1. Problèmes métalliques de la trempe par induction
(1) Le point critique d'échauffement rapide augmente
La vitesse de chauffage du chauffage par induction est de quelques dizaines de degrés par seconde à plusieurs centaines de degrés. L'extinction des impulsions peut atteindre des milliers de degrés par seconde et l'extinction du laser peut atteindre des dizaines de milliers de degrés. En raison de la vitesse de chauffage rapide et de la courte durée, la température de trempe est supérieure à la trempe du bain de sel, de sorte que la microstructure peut être transformée en austénite. Pour l'acier au carbone et l'acier faiblement allié, la température de trempe de l'induction est augmentée de 80 ~ 150 ℃ par rapport au conventionnel, mais la température de trempe de l'acier rapide n'est pas augmentée de beaucoup et n'est généralement augmentée que de 20 ~ 40 ℃ .
La puissance spécifique du chauffage par induction est beaucoup plus grande que celle du chauffage dans le four, de sorte que la vitesse de chauffage est extrêmement rapide, ce qui provoque le démarrage et l'achèvement de l'augmentation de température de la perlite en austénite en peu de temps. Lorsqu'un chauffage rapide est appliqué, le point critique (Ac3) de l'acier augmente également avec l'augmentation de la température de chauffage.
(2) Un chauffage rapide permet à l'acier d'obtenir un grain fin ou un grain ultra-fin
Dans la plage de faible vitesse de chauffage, les grains initiaux austénitiques formés par l'austénitisation nouvellement terminée ont diminué de manière significative avec l'augmentation de la vitesse de chauffage, mais à la vitesse de chauffage élevée, les grains initiaux austénitiques ont presque cessé de diminuer avec l'augmentation de la vitesse de chauffage. Il a été prouvé en pratique que la vitesse de chauffage est très élevée et que les grains initiaux obtenus sont très petits et indépendants de la vitesse de chauffage dans les conditions de chauffage par induction. Cependant, la croissance des grains d'austénite formés est liée à la vitesse de chauffage. Lors du chauffage à une certaine température, plus la vitesse de chauffage est lente, plus les grains d'austénite réels formés seront gros. Par conséquent, tant que la température de chauffage et le temps de chauffage sont correctement contrôlés, le chauffage par induction ne produira pas de surchauffe.
Selon la formule de Hall Peitz, plus le grain est fin, plus l'acier est résistant. Les grains fins obtenus par chauffage par induction contribuent à l'amélioration de la résistance et de la durée de vie de l'outil.
2. Application de la trempe par chauffage par induction dans les lames mécaniques HSS
La trempabilité de l'acier à grande vitesse est très bonne, dans l'air peut également être trempé au feu, ce qu'on appelle «l'acier à vent», son durcissement ou sa trempe à l'air peut également être trempé à 64HRC au-dessus de la dureté élevée, en meulant un bord très tranchant, donc également connu sous le nom d '«acier avant». Le durcissement par induction de l'acier à grande vitesse est un durcissement par auto-refroidissement, une économie d'énergie et une protection de l'environnement, une efficacité de production élevée.
Dans tous les cas, deux conditions de base sont requises : premièrement, il doit être austénitisé, et deuxièmement, il doit être refroidi immédiatement et à une vitesse supérieure à la vitesse de refroidissement critique de l'acier. Les caractéristiques du chauffage par induction sont que seule la surface est chauffée, si la surface après austénitisation arrête immédiatement de chauffer, et à côté de la couche métallique chauffée peut être rapidement chauffée la conductivité thermique, et la vitesse de refroidissement est supérieure à la vitesse de refroidissement critique, la surface est durci, ce n'est pas sur la surface que le liquide de trempe par pulvérisation est froid rapidement, mais par le métal froid interne pour refroidir, ce processus de trempe spécial uniquement sous un chauffage à haute densité d'énergie peut être réalisé. Le chauffage par induction est l'une des méthodes de chauffage à haute densité d'énergie. Comme la densité de puissance est très grande et que le temps de chauffage est très court, on parle aussi de chauffage pulsé.
Lors du chauffage par induction, la chaleur générée par les courants de Foucault sur la pièce est principalement utilisée dans la couche de surface chauffée. Dans ce processus, deux types de chaleur sont émis par la pièce en même temps. Le premier type de chaleur est émis par la surface chauffée dans l'air, appelé chaleur rayonnante. Le deuxième type de conduction de la couche chauffante de la pièce au centre est appelé chaleur de conduction. Ces deux pertes de chaleur, en particulier l'effet de la conduction thermique interne, approfondissent la profondeur théorique de la thermosphère. Si la pièce n'est pas trop épaisse, le transfert de chaleur passe rapidement de la surface au cœur et toute la section est chauffée. L'acier rapide est un matériau auto-durcissant, qui peut éteindre le feu immédiatement après le chauffage. C'est une fonction particulière que les autres aciers ne peuvent pas avoir.
La mesure de la température de chauffage par induction peut être faite par pyromètre à photoélectricité infrarouge ou pyromètre optique, ou par mesure visuelle (selon la couleur de la pièce chauffante) pour déterminer la température de chauffage.
Outil en acier Anhui Jialong Front de 2014, l'application de la technologie de chauffage par induction à haute fréquence, essayez une épaisseur de trempe ≤6mm M2 lame en acier, mise sur le marché, le rapport client est très durable, sa durée de vie que dans la protection du four à atmosphère tremper plus de 1 fois, a renforcé notre confiance pour élargir le marché. Afin de répondre à la demande croissante du marché pour la lame épaisse, en 2015, nous avons introduit le super audio (20 ~ 100 Hz) et une machine de trempe auto-fabriquée, qui peut tremper des lames d'une épaisseur de 8 ~ 16 mm. La figure 1 est un ensemble complet d'équipements de trempe.
FIGUE. 1 dispositif de trempe
FIGUE. La figure 2 montre la structure métallographique de l'aube de taille 2600mm x 75mm x 12mmM2 après trempe.
La figure 3 montre la distribution de la dureté sur le côté et la face d'extrémité après la trempe. Dans la figure 3A, la distribution de dureté sur le côté est de 3HRC au point 1, 60.5 HRC au point 2 et 64.5HRC au point 3. Dans la figure 3B, la distribution de dureté sur la face d'extrémité est de 64.5HRC au point 1, 62 HRC à point 2 et 60 HRC au point 3. La figure 4 montre la phase métallurgique après revenu.
FIGUE. 3 Répartition de la dureté de la lame en acier M2 par chauffage par induction
FIGUE. 4 : Métallographie de trempe
La profondeur effective mesurée de la couche de durcissement est de 5.5 à 6.0 mm et sa dureté diminue de la surface vers l'intérieur : 64.5 HRC→62 HRC→60HRC. La surface est dure et le cœur est doux. La face de travail de la lame mécanique est toujours en surface, ce qui correspond à la répartition idéale de la dureté. Selon l'enquête de marché, la lame est toujours usée, ce qui indique qu'il y a encore place à l'amélioration de la dureté, mais elle est très limitée. Si la lame n'est pas correctement fabriquée, elle peut s'effondrer. S'il vous plaît soyez prudente.
3. Contrôle qualité des lames de trempe par induction
Une fois le processus de trempe terminé, la pièce de trempe par induction est généralement inspectée comme suit :
(1) Contrôle de l'apparence
La surface de la pièce ne doit présenter aucun défaut macroscopique tel que fusion, fissure, collision, etc. Après une trempe normale, la surface est blanc de riz pris en sandwich avec du noir, et il y aura quelques différences avec différents numéros d'acier. Les opérateurs expérimentés peuvent juger de la température de chauffage de trempe en fonction de la couleur de la surface. En cas de fusion locale et de fissures évidentes, de spéléologie et de chute d'angle, cela peut être trouvé dans l'inspection de l'apparence. Pièces de trempe par induction générale, le taux d'inspection de 100%.
(2) Contrôle de la dureté
Les examinateurs expérimentés peuvent appliquer des limes standard aux bords de contact et aux courroies de trempe. Un testeur de dureté Shaw ou Rockwell portable ou un testeur de dureté plus avancé et plus précis peut être utilisé sur site.
(3) Examen métallographique
La dureté n'est qu'un phénomène superficiel, la structure métallographique est l'essentiel. L'examen métallographique peut être effectué par échantillonnage de la pièce ou sur tout site durci (appareils métallographiques importés). La granulométrie ne doit pas être supérieure à 10 grades. Pour d'autres paramètres, veuillez vous référer à l'examen métallographique de trempe par induction JB/ T9204-2008 des pièces en acier.
(4) Vérifiez la zone de durcissement
Que ce soit après trempe ou revenu, elles sont mesurées avec un testeur de dureté shaw. La zone de trempe est délimitée en fonction de la largeur de l'outil et des exigences du client.
(5) Test de profondeur de la couche de durcissement
À l'heure actuelle, la profondeur de la couche de durcissement est principalement utilisée pour couper la position spécifiée de la pièce de trempe pour mesurer la profondeur de la couche de durcissement. Avant la plupart des mesures métallographiques, utilisez maintenant essentiellement la norme GB5617, pour mesurer la dureté de la section de couche durcie afin de déterminer sa profondeur, cette méthode doit souvent détruire l'inspection de la pièce et provoquer des déchets, donc en plus de la pièce spéciale doit délibérément allonger la pièce, en se référant principalement à la hauteur de la dureté de la surface, estimer la profondeur de la couche durcie.
(6) Contrôle de déformation
Bien que le chauffage par induction de la lame se déforme rarement, il convient de le vérifier un par un. Si la déformation s'avère hors tolérance, le principe de la superplasticité martensitique doit être utilisé pour corriger dans le temps.
(7) Inspection des fissures
Les fissures peuvent être détectées de manière non destructive par une poudre magnétique ou affichées par une poudre fluorescente. La pièce détectée par la poudre magnétique doit être démagnétisée avant d'entrer dans le processus suivant.
4. Conclusion
La trempe par induction de l'acier rapide autrefois considérée comme difficile est maintenant commercialisée. Avec le développement en profondeur de la science et de la technologie, la confiance des travailleurs du traitement thermique pour « défier l'impossibilité » est améliorée et les miracles émergent un par un. La trempe par chauffage par induction deviendra le cœur de la compétitivité du traitement thermique.
