Індукційне гартування, також відоме як гартування струмами високої частоти (СВЧ), — це один із найефективніших і найсучасніших методів термічної обробки сталі. Цей процес дозволяє значно підвищити твердість та зносостійкість поверхневого шару деталі, зберігаючи при цьому пластичність і в’язкість її серцевини.

Принципи індукційного гартування

Процес індукційного гартування ґрунтується на явищі електромагнітної індукції. Деталь поміщають в індуктор — мідну котушку, через яку пропускають змінний струм високої частоти. Під впливом цього струму в поверхневому шарі деталі виникають вихрові струми, які спричиняють швидке та локальне нагрівання.

Цей нагрів відбувається за рахунок ефекту Джоуля-Ленца, коли електрична енергія перетворюється на теплову. Глибина нагріву безпосередньо залежить від частоти струму: чим вища частота, тим тонший шар нагріву. Після досягнення необхідної температури (вище критичної точки Ас3) деталь різко охолоджують, найчастіше водою, щоб отримати мартенсит — тверду структуру. Охолодження може відбуватися як усередині індуктора (суміщений індуктор-спреєр), так і на окремій позиції.

Переваги індукційного гартування

Індукційне гартування має низку суттєвих переваг перед традиційними методами термічної обробки:

Висока швидкість і продуктивність. Нагрів відбувається за лічені секунди, що значно скорочує час циклу та збільшує продуктивність.

Локальність і точність. Нагрівається лише задана область деталі, що дозволяє гартувати певні ділянки, уникаючи деформації всієї заготовки. Це особливо важливо для деталей складної форми.

Економічність. Енергія витрачається тільки на нагрів поверхні, що робить процес більш енергоефективним у порівнянні з повним нагрівом у печі.

Висока якість поверхні. Індукційне гартування створює дрібнозернисту структуру мартенситу, що забезпечує високу твердість і зносостійкість при мінімальній деформації та зневуглецюванні.

Екологічність. Процес не вимагає використання шкідливих газів або хімікатів.

Сфери застосування

Завдяки своїм унікальним властивостям, індукційне гартування широко застосовується в різних галузях промисловості, де потрібні деталі з високою зносостійкістю та міцністю:

• Автомобілебудування: Гартування колінчастих і розподільних валів, шестерень, півосей, клапанів та інших деталей, які піддаються високим циклічним навантаженням.
• Машинобудування: Обробка валів, осей, зубчастих коліс, підшипникових опор і напрямних станин.
• Інструментальне виробництво: Гартування ріжучих крайок, штампів і матриць.
• Залізничний транспорт: Гартування бандажів та інших деталей колісних пар.

Індукційне гартування — це ціла технологія, яка дозволяє створювати надійні та довговічні деталі, що відповідають найсуворішим вимогам до міцності та зносостійкості. Її використання сприяє підвищенню якості продукції та зниженню виробничих витрат.