M Feld TBM209

209

5.5. Projektowanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej w procesie technologicznym

5.5.3.2. Hartowanie powierzchniowe

Jest to hartowanie z grzaniem powierzchniowym (indukcyjnym, płomieniowym, laserowym, plazmowym) tylko warstwy wierzchniej wsadu, w celu zwiększenia twardości i wytrzymałości zmęczeniowej z zachowaniem plastyczności rdzenia oraz zmniejszenia odkształceń. Najczęściej stosowaną metodą jest podgrzewanie prądami wysokiej częstotliwości, czyli tzw. hartowanie indukcyjne. Metoda ta zapewnia równomierną grubość warstwy zahartowanej, a krótki czas nagrzewania (rzędu kilku sekund), chroni przed przegrzaniem materiału, jak również znacznie zmniejsza niebezpieczeństwo wystąpienia odkształceń. W produkcji seryjnej są stosowane specjalne maszyny hartownicze. W pierwszej fazie (rys. 5.32a) następuje grzanie indukcyjne, po czym wzbudnik jest odsuwany, a nagrzany przedmiot chłodzony natryskiem cieczy (rys. 5.32b).

RYS. 5.32. Hartowanie indukcyjne: a) nagrzewanie przedmiotu, b) chłodzenie natryskowe; 1 - przedmiot hartowany, 2 - wzbudnik, 3- urządzenie natryskowe

RYS. 5.33. Powierzchniowe hartowanie płomieniowe; 1 - przedmiot hartowany, 2 - palnik, 3 - uchwyt mocujący przedmiot, 4 - urządzenie natryskowe

Metodą zastępczą, która przy odpowiednim oprzyrządowaniu może dać zadawalające wyniki, jest podgrzewanie hartowanej powierzchni palnikiem acetylenowo--tlenowym i następnie chłodzenie. Chodzi tutaj przede wszystkim o równomierny przesuw palnika wzdłuż i wokół hartowanej powierzchni. W przypadku hartowania czopów wału dobre wyniki można uzyskać, stosując do tego celu tokarkę (rys. 5.33). Dzięki posuwowi wzdłużnemu suportu uzyskuje się równomierny przesuw, a dzięki obrotowi przedmiotu nagrzanie całej powierzchni. Bezpośrednio za palnikiem może być doprowadzona ciecz chłodząca.

Na rysunku 5.34 pokazano podgrzewanie palnikiem pojedynczego zęba dużego koła zębatego. Przesuw palnika wzdłuż każdego zęba odbywa się mechanicznie, potem następuje obrót koła o jedną podziałkę i cykl podgrzewania się powtarza.