янного тока для тиристорных преобразователей повышенной частоты // Силовая электроника. 2008. № 3.
7. Валиуллина З., Зинин Ю. Исследование тиристорных преобразователей частоты для установок индукционного нагрева металлов // Силовая электроника. 2007. № 2.
8. Валиуллина З., Зинин Ю. Тиристорные инверторы с обратными диодами для преобразователей частоты в установках индукционного нагрева металлов // Силовая электроника. 2007. № 4.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время индукционный нагрев токами высокой частоты является одним из основных видов нагрева при термической обработке изделий в машиностроении и металлургии. Так, на автомобильных заводах ЗИЛ и ГАЗ относительный объем деталей, упрочняемых закалкой при индукционном нагреве, составляет более 60% от общей массы упрочняемых деталей автомобиля.
Применение индукционного нагрева позволяет разрабатывать наиболее рациональные и эффективные технологические процессы упрочнения для массового производства, сочетающие высокую степень механизации и автоматизации с простотой обслуживания. Индукционные установки, как уже отмечалось, хорошо вписываются в линии самых различных видов обработки металла (механической обработки, штамповки, сварки), позволяя создавать оптимальные технологические маршруты в массовом производстве деталей. Индивидуальный нагрев и охлаждение деталей создают предпосылки для наиболее высокого и стабильного качества термической обработки.
Термической обработкой называют процесс обработки изделий из металлов и сплавов путем теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении.
Это воздействие может сочетаться также с химическим, деформационным, магнитным и другими воздействиями.
Термическая обработка — самый распространенный в современной технике способ изменения свойств металлов и сплавов. На металлургических и машиностроительных заводах термическая обработка является одним из важнейших звеньев технологического процесса производства полуфабрикатов и деталей машин. Термообработку применяют как промежуточную операцию для улучшения технологических свойств (обрабатываемости давлением, резанием и др.), и как окончательную операцию для придания металлу или сплаву такого комплекса механических, физических и химических свойств, который обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики изделия. Чем ответственней конструкция, тем, как правило, больше в ней термически обработанных деталей.
Теория термической обработки является частью металловедения. Главное в металловедении — это учение о связи между строением и технически важными свойствами металлов и сплавов. При нагреве и охлаждении изменяется структура металлического материала, что обусловливает изменение механических, физических и химических свойств и влияет «а его поведение при обработке и эксплуатации.
Теорию термической обработки составляет учение об изменениях строения и свойств металлов или сплавов при тепловом воздействии, не исчезающих после его прекращения.
По глубине и разнообразию структурных изменений, возникающих в результате термообработки, с ней не могут сравниться ни механические, ни какие-либо другие воздействия на металлы.
Термическая обработка подразделяется на термическую, химико-термическую и термомеханическую (или деформационно-термическую). Термическая обработка заключается только в термическом воздействии на металл или сплав, химико-термическая — в сочетании термического и химического воздействия, термомеханическая—в сочетании термического воздействия и пластической деформации.
Термическая обработка включает следующие основные виды: отжит 1-го рода, отжиг 2-го рода, закалку и отпуск. Эти виды термической обработки относятся и к сталям, и к цветным металлам и сплавам. Каждый из видов собственно термообработки подразделяется на разновидности специфические для сплавов на разных основах.С отдельными видами термообработки приходится сталкиваться как с побочными процессами при горячей обработке давлением, литье, сварке и других технологических операциях. Например, частичная или полная закалка встречается при ускоренном охлаждении отливок после их затвердевания. При шлифовании деталей из-зa разогрева поверхности может произойти отпуск. При сварке в зоне термического влияния сварного шва можно наблюдать рекристаллизационный отжиг и т. п. Побочные процессы термообработки бывают полезными, а могут вызывать и нежелательные изменения структуры и свойств изделий.Производственные названия отдельных процессов термообработки складывались исторически и основывались не на характере внутренних превращений в металле или сплаве, а на чисто внешних признаках. Поэтому один и тот же термин иногда используют для обозначения разновидностей термообработки, совершенно различных по своей физической сущности. Например, нагревание, выдержку и медленное охлаждение обычно называют отжигом. В холоднокатаной меди такая обработка приводит к рекристаллизации и может укрупнить зерно, а в литой углеродистой стали она вызывает фазовую перекристаллизацию и может измельчить зерно. Нагревание с переходом за критическую точку, выдержку и охлаждение на воздухе обычно называют нормализацией. При такой обработке в углеродистой стали происходят процессы фазовой перекристаллизации, которые относятся к отжигу 2-го рода, в высоколегированных сталях может образоваться мартенсит, т.е. происходит закалка с полиморфным превращением, а некоторые цветные сплавы подвергаются закалке без полиморфного превращения. Примеров подобного рода можно привести множество. В связи с этим при употреблении некоторых производственных названий термической обработки иногда трудно понять, какова физическая сущность процессов, о которых идет речь. В таких случаях вместо устоявшихся производственных терминов или параллельно с ними необходимо использовать терминологию научной классификации разновидностей термической обработки.