В производстве очень часто применяются металлические детали, работающие на трение, кручение, изгиб и тд. Такие детали должны обладать высокой твердостью, но только на поверхности, в центре же излишняя твердость металла нежелательна.
Чтобы достичь подобных свойств у металла детали подвергаются поверхностной закалке, при этом закаляется только наружный слой детали до определенной температуры, а затем быстро охлаждается, при этом металл в сердцевине детали сохраняет свои первоначальные свойства. Нагрев поверхностного слоя детали может осуществляться токами высокой частоты.
Такая процедура придает металлу высокую механическую прочность на трение и истирание, поэтому поверхностная закалка ТВЧ является, несомненно, одним из самых эффективных и соответствующих требованиям современного массового производства способов придания металлу различных степеней твердости с помощью термической обработки металла.
Закалка ТВЧ происходит следующим образом: нагреваемая деталь помещается в электромагнитное поле внутри медной трубки, которая согнута по форме необходимой детали, при этом индуктируются переменные токи высокой частоты, которые оттесняются к поверхности детали изнутри возникшим переменным магнитным током. В связи с высокой плотностью индуктированных токов на поверхности нагреваемой детали и происходит быстрый нагрев ее поверхностного слоя.
Индукционная закалка ТВЧ токами высокой частоты характеризуется двумя параметрами: глубиной и твердостью закаленного слоя детали. Чтобы получить тонкий слой у закаливаемой детали используются индукционные нагреватели (закалочные установки) мощностью от 40кВА до 160кВА и частотой 20 - 40 кГц либо 40 - 70 кГц. При закалке более глубоких слоев используется диапазон частот 6 - 20 кГц.
Существуют и другие способы закалки, но у поверхностной закалки токами высокой частоты есть ряд примуществ.
1. Высокая твердость
2. Высокая производительность
3. Любой уровень глубины закаленного слоя детали
4. Отсутствие окалины
5. Возможность закалки деталей любых форм
6. Возможность внедрения полной автоматизации закалки
Поэтому ТВЧ закалка зарекомендовала себя, как, экономичный и высокопроизводительный способ термообработки поверхностей металла, обеспечивающий высокую прочность и качество обработанных изделий.
