изотерму со скоростью до 1000°
С/с, а также нагрев по термическим кривым любой сложной
формы.
Ниже рассмотрено использование
программного регулирования применительно к типичным случаям
термической обработки.
Применение программных регуляторов при
поверхностной закалке (после поверхностного нагрев
а). Наиболее высокие прочностные свойства слоя закалки, имеющего
маотенситную структуру, достигаются, если перепад температур по глубине
слоя не превосходит 60—100° С. При большей разности температур наблюдаются
рост зерна аустенита, укрупнение кристаллов мартенсита и снижение
прочности и пластичности слоя закалки. В связи с этим, чтобы обеспечить
высокие свойства прочности, нагрев при непрерывно повышающейся температуре
и без выдержки в конце нагрева (как это принято в практике поверхностной
закалки) допустимо применять лишь при поверхностной закалке на небольшую
глубину (не более 2—3 мм). В таких случаях целесообразно программировать
индукционный нагрев описанными ниже способами.
Программирование индукционного
нагрева путем стабилизации тока индуктора или напряжения на его
режимах. При этом способе регулирования индукционного нагрева ток
индуктора или напряжение на его зажимах автоматически поддерживается на
одном выбранном уровне в течение цикла нагрева (см. рис. 9). Скорость
нагрева и форма кривой зависят от многих факторов (уровня
стабилизируемых параметров, размеров нагреваемых деталей и др.), но
для каждого данного случая являются постоянными.
На рис. 7 были приведены
осциллографическпе записи термических кривых и электрических параметров
режима работы индуктора при индукционном нагреве цилиндрических образцов
из стали 45 при постоянном токе индуктора. Достоинством
рассматриваемого способа программирования индукционного нагрева является
его простота и возможность систематического контроля режима по току
индуктора 1. Недостатком следует считать то, что в данном
случае форма термической кривой не является постоянной: она меняется
при изменении уровня мощности, выделяемой в нагреваемой детали, а также
при изменении размеров детали и индуктора. Это служит значительным
препятствием для выбора стандартных температурно-временных режимов
для той или иной марки стали. Однако такие режимы сравнительно легко можно
переносить с одной установки на другую.
Программирование индукционного
нагрева с достижением, постоянной скорости роста температуры. Как
показал опыт, при индукционном нагреве зависимость между температурой
и временем имеет вид кривой линии — выпуклой, вогнутой либо содержащей
выпуклые, вогнутые или прямолинейные участки (см. рис. 8). При этом
скорость нагрева в различных температурных интервалах (в области фазовых
превращений) может изменяться в довольно широких пределах.
Если необходимо выбрать режим
нагрева, который следует выполнять на нескольких различных установках с
данной частотой тока и достаточной мощностью, то целесообразно
применять термические кривые в виде прямой линии, т. е. с постоянной
скоростью нагрева в области фазовых превращений (рис. 11). Термическая
кривая в виде прямой линии в области фазовых превращений достигается
применением программных регуляторов, работающих по одному из
вариантов схемы (см. рис. 9) при разделении цикла нагрева па
пять-шесть этапов. Режим каждого этапа выбирают из условия достижения
прямолинейной термической кривой.
Применение программных регуляторов при
объемно-поверхностной закалке (после глубинного нагрева). Глубина нагрева до надкритических температур
при данном методе термической обработки чаще всего лежит в пределах 5—25
мм. В таких условиях при использовании нагрева с непрерывно повышающейся
температурой создается опасность перегрева поверхностных слоев, что
приводит к росту зерна аустенита и снижению прочностных свойств изделия, В
связи с этим целесообразно прн-
