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Le traitement thermique par induction et la carburation sont-ils complémentaires ou alternatifs ?

La pénurie d'énergie et la pollution de l'environnement sont deux problèmes majeurs auxquels l'humanité est confrontée aujourd'hui. Par conséquent, comment réduire la consommation d'énergie et les émissions de polluants est devenu un sujet brûlant dans l'industrie chinoise du traitement thermique ces dernières années, ce qui est également lié au développement durable de l'industrie chinoise de fabrication d'équipements.

Parmi de nombreux procédés de traitement thermique, le traitement thermique par induction a été qualifié de "traitement thermique vert" en raison de sa faible consommation d'énergie et de sa moindre pollution, bien qu'il existe moins de 100 ans depuis sa naissance.

Comparaison des deux processus

Le traitement thermique par induction est bien supérieur à la cémentation traditionnelle, autre procédé de renforcement de surface, en termes de faible consommation d'énergie et de moindre pollution. L'apparition du processus de cémentation basse pression sous vide, bien que comparé à la cémentation sous atmosphère contrôlée, raccourcit le cycle du processus, économise le processus de nettoyage, réduit l'émission de polluants, mais sa consommation d'énergie reste élevée est un fait indiscutable. Par conséquent, dans le domaine de la technologie de renforcement de la couche de surface, la recherche sur le traitement thermique par induction au lieu de la carburation n'a pas cessé; En plus des facteurs énergétiques et environnementaux ci-dessus, le coût d'investissement en équipement est également un autre facteur important pour promouvoir le traitement thermique par induction au lieu de la recherche sur le traitement thermique par carburation.

En prenant l'acier à carbone moyen ou l'acier à faible teneur en carbone moyen comme exemple, l'acier à carbone moyen ou l'acier faiblement allié à carbone moyen est sélectionné pour la trempe par induction de copie avec l'équipement de chauffage par induction à double fréquence synchrone de pointe internationalement, dont le prix de l'équipement est d'environ 8 millions de yuans . Et choisissez la fabrication d'acier à faible teneur en carbone ou d'acier allié à faible teneur en carbone, l'utilisation de la trempe de carburation du four de carburation à basse pression sous vide à double chambre horizontale avancée internationale, son prix d'équipement est d'environ 20 millions de yuans. De même, des engrenages à module petit et moyen sont utilisés pour la trempe par induction avec un ensemble complet d'équipements comprenant une alimentation électrique de chauffage par induction à transistor de production nationale, une machine-outil de trempe à commande numérique et un système de refroidissement. Le prix de l'équipement est d'environ 1 million de RMB. Et l'utilisation d'un ensemble complet d'équipements de four de carburation à atmosphère contrôlée pour la trempe de carburation, le prix de l'équipement est d'environ 2 millions de yuans.

La couche de surface doit obtenir une dureté et une résistance à l'usure suffisamment élevées, mais le cœur doit toujours maintenir une bonne résistance et une bonne ténacité du traitement thermique de la pièce d'engrenage, vous pouvez choisir dans le traitement thermique de carburation et le traitement thermique par induction de ces deux processus.

Après la trempe par induction à double fréquence synchrone (SDF), la dureté de surface et la profondeur de couche durcie efficace de l'engrenage peuvent être obtenues avec la trempe de carburation, et en augmentant la contrainte de compression résiduelle de la surface inférieure de la dent, améliorer la résistance à la fatigue et réduire la forme de la dent la déformation est meilleure que la trempe par cémentation ; La trempe par induction peut également réaliser une production en ligne, réduisant considérablement les coûts logistiques.

En analysant et comparant la valeur économique et la valeur sociale des deux solutions techniques, la balance des solutions techniques penchera sans aucun doute du côté du traitement thermique par induction.

Exemples étrangers de traitement thermique par induction au lieu de carburation

De la technologie d'application et de la tendance de développement du traitement thermique par induction dans l'industrie de fabrication de machines nationales et étrangères, le traitement thermique par induction est de plus en plus appliqué dans le domaine du traitement thermique dominé par la carburation et d'autres traitements chimiques à l'heure actuelle.

Dans les années 1980, Industrial Corporation of Japan dans la fabrication Hitachi et Komatsu a utilisé le chauffage par induction pour la trempe des engrenages des machines de construction, remplaçant avec succès la trempe par carburation.

La méthode de trempe par impact (SRIQ), qui modifie la densité de puissance, a été introduite par Japan High Frequency Thermal Smelting Co., LTD., qui a été appliquée à de petits engrenages tels que les engrenages de boîte de vitesses de l'automobile, les engrenages à joint moyen utilisés dans les moteurs diesel, et des machines de construction pour obtenir la couche de durcissement avec le profil de la dent, remplaçant avec succès la trempe de carburation.

Selon ElDEC, « L'ingénierie aérospatiale est la plus exigeante en termes de maîtrise des coûts, de sécurité et de normes de qualité. Sur la base des exigences de qualité du produit et de l'insistance sur la protection de l'environnement, la société Boeing des États-Unis a choisi d'utiliser la technologie de trempe par induction à deux fréquences synchrone (SDF) au lieu de la technologie de trempe par carburation d'origine pour certains engrenages tels que le parapluie droit (cône ) équipement.

En plus du durcissement par induction des engrenages déjà mentionné, Michigan auburn hills sensing technology center nie, qui valentine Dr. Donnez-nous les chefs-d'œuvre de l'équipement métallurgique lourd utilisé dans l'exemple du durcissement local, longtemps dans le passé méthode de carburation pour assurer l'intérieur trou de la pièce, un gain de 4 mm ou une couche de durcissement pour éviter le durcissement de la surface du trou intérieur, un traitement de prévention des infiltrations doit être effectué à l'extérieur pour corriger après la carburation et la trempe de la déformation du traitement thermique, encore besoin d'un meulage en profondeur. La trempe par induction, d'autre part, peut utiliser de l'acier bon marché et durcir sélectivement le trou intérieur, ce qui non seulement réduit considérablement le temps de traitement thermique et la consommation d'énergie, mais réduit également la distorsion de la pièce, éliminant ainsi le besoin de profondeur coûteuse et laborieuse. affûtage.

Un exemple de traitement thermique par induction au lieu de carburation en Chine

Depuis de nombreuses années, les entreprises nationales élargissent également activement le domaine de la recherche sur la trempe par induction.

L'institut de recherche sur la technologie de la locomotive Qishuyan pour réaliser la traction élastique de la locomotive électrique haute puissance est un engrenage entraîné 50CrMoA profil de dent complet trempe par induction au lieu de carburation le processus de trempe a permis non seulement de répondre aux exigences d'utilisation et de simplifier le processus, d'économiser de l'énergie, de réduire le coût de production de résultats satisfaisants.

Boîte de vitesses Chongqing Co., LTD. Adopte la trempe par induction pour résoudre les grandes déformations de trempe de carburation des engrenages, les coûts de production élevés et le cycle de production trop long.

Dongfeng Motor Company a réalisé la trempe par induction dans certains engrenages de boîte de vitesses et a obtenu de bons avantages économiques en remplaçant l'acier à engrenages cémenté à prix élevé par l'acier allié à moyenne teneur en carbone bon marché.

Shanghai par M. Fu Steering System Co., LTD est la plus grande échelle et la plus grande part de marché des entreprises de fabrication de machines de direction, leur production du prétraitement de la crémaillère de direction à l'aide d'un four polyvalent à atmosphère contrôlée pour le conditionnement, pour des raisons d'économie d'énergie et environnement, pour la collaboration de Shanghai HuaYuan co., LTD. Pour passer au traitement thermique de trempe par induction et de revenu par induction, selon les statistiques, seule la consommation d'énergie a été réduite de 35%.

Le culbuteur du moteur diesel produit par Shanghai Youshun Automobile Parts Co., Ltd. était traité avec une cémentation à l'azote, mais il a été modifié pour le processus de trempe par induction depuis 2014, réalisant une production propre en ligne.

On peut prédire qu'avec l'innovation et le développement d'équipements et de processus de chauffage par induction, son champ d'application sera continuellement élargi. Mais le traitement thermique par induction ne peut pas remplacer complètement la carburation, l'un est que l'équipement et la technologie de carburation sont également en innovation et développement; deuxièmement, parce que pour certains des traitements thermiques par induction ne peuvent pas obtenir l'effet de carburation, tels que: pour la forme complexe de la pièce et l'épaisseur de la pièce changent considérablement, le durcissement par induction de la couche de durcissement ne peut pas faire comme le profil de base de trempe de carburation; le durcissement par induction du coût de l'outillage est plus élevé, il faut concevoir et fabriquer en fonction de la forme différente de l'induction de la pièce pièces de trempe de différents capteurs, certaines pièces spéciales doivent également concevoir et fabriquer un dispositif de positionnement spécial, contrairement au traitement thermique chimique dans les conditions des exigences techniques et le matériau est fondamentalement le même, sans être limité par la forme et la taille peut être une variété de pièce avec le processus de four, traitement thermique par induction pour un grand nombre d'une seule variété o f la pièce à usiner pour refléter son efficacité, mais la nécessité pour sa conception et sa fabrication d'une machine de trempe spéciale ; pour le trou intérieur de moins de 12 mm, il n'est pas possible d'effectuer une trempe par induction, et pour l'engrenage de plus de 6 modules, ce n'est pas possible d'utiliser la trempe par induction à double fréquence synchrone pour le traitement à l'heure actuelle.

Par conséquent, dans le domaine de la technologie de renforcement des couches de surface, le traitement thermique par induction et la carburation et d'autres traitements thermiques chimiques pour se compléter existeront pendant longtemps.

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