Hartowanie indukcyjne

Proces prowadzący do wzrostu twardości powierzchni, odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową przy zachowaniu plastyczności rdzenia.

Hartowanie indukcyjne jest używane do poprawiania właściwości mechanicznych elementów stalowych na określonym obszarze. Dogodne są elementy symetryczne: wałki, koła zębate, rolki, sworznie, etc. Podstawową zaletą jest poprawa właściwości mechanicznych elementu na określonym obszarze bez konieczności przeprojektowania elementu.

Korzyści

Hartowanie indukcyjne powierzchni pozwala na dużą oszczędność energii. To krótki czas operacji z możliwością zautomatyzowania procesu. Hartowanie indukcyjne minimalizuje zjawisko utlenienia i odwęglenia powierzchni. Generuje niewielkie odkształcenia (zależne od geometrii detalu, sposobu hartowania np.: jednostronnego). Szybkość procesu nie generuje nadmiernego rozrostu ziarna i stwarza możliwość stosowania stali węglowych. Proces dedykowany dla elementów pracujących w układach ciernych, narażonych na duże naprężenia skrętne.

Aplikacje i materiały

Typowe zastosowania hartowania indukcyjnego obejmują koła zębate, wały, osie, garby krzywek, wypraski oraz wrzeciona, czyli w większości części symetryczne. Utwardzanie indukcyjne jest używane do wzmocnienia konkretnego obszaru części.

• Stale węglowe
• Stale stopowe
• Stale nierdzewne (martenzytyczne)
• Spieki
• Żeliwo
• Żeliwo szare
• Żeliwo sferoidalne
• Żeliwo ciągliwe

Dane procesowe

Hartowanie indukcyjne to proces służący do utwardzania powierzchni elementów ze stali i innych stopów wykorzystujący zjawiska grzania prądem elektrycznym indukowanym w obrabianym detalu przez zmienne pole magnetyczne. Części podlegające obróbce cieplnej są umieszczane wewnątrz cewki miedzianej ( wzbudnik), a następnie rozgrzewane powyżej temperatury przemiany eutektoidalnej dzięki doprowadzeniu do cewki prądu zmiennego z wykorzystaniem generatora odpowiedniej mocy. Prąd zmienny w cewce indukuje zmienne pole magnetyczne w przedmiocie obrabianym, co powoduje rozgrzanie powierzchni zewnętrznej części do temperatury powyżej zakresu przemiany. Natychmiast po osiągnięciu zadanej temperatury w strefie przypowierzchniowej materiału następuje jego ochłodzenie (hartowanie). Współczesne instalacje pozwalają na bezpośrednie chłodzenie bezpośrednio na miejscu grzania dzięki natryskowi cieczy doprowadzonemu ze wzbudnika lub doprowadzonemu między zwojami wzbudnika. Niekiedy metoda grzania indukcyjnego jest wykorzystywana do selektywnego zmiękczania materiału po hartowaniu objętościowym.