Закалка ТВЧ подразделяется на несколько способов, и применяется тот или иной в зависимости от состава стали, а также от характеристик, которые необходимо получить от процесса термообработки. На рисунке «Закалка стали» вы можете увидеть схему закалки, производимой в одной среде, она обозначена кривой 1. Закалку стали в однородной среде выполнять гораздо проще, однако подойдет она не под все составы стали.
Очень важно обратить внимание, что из-за быстрого охлаждения деталей переменного сечения в большом интервале температур может образоваться неравномерность и вследствие нее высокое внутреннее напряжение металла, чаще всего приводящее к короблению, а потому закалка требует особого подхода. Способ закалки определяется в зависимости от состава стали и характеристик самого изделия.
Изделия из заэвтектоидной стали, имеющие несложную форму (ролики, шары и т.п.), как правило, проходят закалку в одной среде, но если форма более сложная, то может быть применена закалка в двух средах или даже ступенчатая закалка ТВЧ.
Закалка в двух средах изображена на рисунке «Закалка стали» кривой 2. Применяется она чаще всего для стали с высоким содержанием углерода (фрезы, плашки и т.п.). Суть двухступенчатой закалки состоит в том, чтобы замочить сталь в воде, произведя охлаждение до 300 градусов, а затем перенести в масло и выдержать в нем до полного охлаждения.
Ступенчатая закалка стали изображена кривой 3. Производится ступенчатая закалка в специальном соляном растворе, температура которого должна быть около 240-250 градусов, то есть выше, чем температура начального мартенситного превращения. Выдерживая изделие в такой температурной среде, можно будет добиться равномерного распределения тепла по всей поверхности металла. Чтобы устранить термическое напряжение металла, его охлаждают на открытом воздухе.
Изометрическая закалка стали изображена на рисунке «Закалка стали» кривой 4. Проводится данный способ закалки практически так же, как и ступенчатый, однако тут должен быть более высокий срок выдержки изделия в температуре 250-300 градусов. Это необходимо для того, чтобы добиться полного распада аустенита.
Закалка ТВЧ (токами высокой частоты)
Закалка ТВЧ стала наиболее популярной на сегодняшний день, а получила свою популярность благодаря разработкам В.П. Вологдина, являющегося отцом индукционной техники. Закалка ТВЧ стала применяться на предприятиях благодаря тому, что обладает высоким уровнем производительности, а также позволяет получить изделие высокого качества. Индукционная установка, предназначенная для закалки ТВЧ, легко настраивается и позволяет полностью проконтролировать рабочий процесс, не допуская перегревания или переохлаждения металла.
Закалка ТВЧ довольно проста в использовании. На рисунке «Схема закалки ТВЧ» вы можете увидеть, как действует процесс обработки металла в индукционной установке. Деталь, нуждающаяся в закалке (5) помещается в индуктор (4) через который проходят токи высокой частоты, образовывая мощное электромагнитное поле. Ток передается через трансформатор (3) от специального генератора (2). Генератор начинает вращаться за счет электродвигателя (1). Конденсаторы (6) призваны для усиления мощности ТВЧ установки.
Токи, возбуждаемые в индукционной установке, обладают высоким уровнем плотности у поверхности, а потому за короткий промежуток времени могут нагревать поверхность размещенного в индукторе изделия. Как только нагрев изделия и выдержка подходят к концу, наступает период охлаждения при помощи технической воды или открытого воздуха.
Специальный закалочный комплекс ТВЧ позволяет задавать все необходимые параметры, регулируя мощность подаваемой в установку электроэнергии, а также время выдержки и глубину проникновения тепла.
Закалка ТВЧ очень популярна на сегодняшний день благодаря своим преимуществам, а установки индукционного нагрева призваны производить быструю и качественную обработку металла.