Diferença e vantagens do endurecimento por indução e endurecimento por chama

Princípio do endurecimento da indução

O endurecimento por indução da superfície é um tipo de tratamento térmico que utiliza indução eletromagnética, efeito de pele, correntes parasitas e aquecimento resistivo para aquecer rapidamente e resfriar a superfície de uma peça de trabalho.

Durante o endurecimento por indução da superfície, a peça de trabalho é colocada dentro de uma bobina de indução feita de cobre, e quando uma certa frequência de corrente CA flui através da bobina, a peça de trabalho no campo magnético alternado induz corrente elétrica. Devido ao efeito da pele e às correntes parasitas, a corrente CA de alta densidade gerada pela superfície da peça de trabalho causa aquecimento resistivo, aquecendo rapidamente a superfície até a temperatura de têmpera. A superfície é então rapidamente resfriada por spray de água, resultando em uma superfície endurecida.

Durante o aquecimento por indução, a distribuição da corrente induzida na seção transversal da peça de trabalho depende da frequência atual. Quanto maior a frequência, mais pronunciado é o efeito da pele e mais fina a camada superficial onde a corrente induzida é concentrada. Portanto, ajustando a frequência atual, diferentes profundidades de camadas endurecidas podem ser obtidas.

Endurecimento da indução versus endurecimento da chama

O tratamento térmico de superfície é feito alterando a estrutura da superfície da peça para obter martensita de alta dureza, mantendo a tenacidade e ductilidade do núcleo (i.e., endurecimento de superfície), ou simultaneamente modificando a composição química da superfície para obter resistência à corrosão, resistência a ácidos e álcalis e uma dureza de superfície mais alta do que o método anterior (i.e., Tratamento térmico químico).

Endurecimento por indução: A velocidade de aquecimento por indução é extremamente rápida e leva apenas alguns segundos ou algumas dezenas de segundos. A estrutura de martensita endurecida na camada temperada é fina e as propriedades mecânicas são boas. A superfície da peça de trabalho não é facilmente oxidada e descarbonizada, com pequena deformação, e a profundidade da camada endurecida é fácil de controlar, com qualidade estável e operação simples. É particularmente adequado para produção em larga escala.

É comumente usado para peças de aço de carbono médio ou aço de baixa liga, como as45, 40Cr, 40MnB e assim por diante. Também pode ser usado para ferramentas de aço de alto carbono ou peças de ferro fundido. Geralmente, uma boa combinação de resistência, resistência à fadiga e tenacidade pode ser obtida quando a profundidade da camada endurecida é de cerca de 1/10 do raio. O endurecimento da superfície de aquecimento por indução não é adequado para peças de formato complexo devido às dificuldades em fazer a bobina de indução.

Vantagens do endurecimento da indução

• A dureza da superfície é 2-3HRC maior que a da têmpera comum e é menos quebradiça;

• A resistência à fadiga e a resistência ao impacto são melhoradas e as peças gerais podem ser melhoradas em 20%-30%;

• A deformação é pequena;

• A profundidade da camada endurecida é fácil de controlar;

• Nenhuma oxidação ou descarburação ocorre durante o endurecimento por indução;

• Aços de têmpera e têmpera mais baixos podem ser usados;

• É fácil realizar a mecanização e a automatização durante a operação, e a eficiência da produção é alta;

• A dureza e a espessura da camada endurecida podem ser ajustadas variando a frequência da corrente de indução.