Co je indukční ohřev?
Leading Manufacturers of Melting, Thermal Processing &
Production Systems for the Metals & Materials Industry Worldwide
Co je indukční ohřev?
Čistý a rychlý přívod tepla k vytápěnému obrobku vychází
vstříc také výrazně zvýšeným požadavkům na ochranu
životního prostředí. Okolí není vystaveno žádnému tepelnému
a atmosférickému zatížení. Mimořádná výhoda procesu
spočívá v možnosti vytvořit v obrobku samotné teplo, aniž by
byl nutný vnější zdroj tepla.
Podle fyzikálního indukčního zákona se vytváří kolem
každého vodiče, kterým protéká střídavý proud, střídavé
magnetické pole. Silným zesílením tohoto magnetického pole
se zahřejí kovy umístěné v blízkosti, protože se v nich vytvoří
vířivé proudy. U indukčního ohřevu se využívá vlastnosti
magnetického pole, umět přenést energii bez přímého
kontaktu. To znamená, že se ohřev neprovádí kontaktním
přenosem jako u známého odporového ohřevu v žárovkách,
topných deskách nebo elektrických pecích, kde se odporové
dráty rozžhaví přímým průtokem proudu.
Indukční ohřev je dnes dílčí oblast
elektrického tepla používaného v
rozmanitější podobě v průmyslu a v
domácnosti. Její hlavní oblast použití
spočívá v ocelářském a kovozpracujícím
průmyslu.
2
www.inductoheat.eu
Značným problémem u indukčního ohřevu je vytvořit
dostatečně silné magnetické pole a umístit obrobek, který
se má zahřát, v ohnisku pole tak, aby se uskutečnil optimální
přenos silových čar z vodiče proudu k obrobku. Toto se děje
obecně tak, že se elektrický vodič vytvoří jako smyčka s
jedním nebo více vinutími, nazývaná induktor nebo také cívka.
Obrobek je nyní vložen doprostřed tohoto induktoru a všechny
silové čáry se soustředí na obrobek. Tyto silové čáry vynutí
v obrobku rovněž průtok proudu, jehož intenzita je podle
transformačního zákona stejná jako proud induktoru. Aby se
ale vytvořilo dostatečně silné pole, musí být proud v induktoru
značně velký (1000 - 10 000 A), což by normálně mělo za
následek roztavení induktoru; pro srovnání, v kamnech s 2000
watty protéká 10 A. Aby se tomu zabránilo, jsou induktory
vyrobeny z měděných trubek, které jsou chlazeny vodou.
Další možnost, jak vytvořit silné střídavé magnetické pole,
spočívá v možnosti zvyšovat frekvenci. V naší elektrické síti
v domácnosti a průmyslu se pracuje s frekvencí 50 Hz, to
znamená, proud mění 50 x za sekundu směr. U indukčního
ohřevu se pracuje podle použití s frekvencemi 50 až
1 000 000 Hz.
Vytváření této vyšší frekvence, kterou nelze odebírat z
rozvodné sítě, se provádí generátorem, který se označuje
v oblasti do 10 000 Hz jako středofrekvenční a nad touto
frekvencí jako vysokofrekvenční. Nyní zde vyvstává otázka,
proč je nutný tak velký frekvenční rozsah a nejsou všechny
úlohy ohřevu řešeny jednou určitou frekvencí. Také zde opět
existuje jeden fyzikální důvod, totiž takzvaný povrchový jev
(skin efekt). Elektrický proud protéká pouze v povrchové
vrstvě obrobku, to znamená, střed obrobku zůstává teoreticky
chladný.
Tloušťka vrstvy, ve které proud protéká, je opět závislá na
frekvenci. Při malé frekvenci je vrstva tlustá, to znamená,
proud protéká prohřátým obrobkem až téměř do středu. Při
velmi vysokých frekvencích protéká proud pouze na povrchu a
hloubka prohřevu je v rozmezí 0 až 1 mm. Tento efekt se nyní
využívá, aby se použila příslušná frekvence podle případu
použití.
Shrnutí:
Indukční ohřev nabízí zdroj tepla, který
je velmi dobře regulovatelný, může být
omezen v částečném ohřívacím pásmu
a vždy vytváří ohřevné procesy schopné
reprodukce. Toto nabízí možnost
konstruovat ohřívací zařízení, která mají
vysoký stupeň automatizace a dají se
vestavět jako obráběcí stroje do výrobní
linky.
Hlavní aplikační oblasti indukčního ohřevu jsou:
• Tavení ocelových a barevných kovů teplotami až k 1500°C.
• Ohřev pro kování na 1250°C.
• Žíhání naměkko a normalizace teplotami 750 až 950°C po
tváření za studena.
• Povrchové kalení obrobků z oceli a litiny při teplotách
850 až 930°C (popouštění 200 - 300°C) a měkké a tvrdé
pájení za teplot až 1100°C, jakož i zvláštní oblasti, jako
např. ohřev k lepení, spékání.
Zatímco při tavení, ohřevu pro kování a žíhání se jako zdroj
energie používá zpravidla střední frekvence, při kalení a pájení
závisí na příslušných požadavcích, zda může nebo musí být
použita vysoká nebo střední frekvence.
3
Indukovaný vířivý proud
Přenosové výkony v různých
ohřevných procesech
Druh ohřevu
Konvekce
(odvádění tepla, molekulárním
pohybem)
4
www.inductoheat.eu
Výkonový přenos
W/cm²)
5 x 10 - 1
Sálání
(elektrická pec, komorová pec)
8
Tepelná vodivost, styk
(Topná deska, solná lázeň)
20
Infračervený bodový zářič
2 x 10 2
Plamen (Hořák)
10 3
Indukční ohřev
10 4
Laser (CO2)
10 8
Elektronový paprsek
10 10
Hloubky průchodu (mm) v různých materiálech v
závislosti na frekvenci a teplotě (δ)
Tep.
Měď
20° C
Měď
1100° C
Ocel
20° C
Ocel
600° C
Ocel
800° C
Ocel
1500° C
Ni-Cr
Grafit
Hliník
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
Teoretická spotřeba energie různých materiálů
( i = v 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
Temperatur
Teplota
v °Cin °C
6
www.inductoheat.eu
kWh/kg ocel
kWh/kg hliník
kWh/kg měď
kWh/kg mosaz
1700
Hloubky průchodu proudu při různých frekvencích v
oceli
10
9,5
9
8,5
8
7,5
Hloubka průchodu
v mm
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
Teplota
v °C in °C
Temperatur
Frekvence: 4 kHz
Frekvence: 10 kHz
Frekvence: 30 kHz
Frekvence: 100 kHz
Frekvence: 200 kHz
7
Zdroje energie pro indukční ohřev
Podle potřebné hloubky průchodu proudu je stanovena
provozní frekvence indukčního zařízení. Oblast použitelné
frekvence dosahuje od hodnoty síťové frekvence (50 Hz) až ke
krátkovlnnému pásmu (3 MHz) a člení se do tří dílčích oblastí:
• Nízká frekvence:
• Střední frekvence:
• Vysoká frekvence:
50 Hz – 500 Hz
500 Hz – 50 kHz
50 kHz – 3 MHz
Indukční zařízení s vyšší frekvencí musí tuto vytvořit měničem
kmitočtu ze síťové frekvence. K tomu jsou k dispozici následující
postupy:
Postup
Frekvence v kHz
Účinnost v %
(plná zátěž)
Výkon v kW
Násobič kmitočtu
(statický frekvenční měnič)
0,15
0,25
0,45
88 – 93
až 3 000
Tyristorový usměrňovač a
tranzistorový měnič
0,5 – 25
90 – 95
až 15 000
VF-tranzistorový měnič
50 – 1 200
88 – 92
až 5 000
Vysoká frekvence
(elektronkový generátor)
1 000 – 3 000
60 – 70
až 250
8
www.inductoheat.eu
Vytvrzovací proces v materiálu
Proces probíhajícím v materiálu při indukčním kalení je pro
železo-uhlíkaté materiály známý jako překrystalizační resp.
kalicí proces. Ocel je nejdříve ohřáta na teploty nad GOS linií
(obr. r.). Přitom vzniká z původně existující cementito-feritické
směsi krystalů homogenní směsný krystal, austenit. Uhlík,
který byl v cementitu (Fe3C) vázán, je v austenitu atomově
uvolněn.
Následující ochlazení se musí provést tak rychle, aby uhlík
zůstal uvolněn i po překrystalizaci a byla potlačena přeměna
austenitu na perlit a ferit. Tím vznikne po kalení struktura
martenzitu. Martenzit je nositel zvýšené tvrdosti. Významné
zvýšení tvrdosti tvorbou martenzitu je jasně a prakticky
použitelné teprve tehdy, když obsah uhlíku v oceli přesahuje
0,35 %. Zvýšení tvrdosti stoupá dále až k obsahům uhlíku
0,7 %. Vyšší obsahy uhlíku než 0,7 % již nepřináší žádné
podstatné zvýšení tvrdosti. Vyšší obsahy uhlíku způsobují
naopak zvláště ve spojení se slitinovými prvky, že se přeměna
austenitu na martenzit přesouvá do nízkých teplot, a sice
tak, že není při pokojové teplotě ještě zcela ukončena. Tím
zůstává více nebo méně velké množství austenitu (zbytkového
austenitu) ve struktuře, který svou nízkou tvrdostí snižuje
celkovou tvrdost.
Výřez z diagramu železo-uhlík
Teplota (°C)
1000
Kalicí teplota pro
indukční ohřev
800
600
Ohřev v peci
400
200
0
0 0,20,40,60,81,0
Obsah uhlíku (%)
9
Martenzit vytvořený zakalením je tvrdý, ale i velmi křehký.
Jeho měrný objem je větší než výchozí struktura. To způsobuje
nevyhnutelné změny rozměrů v kalené části a vnitřní napětí,
jestliže je obrobek po povrchovém kalení martenzitický pouze
místně. K tomuto napětí se přidává napětí, které se vytvoří
výrazným teplotním rozdílem v obrobku při ohřevu a prudkém
ochlazení. Úhrn napětí způsobuje deformaci po kalení a mezi
jiným trhliny způsobené kalením.
austenitu tento koncentrační rozdíl uhlíku rozptýlením vyrovnat.
Vyrovnávací proces je závislý na čase a teplotě. Probíhá
pomalu těsně nad kritickou teplotou a rychleji ve zvýšených
teplotách. Nacházejí-li se v oceli kromě karbidu železa
(cementitu) ještě karbidy slitinových prvků (např. chrom), tak
se prodlužuje autenitizační proces opožděně nastávajícím
resp. pomaleji probíhajícím rozpuštěním karbidu.
Popouštění při 150 - 200°C vede k přeměně struktury
martenzitu. Martenzit prodělá značné uvolnění, aniž by
nastalo podstatné snížení tvrdosti. To působí velmi příznivě na
mechanické vlastnosti (tažnost a houževnatost). Obrobek je
méně rázově citlivý a trhliny nelze očekávat už skoro žádné.
Ocel nabízí optimální předpoklady pro kalitelnost, jestliže jsou
autenitizačním procesem
I když při indukčním kalení probíhá v materiálu stejný proces,
jako při jiných procesech kalení, je následkem rychlého ohřevu
časově silně omezen nutný předchozí austenitizační proces.
Je-li obrobek ohřát na kalicí teplotu v peci, potom také obecně
stačí čas, který je potřebný pro ohřev, aby se struktura zcela
zaustenitizovala. U běžné ferito-perlitické struktury oceli to
znamená, že se stoupající teplotou a dobou výdrže nad kritický
bod se nejdříve přemění perlit do austenitu a potom v rostoucí
míře ferit. Protože obě strukturní složky mají silně rozdílný
obsah uhlíku (perlit ≈ 0,9 a ferit < 0,01), musí se ve vzniklém
10
www.inductoheat.eu
1. perlit a ferit rozpuštěny a přeměněny,
2. legovací karbidy rozsáhle rozpuštěny
3. a všechny koncentrační rozdíly (uhlík a slitinové prvky)
vyrovnány.
Výdrž prodloužená nad nutnou míru (prodlužování výdrže)
vede právě tak k hrubému austenitické zrnu, jako příliš vysoká
autenitizační teplota, není-li současně snížena doba prodlevy
(přehřátí). Nebezpečí tvorby hrubého zrna zvýšenou kalicí
teplotou, jako při použití zrychlené autentizace při indukčním
kalení však nehrozí, pokud neexistují ještě nerozpuštěné
zbytky karbidů.
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
Otisk nebo jiné rozmnožování
této tabulky je dovoleno pouze
s písemným svolením firmy
INDUCTOHEAT Europe GmbH.
www.inductoheat.eu
Reprints or reproductions of any kind only with the written permission of INDUCTOHEAT Europe GmbH. www.inductoheat.eu
11
Srovnání indukčního, plamenného, ponorného, vsázkového a nitridačního
kalicího postupu
Indukční kalení nemá a nemůže nahradit obecně běžný
povrchový kalicí postup. Je to doplňkový kalicí postup, který
se používá všude tam, kde to sebou přináší technické a
ekonomické výhody.
Výhoda je přitom o to jednoznačnější, čím je plocha ke kalení u
obrobku menší ve srovnání k celkovému povrchu.
V dalším jsou shrnuty výhody a nevýhody jednotlivých
postupů povrchového kalení. Rozhodnutí, který kalicí postup
je výhodné použít pro určitý obrobek, je možné učinit ze
zpracovatelské operace a v pochybnostech za přizvání
odborníků pro tyto postupy.
Indukční kalení
Výhody
Stejnoměrný ohřev míst, která je třeba kalit. Krátká doba
ohřevu a tím slabé tvoření okují. V mnoha případech není
vyžadována žádná dokončovací operace. Krátkodobým
ohřevem je zamezeno tvorbě hrubého zrna prodlužováním
výdrže nebo přehřátím. Bezpečné ovládání přívodu tepla.
Potřebné teploty jsou dodrženy. Deformace je obecně nízká.
Ve srovnání se vsázkovým kalením mohou být legované
vsázkové pruty oceli nahrazeny levnými zušlechtěnými
pruty oceli. Částečně kalení je navíc zpravidla možné i u
nesložitějších tvarů součástí. Instalace kalicích strojů a
generátorů se může provádět přímo ve výrobních linkách.
Potřeba místa je minimální, ovládání jednoduché, pracovní
postup čistý a neohrožující zdraví.
Kalicí zařízení je kdykoli provozuschopné a při pečlivé údržbě
provozně bezpečné. Kalicí stroje mohou být uzpůsobeny tak,
že pracují plně automaticky.
Nevýhody
Pořizovací náklady na kalicí zařízení jsou vysoké a umořují se
pouze při správném vytížení resp. při větším množství obrobků.
Při kalení zušlechtěných prutů oceli vzniká někdy mezi jádrem
a kalenou povrchovou vrstvou pásmo s nízkou pevností
(měkká zóna). Pro jednotlivé postupy musí být používány
různé induktory. Prokalení přechodů průřezů je částečně
obtížné.
12
www.inductoheat.eu
Kalení plamenem
Vsázkové kalení
Výhody
Slabé investiční náklady. Doba ohřevu je relativně krátká.
Deformace je slabá. Dosažitelné minimální hloubky prokalení
jsou směrem dolů silněji omezené než u indukčního kalení.
Částečně kalení je možné až na malá omezení. Instalace
kalicích zařízení a kalicích přístrojů se může provádět přímo
ve výrobních linkách. Potřeba místa je minimální, ovládání
jednoduché. Zařízení je kdykoli provozuschopné. Kalicí stroje
mohou pracovat zčásti automaticky.
Výhody
Prokalená vrstva je rovnoměrná, i když relativně slabá.
Částečně kalení se dá dosáhnout zčásti podle tvaru součásti.
Pevnost v jádře se zvyšuje spolu s prokalením povrchu. Vyšší
ekonomická efektivnost obecně u součástí, jejichž celkový
povrch je třeba kalit.
Nevýhody
Protože se u zařízení směsného plynu mění jeho tlak a složení,
není teplota plamene vždy stejnoměrná; proto kolísá hloubka
kalení. Kalení děr je obtížné resp. možné pouze u větších
rozměrů. Pro kalení různých obrobků musí být používány různé
hořáky. Při kalení zušlechtěných prutů oceli vzniká mezi jádrem
a prokalenou vrstvou popouštěné pásmo (měkká zóna).
Ponorné kalení
Výhody
Nízké náklady na teplené zpracování. Krátká doba zpracování.
Deformace je slabá.
Nevýhody
Částečně kalení je možné pouze omezeně. Celý obrobek je
povrchově kalený, protože zakrytí míst, které je třeba kalit není
možné. Na přechodech průřezů a vrubů není možné dodržet
spolehlivou prokalenou vrstvu. Kalení může být provedeno
pouze v centrální kalírně; tím vznikají dodatečné dopravní
náklady. Páry ponorných lázní jsou zdraví škodlivé. Kalené
obrobky potřebují dokončovací operaci.
Nevýhody
Vysoké provozní náklady, dlouhé doby žhavení. Může vznikat
silnější deformace, protože se ohřívá celý obrobek. Místa,
která nesmí být kalena, musí být zakryta nebo cementační
vrstva před kalením odstraněna. Je nutná centrální kalírna; tím
vznikají zvýšené dopravní náklady. Kalené obrobky potřebují
dokončovací operaci k výrobě čistého povrchu.
Nitridování (nitridování v plynném
prostředí)
Výhody
Rovnoměrná prokalená vrstva, nezávislá na tvaru obrobků.
Protože je teplota zpracování nízká (asi 500°C), je u žíhaných
obrobků bez vnitřního pnutí nízká deformace. Obrobek
nepotřebuje být kalený. Dosažitelná tvrdost je velmi vysoká
a zůstává u teplot až nad 500°C téměř úplně nezměněna.
Otěruvzdornost je značně velká úměrně vysoké tvrdosti.
Dokončovací operace nitridovaných obrobků není vyžadována.
Nevýhody
Vysoké provozní náklady. Do úvahy přicházejí pouze zvláštní
pruty oceli. Doby žhavení jsou velmi dlouhé, podle hloubky
kalení 1 až 4 dny. Celý obrobek se prohřeje. Vytvrzené­vrstvy
jsou tenké. Tvrdost silně klesá v oblastech pod 0,2 mm. Povrchy
nevydrží žádný silný plošný tlak; prolomí se. Místa, které se
nesmí kalit, jsou pokryta cínováním nebo niklováním. Povrch
obrobků musí být před nitridováním dokonale čistý. Centrální
kalírna, vysoké dopravní náklady.
13
Křivky ochlazování vodou, minerálním olejem a vodnatými roztoky
900
800
Teplota v °C
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
Czas w sekundach
Zeit in Sek.
Voda
SERVISCOL 78 10%-ní syntetický kalicí roztok
DURIXOL 4
intenzívní vysoce výkonný kalicí prostředek
DURIXOL W 25 netěkavý vysoce výkonný kalicí prostředek
DURIXOL A 650 olej pro horké lázně s teplotou až 250°C
DURIXOL H 222 podtlakový kalicí olej
14
www.inductoheat.eu
Srovnávací tabulka pro hodnoty tvrdosti
podle Rockwella, Vickerse, Brinella, pevnost v tahu
Rockwell
Vickers
Brinell
pevnost v tahu
Rockwell
Vickers
Brinell
HRC
HV
HB
Rm
N/mm²
pevnost v tahu
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
Induktory a kalicí příslušenství v
originální jakosti výrobce
Induktor expresní servis
Servisní služby
• Kombinace induktoru se sprchováním
• Oprava induktorů a údržba
• Expresní-, opatřovací- a obslužný
servis
• Náhradní induktory všech výrobních
značek
• Obalování induktorů
• Vyzdívané/odlívané induktory
• Zhotovení a dodávka měřidel
induktorů (zkušební, nastavovací,
pájecí měrky)
• Rámcové a servisní smlouvy
• Školení
• Metalografické zkoušky
Procesní vývoj/
optimalizace
•
•
•
•
•
•
Procesní poradenství a optimalizace
Místní servis
Vývoj a nová koncepce induktorů
Konstrukce induktorů (2D/3D)
Stavba induktorových prototypů
Optimalizace/zvyšování účinností
induktorů
• Optimalizace/prodlužování životností
induktorů
Naše spektrum služeb
•
•
•
•
•
•
•
•
Indukční zařízení
Zakázkové kalírny
Příslušenství kalení
Expresní servis induktorů
HF/MF-měnič
IFP-měnič
Procesní vývoj
Servis ohledně induktivního ohřívání
INDUCTOHEAT Europe GmbH
Ostweg 5
73262 Reichenbach/Fils
GERMANY
16
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
Download

Co je indukční ohřev?