztenitesítési hőmérséklet, ha egyúttal nem csökkentik a hőntartási időt (túlhevítés). A durvaszemcse képződés veszélye a fokozott edzési hőmérsékletek által, mint ezeket a gyorsabb ausztenitesítéshez az indukciós edzésnél alkalmazzák, mindaddig nem áll fenn, amíg még vannak feloldatlan karbidmaradványok.
Inductively hardable steels
DIN-term
material-
HRc-
number
values
analysis C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
C
%
≤%
≤%
≤%
≤%
%
%
%
%
%
0,045
0,15
0,05
heat-treatable steels C 35
1.0501
51 – 57
0,35
0,35
0,80
0,045
1.0726
50 – 55
0,35
0,40
0,90
0,060
0,250
Ck 35
1.1181
51 – 57
0,35
0,35
0,80
0,035
0,035
Cf 35
1.1183
51 – 57
0,35
0,35
0,80
0,025
0,035
C 45
1.0503
56 – 61
0,45
0,35
0,80
0,045
0,045
1.0727
55 – 60
0,45
0,40
0,90
0,060
0,250
Ck 45
1.1191
56 – 61
0,45
0,35
0,80
0,035
0,035
Cf 45
1.1193
56 – 61
0,45
0,35
0,80
0,025
0,035
Cf 53
1.1213
58 – 63
0,53
0,35
0,70
0,025
0,035
1.0728
58 – 62
0,60
0,40
0,90
0,060
0,250
Ck 60
1.1221
59 – 64
0,60
0,35
0,90
0,035
0,035
Cf 70
1.1249
60 – 64
0,70
0,35
0,35
0,025
0,035
79 Ni 1
1.6971
60 – 64
0,79
0,30
0,55
0,025
0,025
36 Mn 5
1.5067
52 – 56
0,36
0,35
1,50
0,035
0,035
35 S 20
45 S 20
60 S 20
1)
1)
1)
40 Mn 4
0,15
1.5038
53 – 58
0,40
0,50
1,10
0,035
0,035
37 MnSi 5
2)
1.5122
55 – 58
0,37
1,40
1,40
0,035
0,035
38 MnSi 4
2)
1.5120
54 – 58
0,38
0,90
1,20
0,035
0,035
46 MnSi 4
2)
1.5121
57 – 60
0,46
0,90
1,20
0,035
0,035
53 MnSi 4
2)
1.5141
58 – 62
0,53
1,00
1,20
0,035
0,035
45 Cr 2
1.7005
56 – 60
0,45
0,40
0,80
0,025
0,035
0,50
34 Cr 4
1.7033
51 – 55
0,34
0,40
0,90
0,035
0,035
1,05
37 Cr 4
1.7034
53 – 58
0,37
0,40
0,90
0,035
0,035
1,05
38 Cr 4
1.7043
53 – 58
0,38
0,40
0,90
0,025
0,035
1,05
41 Cr 4
1.7035
54 – 58
0,41
0,40
0,80
0,035
0,035
1,05
42 Cr 4
1.7045
54 – 58
0,42
0,40
0,80
0,025
0,035
1,05
34 CrMo 4
1.7220
52 – 56
0,34
0,40
0,80
0,035
0,035
1,05
0,25
41 CrMo 4
1.7223
54 – 58
0,41
0,40
0,80
0,025
0,035
1,05
0,25
42 CrMo 4
1.7225
54 – 58
0,42
0,40
0,80
0,035
0,035
1,05
0,25
49 CrMo 4
1.7238
57 – 62
0,49
0,40
0,80
0,025
0,035
1,05
0,25
50 CrMo 4
1.7228
57 – 62
0,50
0,40
0,80
0,035
0,035
1,05
0,25
50 Cr V 4
1.8159
57 – 62
0,50
0,40
1,10
0,035
0,035
1,05
58 Cr V 4
1.8161
58 – 63
0,58
0,35
1,10
0,035
0,035
1,05
30 CrNiMo 8
1.6580
50 – 54
0,30
0,40
0,60
0,035
0,035
2,00
0,35
2,00
34 CrNiMo 6
1.6582
53 – 56
0,34
0,40
0,70
0,035
0,035
1,55
0,25
1,55
36 CrNiMo 4
1.6511
54 – 57
0,36
0,40
0,80
0,035
0,035
1,05
0,25
1,05
X 41 CrMo V 5,1
1.2344
55 – 59
0,41
1,00
0,40
0,015
0,010
5,00
1,30
86 CrMo V 7
1.2327
60 – 64
0,86
0,35
0,45
0,030
0,030
1,75
0,30
X 20 Cr 13
1.2082
48 – 53
0,20
0,50
0,40
0,035
0,035
13,00
X 40 Cr 13
1.2083
55 – 58
0,40
0,50
0,40
0,030
0,030
13,00
0,15 0,09
tool steels 0,50 0,10
stainless steels X 90 CrMo V 18
1.4112
55 – 58
0,90
1,00
1,00
0,045
0,030
18,00
1,15
X 90 CrCoMo V 17
1.4535
55 – 58
0,90
1,00
1,00
0,045
0,030
16,50
0,50
X 105 CrMo 17
1.4125
56 – 60
1,05
1,00
1,00
0,045
0,030
17,00
0,60
1.3505
62 – 65
1,00
0,35
0,40
0,030
0,025
1,55
X 45 CrSi 9-3
1.4718
56 – 60
0,45
3,50
0,50
0,030
0,025
9,50
X 80 CrNiSi 20
1.4747
52 –55
0,80
2,75
1,00
0,030
0,030
20,00
0.6025
48 – 52
0,25
0,25
ca. 1,5
0,10
rolling bearing steels 100 Cr 6 valve steel
casting material GG-25 GTS-45
51 – 57
GTS-65
56 – 59
GGG-60
0.7060
53 – 59
GGG-70
0.7070
56 – 62
1)
higher hardening variations are possible
2)
}
1,50
Please ask for an additional instruction sheet
good transmutations, but danger of cracks for strong shaped pieces
Carburized steels suitable for partial hardening, e.g. Ck 15, 16 MnCr 5, 20 MnCr 5, 15 CrNi 6, 20 MoCr 4 etc. Dry powdered metals iron-carbon basis hardening is possible Key for hardening depths:
max. 2 mm max. 4 mm max. 6 mm über 6 mm
Ennek a táblázatnak az utánnyomtatása vagy másként történő sokszorosítása csak az INDUCTOHEAT Europe GmbH cég írásos engedélyével megengedett. www.inductoheat.eu
Reprints or reproductions of any kind only with the written permission of INDUCTOHEAT Europe GmbH. www.inductoheat.eu
11
Az indukciós, láng-, mártó-, betétedzés és nitrálás edzési eljárások összevetése Az indukciós edzésnek nem feladata az általánosan szokásos felületedzési eljárások kiszorítása, ez erre nem is képes. Ez egy pótlólagos edzési eljárás, amit mindenhol ott alkalmaznak, ahol ez műszaki és gazdasági előnyöket hoz magával. Ennél az előny annál egyértelműbb, minnél kisebb egy munkadarabnál az edzendő felület az összfelülettel összahasonlításban. Az alábbiakban az egyes felületedzési eljárások előnyei és hátrányai lettek összefoglalva. Egy döntést arról, melyik edzési eljárás alkalmazandó előnyösen egy bizonyos munkadarabhoz, csak a feldolgozó üzem képes hozni, kétes esetekben az eljárás szakembereinek bevonása mellett.
Indukciós edzés Előnyök Az edzendő helyek egyenletes felhevítése. Rövid hevítési idők és ennek következtében kis reveképződés. Sok esetben nincs szükség utólagos megmunkálásra. A rövid ideig tartó hevítés által elkerülhető a túlidők vagy túlhevítés okozta durvaszemcse képződés. Ez a hőbevitel biztos uralása. A szükséges hőmérsékletek betartódnak. A deformáció általában csekély mértékű. A betétedzéssel összehasonlításban az ötvözött betétedzésű acélok pótolhatók az olcsó nemesíthető acélok által. Parciális edzés többnyire még a legkomplikáltabb munkadarab fomáknál is lehetséges. Az edző berendezések és generátorok felállítása közvetlenül a gyártósorokban történhet. A helyigény csekély, a kezelés egyszerű, a munkamód rendes és nem egészségveszélyeztető. Az edzőberendezés bármikor üzemkész és gondos karbantartás esetén üzembiztos. Az edzőberendezések úgy állíthatók elő, hogy azok automatikusan dolgozhassanak. Hátrányok A beszerzési költségek egy edzőberendezéshez magasak és csak jó kihasználás, ill. nagyobb munkadarab-mennyiségek esetén amortizálódnak. Nemesített acélok edzésekor többek között a mag és az edzett peremréteg között egy csekély szilárdságú zóna (lágyzóna) keletkezik. Az egyes eljárásokhoz különböző induktorokat kell használni. A keresztmetszet átmenetek együtt edzése részben nehéz.
12
www.inductoheat.eu
Lángedzés
Betétedzés
Előnyök Csekély beruházási költségek. A hevítési idők viszonylag rövidek. A deformáció csekély mértékű. Az elérhető minimális beedzési mélységek lefelé jobban korlátoltak, mint az indukciós edzésnél. Parciális edzés kis korlátozások kivételével lehetséges. Az edző berendezések és edző készülékek felállítása közvetlenül a gyártósorokban történhet. A helyigény csekély, a kezelés egyszerű. A berendezés bármikor üzemkész. Az edző berendezések részben automatikusan dolgoznak.
Előnyök Az edzési réteg egyenletes, ha viszonylag vékony is. Parciális edzés munkadarab formától függően részben elérhető. A magszilárdság egyidejűleg nő a felület edzésével. Nagyobb gazdaságosság általában azoknál a munkadaraboknál érhető el, amelyek teljes felülete edzendő.
Hátrányok Mivel a városi berendezéseknél a gáznyomás és a gázösszetétel változnak, a lánghőmérséklet nem mindig egyenletes; ezért az edzési mélység ingadozó. A furatok edzése nehéz, ill. csak nagyobb méreteknél lehetséges. A különböző munkadarabok edzéséhez különböző égőket kell használni. Nemesített acélok edzésekor a mag és az edzési réteg között egy megeresztési zóna (lágyzóna) keletkezik.
Mártóedzés Előnyök Alacsony hőkezelési költségek. Rövid kezelési idők. A deformáció csekély mértékű. Hátrányok Parciális edzés csak korlátozottan lehetséges. A teljes munkadarab felületedzése megtörténik, mert a nem edzendő helyek lefedése lehetetlen. A keresztmetszet átmeneteken és bemetszéseken nem érhető el egy kifogástalan edzési réteg. Az edzések csak egy központi edzőműhelyben végezhetők el; ezáltal pótlólagos szállítási költségek keletkeznek. A mártófürdők gőzei egészségkárosítók. Az edzett munkadarabok utólagos megmunkálást igényelnek.
Hátrányok Magas üzemi költségek, hosszú izzítási idők. Erősebb deformáció léphet fel, mert a teljes munkadarab felhevítődik. A nem edzendő helyeket le kell fedni vagy az edzés előtt el kell távolítani a betétréteget. Szükség van egy központi edzőműhelyre; ezáltal nagyobb szállítási költségek keletkeznek. Az edzett munkadarabok utólagos megmunkálást igényelnek egy tiszta felület létrehozásához.
Nitrálás (gáznitrálás) Előnyök Egyenletes edzési réteg, függetlenül a munkadarabok formájától. Mivel a kezelési hőmérséklet alacsony (kb. 500°C), a feszültségmentesen izzított munkadarabnál a deformáció csekély. A munkadarabot nem szükséges gyorshűteni. Az elérhető keménység nagyon magas és akár 500°C feletti hőmérsékleteknél is szinte teljesen változatlan marad. A kopásállósság a magas keménységnek megfelelően nagyon nagy. A nitrált munkadarabok utólagos megmunkálására nincs szükség. Hátrányok Magas üzemi költségek. Csak különleges acélok jönnek itt számításba. Az izzítási idők nagyon hosszúak, a beedzési mélységtől függően 1 - 4 nap. A teljes munkadarab áthevítődik. Az edzési rétegek vékonyak. A keménység a zónákban erősen lecsökken 0,2 mm alá. A felületek nem bírják ki az erős felületi nyomást; beszakadnak. A nem edzendő helyeket ónozás vagy benikkellezés által le kell fedni. A munkadarabok felületének a nitrálás előtt kifogástalanul tisztának kell lenni. Központi edzőműhely, magas szállítási költségek.
13
Víz, ásványolaj és vizes oldatok lehűlési görbéi
900 800
hőmérséklet °C-ban
Temperatur in °
700 600 500 400 300 200 100 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Idő másodpercben (sec).
Zeit in Sek.
Víz SERVISCOL 78 10%-os szintetikus edző oldat DURIXOL 4 intenzív nagyteljesítményű edző közeg DURIXOL W 25 párolgásmentes nagyteljesítményű edző közeg DURIXOL A 650 forrófürdő olaj max. 250°C-os fürdőhőmérsékletekhez DURIXOL H 222 vákuumos edző olaj
14
www.inductoheat.eu
Összehasonlító táblázat a Rockwell, Vickers, és Brinell szerinti keménységértékekhez, ill. a szakítószilárdsághoz Rockwell
Vickers
Brinell
Szakítószilárdság
Rockwell
Vickers
Brinell
HRC
HV
HB
Rm N/mm²
Szakítószilárdság
HRC
HV
HB
Rm N/mm²
20
240
228
770
44
430
409
1385
21
245
233
785
45
445
423
1450
22
250
238
800
46
460
437
1485
23
255
242
820
47
470
447
1520
24
260
247
835
48
480
456
1555
25
265
252
850
49
500
475
1630
26
270
257
865
50
510
485
1665
27
280
266
900
51
520
495
1700
28
285
271
915
52
545
515
1780
29
295
280
950
53
560
532
1845
30
300
285
965
54
580
551
1920
31
310
295
995
55
600
570
1995
32
320
304
1030
56
610
580
2030
33
330
314
1060
57
630
599
2105
34
340
323
1095
58
650
620
2180
35
345
330
1115
59
670
–
–
36
355
335
1140
60
700
–
–
37
365
340
1150
61
720
–
–
38
370
352
1190
62
740
–
–
39
380
361
1220
63
770
–
–
40
390
371
1255
64
800
–
–
41
400
380
1290
65
830
–
–
42
410
390
1320
66
860
–
–
43
420
399
1350
15
Induktorok és edzéskellékek első felszerelési minőségben Induktor Expressz Szerviz Szervizszolgáltatások • Induktor-zuhany kombinációk • Induktor-javítás és helyreállítás • Sürgősségi, hozd-vidd szerviz • Összes gyártmányú tartalék induktor • Induktor-bevonatok • Kifalazott/kiöntött induktorok
• Induktor idomok (ellenőrző-, beállító-, forrasztóidomok) készítése és szállítása • Keret- és karbantartási szerződések • Oktatások • Metallográfiai vizsgálatok
Teljesítményspektrumunk • • • • • • • •
• Folyamattanácsadás és optimalizálás • Helyben szerviz • Induktor fejlesztés és újtervezés • Induktor szerkesztések (2D/3D) • Induktor prototípus gyártás • Optimalizálások/az induktor hatásfokok javítása • Optimalizálások/az induktor éltartamok javítása
Indukciós berendezések Edzés bérmunkában Edzési kellékek Induktor Expressz Szerviz Nagy-/középfrekvenciás átalakítók IFP átalakítók Folyamatfejlesztés Szerviz az induktív melegítés körül
INDUCTOHEAT Europe GmbH Ostweg 5 73262 Reichenbach/Fils GERMANY
16
Folyamatfejlesztés/ optimalizálás
www.inductoheat.eu
Telefon +49 (0)7153 504-235 Telefax +49 (0)7153 504-333
[email protected] www.inductoheat.eu
Leading Manufacturers of Melting, Thermal Processing & Production Systems for the Metals & Materials Industry Worldwide
