為了對(duì)沿齒廓淬火有一仿形概念,引入了仿形率這一術(shù)語(yǔ)。
仿形率=(100-(Ds/h)*100)*%
式中 Ds——齒頂處的硬化層深度(測(cè)至HV450);
h——齒高。
表3 三種熱處理工藝的參數(shù)測(cè)量結(jié)果
由上表可以看出,雙頻淬火后,齒輪的殘余壓應(yīng)力極限,接近800MPa。該公司認(rèn)為,高頻熱處理(淬火),齒輪雙頻感應(yīng)淬火能得到比單頻淬火及滲碳淬火齒輪更高的強(qiáng)度,變形小更是其突出優(yōu)勢(shì)。
結(jié)論
· 齒輪同步雙頻感應(yīng)淬火,可以取代某些齒輪的滲碳淬火工藝,熱處理高頻機(jī),明顯的優(yōu)點(diǎn)是變形量小,生產(chǎn)效率高,同時(shí)低成本,節(jié)能,環(huán)境污染??;
齒輪同步雙頻感應(yīng)淬火設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便,適合大批量、流水化生產(chǎn);
結(jié)合先進(jìn)的技術(shù),可以很好的匹配頻率及功率;
搭配相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn),節(jié)約人工成本。
熱輻射P2=Aeσ(T14-T24),其中,A1是工件表面積,e 是工件表面輻射率,σ是斯潘特-玻爾茲曼常數(shù),T1和T2分別為工件和環(huán)境溫度,單位為K式溫度(K 式溫度為溫度273.15 攝氏度)。在200攝氏度到595攝氏度區(qū)間,鋼的輻射率為0.8。
線圈損耗P3就是線圈上的損耗。這個(gè)損耗可以通過(guò)減少感應(yīng)圈的電阻來(lái)減少。比如,采用高純度的銅管或是超導(dǎo)材料。這個(gè)損耗會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)器發(fā)熱,必須進(jìn)行冷卻。
電源功率P=(P1 P二* P3)*n,n為加熱效率,不同的材質(zhì)加熱效率不同。如鋼的加熱效率約為0.6。
(2)頻率計(jì)算
工作頻率的選取對(duì)透熱的均勻性和節(jié)能都有非常重要的意義。在選擇合適的工作頻率時(shí),首先需要了解穿透深度的概念。
穿透深度指的是,大約86%的能量集中的深度。
d=50300
其中,d是穿透深度,高頻熱處理,單位是c;P1為工作溫度下的感應(yīng)器電阻率,單位為Ω? cm;f 為工作頻率,單位為Hz;u1為感應(yīng)圈的相對(duì)磁導(dǎo)率,無(wú)單位。
需要注意的是,由于電阻率和導(dǎo)磁率的變化,穿透深度隨著溫度的變化而變化。通常電阻率是正溫度系數(shù),也就是說(shuō),電阻率隨著溫度的上升而增大,所以,穿透深度會(huì)變深。對(duì)于非導(dǎo)磁體材料,穿透深度通常會(huì)變深2-3 倍。對(duì)于導(dǎo)磁體,可能隨著溫度的升高導(dǎo)致失磁,比如鐵在居里點(diǎn)770 度左右,導(dǎo)磁率會(huì)很快下降到1,穿透深度會(huì)增加20 倍左右。
感加加熱應(yīng)由于趨膚效應(yīng)使得在工件中的感應(yīng)電流分布不均,從而引起工件中每一部分的發(fā)熱量不均,靠近表面得大量電能轉(zhuǎn)換為熱能,而內(nèi)部電流小,發(fā)熱也很小,內(nèi)部的溫度上升主要是靠外表面能量以傳導(dǎo)的方式進(jìn)去的,超高頻熱處理,因此若感應(yīng)加熱的功率很大,加熱時(shí)間很短,傳導(dǎo)方式根本來(lái)不及傳導(dǎo)到工件內(nèi)部,焊接等工藝中有嚴(yán)格的表面加熱要求,加熱時(shí)間很短,有時(shí)候工件表面的溫度很高了,已經(jīng)燒紅了,甚至融化了,而內(nèi)部仍然是低溫。
感應(yīng)加熱涉及的行業(yè)和產(chǎn)品
感應(yīng)加熱電源具有清潔、節(jié)能及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。感應(yīng)加熱技術(shù)的革新與發(fā)展符合我國(guó)對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的要求,與建立低碳、綠色節(jié)能社會(huì)的目標(biāo)相一致。2011年,感應(yīng)加熱電源《節(jié)能機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)推薦目錄》;中國(guó)熱協(xié)也制定了熱處理行業(yè)清潔生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)推廣示范工作計(jì)劃,開(kāi)展“重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣工程”和“清潔生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)示范工程”,感應(yīng)加熱技術(shù)及其產(chǎn)品也在列。
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