Experimental stand for investigation of induction hardening of steel elements

Soporte experimental para la investigación del endurecimiento por inducción de elementos de acero

En el trabajo se describe el soporte experimental para la investigación del endurecimiento superficial por inducción de ruedas dentadas. Con el fin de controlar los parámetros del proceso, se instaló un equipo especializado para la identificación de todos los parámetros importantes del proceso, incluido el registro de los cambios de temperatura en el tiempo y las mediciones de la intensidad de la corriente. Se presentan resultados ejemplares. Está previsto que el stand se utilice como demostrador para una presentación de las ventajas de las modernas tecnologías de endurecimiento por inducción.

INTRODUCCIÓN

El endurecimiento por inducción (IH) consta de tres etapas consecutivas: calentamiento por inducción, austenitización y enfriamiento [1]. Provoca los cambios esperados en la microestructura cristalina que dan lugar a una mayor dureza. En el caso del endurecimiento superficial por inducción (ISH), la segunda etapa, la austenitización, puede despreciarse o su duración es muy corta. Como resultado tenemos cambios locales en la microestructura cristalina de las capas superficiales solamente.

La microestructura de las zonas internas del cuerpo tratado no cambia en absoluto. Para investigar el proceso ISH se diseñó y construyó un soporte de laboratorio especializado. Se hizo en el marco del proyecto de investigación realizado por el consorcio de tres universidades polacas [2].

El soporte de laboratorio permite investigar varios tipos de procesos ISH, incluyendo el Endurecimiento Superficial por Inducción Continua (CISH) y el Endurecimiento Superficial por Inducción de Giro (SISH) [3]. Las investigaciones se centraron en elementos de acero con diferentes formas, incluidas ruedas dentadas y cilindros. El soporte estaba equipado con dos generadores de transistores independientes que permitían el endurecimiento por inducción de contornos de ruedas dentadas. El carácter universal del soporte permite utilizarlo como demostrador de las ventajas de las tecnologías de IH.

STAND EXPERIMENTAL

En la figura 1 se presenta una vista general del soporte experimental. El proceso se realizó en la cámara 1. En el armario de potencia 2 se situaron dos generadores independientes seleccionados en función de los requisitos del proceso (Figura 2). El sistema de dirección automática situado en el armario de control 3 permite establecer los parámetros requeridos del proceso y su registro. El sistema de refrigeración cerrado (columna 4) permite utilizar como refrigerante agua, una mezcla de agua y aire o cualquier solución polimérica.

SISTEMAS DE MEDICIÓN

La correcta identificación de la evolución temporal y la distribución espacial de la temperatura en un elemento templado parece ser un aspecto crucial que influye en los sistemas de control del proceso.