Miks vajavad ülitugevad pähklid karastuskõvadust, et nõudeid täita
Mõni osa kannab vahelduva koormuse ja löögikoormuse, näiteks väände ja painde all, keskmisest suuremat koormust. Hõõrdumise korral on pinnakiht ka pidevalt kulunud. Seetõttu on mõne detaili pinnakihi jaoks esitatud nõuded kõrge tugevuse, kõrge kareduse, kõrge kulumiskindluse ja kõrge väsimuspiiri kohta. Ülaltoodud nõudeid saab täita ainult pinna tugevdamine. Väikese deformatsiooni ja kõrge produktiivsuse eeliste tõttu kasutatakse pindade karastamist tootmises laialdaselt.
Erinevate kuumutusmeetodite kohaselt hõlmab pinna karastamine peamiselt induktsioonkuumuse pinna karastamist, leegi soojendamise pinna karastamist, elektrilise kontaktkütte karastamist jne.
• induktsioonpinna kõvenemine
Induktsioonkuumutus on elektromagnetilise induktsiooni kasutamine toorikus pöörisvoolu tekitamiseks ja tooriku kuumutamiseks. Võrreldes tavalise karastamisega on induktsioonpinna karastamisel järgmised eelised:
1. Soojusallikas on tooriku pinnal, kiire kuumutamiskiiruse ja kõrge termilise kasuteguriga
2. Kuna toorikut tervikuna ei kuumutata, on deformatsioon väike
3. Lühike kuumutamisaeg ja vähem pinna oksüdeerumist ja dekarbonatsiooni
4. Tooriku pinna kõvadus on kõrge, sälgustundlikkus on väike, löögitugevus, väsimustugevus ja kulumiskindlus on tunduvalt paranenud. Kasulik on arendada materjalide potentsiaali, säästa materjalide tarbimist ja parandada osade kasutusiga
5. Kompaktne varustus, mugav kasutamine ja head töötingimused
6. Mugav mehhaniseerimiseks ja automatiseerimiseks
7. Seda saab kasutada mitte ainult pinna karastamiseks, vaid ka läbitungimise kuumutamiseks ja keemiliseks kuumtöötluseks.
Induktsioonkütte põhiprintsiip
Kui toorik asetatakse induktorisse, kui induktiivpool läbib vahelduvvoolu, tekitatakse induktiivpool ümber sama sagedusega vahelduv magnetväli ja indukteeritud elektrimootori jõud tekitatakse vastavalt toorikus, mis moodustab tooriku pinnale indutseeritud vool, nimelt pöörisvool. Tooriku vastupidavuse mõjul muundatakse elektrienergia soojusenergiaks, mille tõttu töödeldava detaili pinnatemperatuur jõuab jahutus- ja kuumutamistemperatuurini.
• omadused pärast pinna induktsiooni kõvenemist
1. Pinna karedus: tooriku pinna kõvadus pärast kõrge ja keskmise sagedusega induktsioonkuumutamist on tavaliselt 2–3 ühikut (HRC) kõrgem kui tavalisel jahutamisel.
2. Kulumiskindlus: toorikute kulumiskindlus pärast kõrgsageduslikku karastamist on kõrgem kui tavalise karastamise järel. Selle põhjuseks on peamiselt väikeste martensiititerade, kõrge karbiidi hajuvuse, kõrge kareduse ja kõvenenud kihi pinna kõrge survetugevuse pingete kombineeritud tulemused.
3. Väsimustugevus: kõrge ja keskmise sagedusega pinna karastamine parandab oluliselt väsimustugevust ja vähendab sälgu tundlikkust. Sama materjaliga tooriku puhul suureneb väsimistugevus kõvenemise sügavuse suurenemisega teatud vahemikus, kuid kui kõvenemise sügavus on liiga sügav, on pinnakiht survepinge, seega väsimustugevus väheneb kõvenemise sügavus ja tooriku rabedus suureneb. Üldise kõvenduskihi sügavus δ = (10-20)% d. See on sobivam, mille hulgas D. Kas tooriku tegelik läbimõõt.