Pengerasan Aruhan Aci: Pengerasan Kulit 1045 dan 4140

Cara ia berfungsi

Gegelung pengaruh yang membawa arus ulang-alik berfrekuensi tinggi mengelilingi aci. Arus mengaruh arus pusar dalam permukaan keluli, memanaskan kulit nipis di atas suhu perubahan dalam beberapa saat; semburan lindap kejut air atau polimer serta-merta menukar kulit itu kepada martensit keras. Sebahagian besar aci tidak pernah menjadi panas, jadi ia mengekalkan sifat asalnya — selalunya prakeras dan dibaja.

Frekuensi menetapkan kedalaman kes

Arus teraruh menumpu berhampiran permukaan, dan kedalaman yang dipanaskan jatuh apabila frekuensi meningkat. Ini ialah hubungan reka bentuk pusat proses:

• Frekuensi rendah (beberapa kHz, mesin frekuensi sederhana): kes dalam, kelas kira-kira 2–6 mm, untuk aci besar dan jurnal berat.
• Frekuensi tinggi (ratusan kHz): kes cetek, pecahan milimeter hingga kira-kira 1.5 mm, untuk bahagian kecil dan ciri halus.

Dalam amalan kedalaman kes ditentukan kepada had kekerasan (seperti pengkarbonan, selalunya 550 HV) dan mesin, frekuensi dan masa pemanasan dipilih untuk mencapainya dengan zon peralihan yang tidak menembusi permukaan lembut tidak dikeraskan di mana-mana dalam corak.

Kelulinya

Keluli karbon sederhana ditentukan kerana kekerasan lindap kejut asal datang daripada karbon:

• 1045 / C45 — standard ekonomi; kekerasan permukaan lazimnya dalam pertengahan 50-an HRC, teras dibiarkan gelekan asal atau ternormal.
• 4140 / 42CrMo4 — digunakan prakeras dan dibaja apabila teras mesti membawa beban sebenar; kes aruhan menambah rintangan haus dan lesu di atas substrat yang kuat, dan kandungan aloinya meluaskan tetingkap proses.

Karbon di bawah kira-kira 0.35% memberikan kekerasan permukaan yang mengecewakan; jauh di atas 0.6% meningkatkan risiko retak lindap kejut.

Corak dan zon lembut

Pengaruh pengimbas mengeraskan jalur semasa ia bergerak di sepanjang aci, meninggalkan zon larian keluar di tempat imbasan bermula dan berhenti, dan jalur dikeraskan pada aci kompleks dipisahkan oleh zon lembut — pada bahu, alur potongan dan antara ciri bersebelahan — kerana gegelung tidak boleh memanaskan sudut dalaman tajam secara seragam dan imbasan bertindih akan membaja semula jalur sebelumnya. Reka bentuk baik menganggap ini sebagai fakta, bukan kecacatan:

• Kekalkan permukaan sentuhan kedap dan galas di dalam corak dikeraskan, jauh daripada larian keluar.
• Letakkan zon lembut di tempat tegasan lenturan dan haus rendah.
• Perhatikan ciri sensitif retak — alur kunci, lubang lintang dan filet tajam di dalam zon dipanaskan memerlukan kamper dan percubaan proses.

Mengapa memilihnya

Berbanding pengkarbonan, pengerasan aruhan adalah pantas, setempat, mudah diautomasi dalam talian, dan digunakan selepas kebanyakan pemesinan. Ia menukar kes dalam dan bergred beransur pengkarbonan dengan kelajuan dan pemilihan — pada aci, itu biasanya pertukaran yang betul.

Kes dikeraskan juga membawa tegasan baki mampatan, kerana lapisan martensit yang mengembang dikekang oleh teras yang tidak berubah. Mampatan itu ialah sebahagian besar sebab jurnal dan filet dikeraskan aruhan menunjukkan hayat lesu lenturan dan kilasan yang jelas lebih baik berbanding setara keras tembus atau tidak dirawat — dengan syarat corak dikeraskan benar-benar meliputi kepekatan tegasan, yang merupakan keputusan reka bentuk, bukan kemalangan proses.