В машиностроении чаще всего подвергают термообработки сталь 45 (в качестве заменителя 40Х, 50, 50Г2), сталь 40х (в качестве заменителя стали 38ха, 40хр, 45х, 40хс, 40хф, 40хн), сталь 20 (в качестве заменителя 15, 25), сталь 30хгса (заменители 40хфа, 35хм, 40хн, 25хгса, 35хгса), сталь 65г, сталь 40хн, сталь 35, и сталь 20х13, также

Термообработка стали 45

Термообработка стали 45 - конструкционная углеродистая. После предварительной термообработки стали 45 - нормализации, довольно легко проходит механическую обработку. Точение, фрезеровку и т. д. Получают детали, например,типа вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки.
После окончательной термообработки стали 45 (закалка), детали приобретают высокую прочность и износостойкость. Часто шлифуются. Высокое содержание углерода (0,45%) обеспечивает хорошую закаливаемость и соответственно высокую твёрдость поверхности и прочность изделия. Сталь 45 калят «на воду». То есть после калки деталь охлаждают в воде. После олаждения деталь подвегается низкотепмературному отпуску при температуре 200-300 градусов Цельсия. При такой термообработки стали 45 получают твердость порядка 50 HRC.

Термообрабтка стали 45 и применение изделий: Кулачки станочных патронов, согласно указаниям ГОСТ, изготовляют из сталей 45 и 40Х. Твёрдость Rc = 45 -50. В кулачках четырёхкулачных патронов твёрдость резьбы должна быть в пределах Rс = 35-42. Отпуск кулачков из стали 45 производится при температуре 220-280°, из стали 40Х при 380-450° в течение 30-40 мин.

Расшифровка марки стали 45: марка 45 означает, что в стали содержится 0,45% углерода,C 0,42 - 0,5; Si 0,17 - 0,37;Mn 0,5 - 0,8; Ni до 0,25; S до 0,04; P до 0,035; Cr до 0,25; Cu до 0,25; As до 0,08.

Термообработка стали 40Х

Термообработка стали 40Х - легированная конструкционная сталь предназначена для деталей повышенной прочности такие как оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и прочих деталей повышенной прочности. Сталь 40Х также часто используется для производства поковок, штампованных заготовок и деталей трубопроводной арматуры. Однако последние перечисленные детали нуждаются в дополнительной термической обработке, заключающейся в закалке через воду в масле или просто в масле с последующим отпуском в масле или на воздухе.

Расшифровка марки стали 40Х. Цифра 40 указывает на то, что углерод в стали содержится в объеме 0,4 %. Хрома содержится менее 1,5 %. Помимо обычных примесей в своем составе имеет в определенных количествах специально вводимые элементы, которые призваны обеспечить специально заданные свойства. В качестве легирующего элемента в данном случае используется хром, о чем говорит соответствующая маркировка.

Термообработка стали 20

Термообработка стали 20 - сталь конструкционная углеродистая качественная. Широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. Температура начала ковки стали 20 составляет 1280° С, окончания - 750° С, охлаждение поковки - воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной способности.
После цементации и цианирования из стали 20 можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твёрдость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, крепёжные детали, шпиндели, звёздочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов. Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей ( пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни ), цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы (эксплуатация при температуре не выше 350° С), тонких деталей, работающих на истирание и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Термообработка стали 30хгса

Термообработка стали 30хгса - относится к среднелегированной конструкционной стали. Сталь 30хгса проходит улучшение – закалку с последующим высоким отпуском при 550-600 °С, поэтому применяется при создании улучшаемых деталей (кроме авиационных деталей это могут быть различные корпуса обшивки, оси и валы, лопатки компрессорных машин, которые эксплуатируются при 400°С, и многое другое), рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
Сталь 30хгса обладает хорошей выносливостью, отличными показателями ударной вязкости, высокой прочностью. Она также отличается замечательной свариваемостью.

Сварка стали 30хгса тоже имеет свои особенности. Она осуществляется с предварительным подогревом материала до 250-300 °С с последующим медленным охлаждением. Данная процедура очень важна, поскольку могут появиться трещины из-за чувствительности стали к резким перепадам температуры после сварки. Поэтому по завершении сварных работ горелка должна отводиться медленно, при этом осуществляя подогрев материала на расстоянии 20-40 мм от места сварки. Также, не более, чем спустя 8 часов по завершении сварки сварные узлы стали 30ХГСА нуждаются в закалке с нагревом до 880 °С с последующим высоким отпуском. Далее изделие охлаждается в масле при 20-50 °С. Отпуск осуществляется нагревом до 400 - 600 °С и охлаждением в горячей воде. Сварку же необходимо выполнять максимально быстро, дабы избежать выгорания легирующих элементов.
После прохождения термомеханической низкотемпературной обработки сталь 30хгса приобретает предел прочности до 2800 МПа, ударная вязкость повышается в два раза (в отличии от обычной термообработки стали 30хгса), пластичность увеличивается. 

Термообработка стали 65г 

Термообработка стали 65г - Сталь конструкционная рессорно-пружинная. Используют в промышленности пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок. (заменители: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2).

Термообработка стали 40 - Сталь конструкционная углеродистая качественная. Использование в промышленности: трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.

Термообработка стали 40хн - Сталь конструкционная легированная Использование в промышленности: оси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динами ческим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла.

Термообработка сталь 35 - Сталь конструкционная углеродистая качественная. Использование в промышленности: детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

Термообработка стали 20Х13 - Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная. Использование в промышленности: энергетическое машиностроение и печестроение; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 град; сталь мартенситного класса Сталь марки 20Х13 и другие стали мартенситного класса: жаропрочные хромистые стали мартенситного класса применяют в различных энергетических установках, они работают при температуре до 600° С. Из них изготовляют роторы, диски и лопатки турбин, в последнее время их используют для кольцевых деталей больших толщин. Существует большое количество марок сталей данного класса. Общим для всех является пониженное содержание хрома, наличие молибдена, ванадия и вольфрама. Они эффективно упрочняются обычными методами термообработки, которая основана на у - a-превращении и предусматривает получение в структуре мартенсита с последующим улучшением в зависимости от требований технических условий. (заменители: 12Х13, 14Х17Н2)  

Индукционная термообработка – нагрев стали (сплава металла) до требуемой температуры с последующей выдержкой или охлаждением с целью придания металлу определенной структуры и свойств.

При использовании индукционной термообработки - улучшается характеристика материала, позволяет применять сплавы металлов с более совершенным составом, что позволяет облегчить производство и сделать его более выгодным. Cовершенный состав у сплавов металлов, позволяют расширить область их применений, поэтому индукционная термообработка широко применяется во всех областях промышленности, связанных с обработкой металлов и их сплавов. Наиболее эффективный способ для упрочнения металлов является индукционная термообработка.

Применение индукционной термообработки

Технология процесса индукционной термообработки - нагревание металлов до определенной температуры с последующей выдержкой или охлаждением в жидкой среде (или на воздухе). Индукционная термообработка улучшает характеристики металлов, продлевает срок эксплуатации деталей, уменьшает массу и габариты металлических изделий, увеличивает значения допустимых напряжений.

Но основное преимущество индукционной термообработки для стальных сплавов и других сплавов железа является уменьшение их износ и увеличение долговечности.

В отраслях машиностроения индукционная термообработка используется для - деталей - шестерен - валов - втулок - зубчатых колёс - труб - болтов - шпилек - гаек, различных стальных заготовок и инструмента. Индукционная термообработка подразделяется на виды: отжиг, индукционная пайка, индукионный отпуск, индукционная плавка, индукционный нагрев под ковку и штамповку, индукционной напайка пластин из твёрдого сплава и т. п.

Виды индукционной термообработки:

Нагрев перед ковкой - индукционная термообработка сталей - прутки -  болванки - бруски - балки - рукоятки - заготовки, обработка различных металлов нагретых до ковочной температуры.

Отжиг - индукционная термообработка сталей - труб, сварных соединений, лезвия ножей, проволок, заключающийся в нагреве их до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении при отжиге улучшается структура металла, однородность, снимается внутренние напряжения, что позволяет облегчить обрабатываемость материала.

Закалка - индукционная термообработка сталей - шестерени - валы - зубчатые колёса - клапана - кольца, заключающийся в их нагреве вышекритической температуры с последующим быстрым охлаждением (чаще всего охлаждение осуществляется в воде, масле или воздухе), это приводит к получению мартенситной структуры, что дает поверхности материала твердость.

Отпуск - индукционная термообработка сталей - болты - шпильки - гайки - валы - штанги, заключающийся в термической обработке закалённого на мартенсит материала, при которой основными процессами являются распад мартенсита, что предает материалу вязкость, пластичность, упругость и снижает хрупкость.

Пайка - индукционная термообработка металлов - медных труб - резцов - кольца - провода - стержни заключающийся в процессе нагрева где два или более объекта соединяются друг с другом с помощью другого металлического сплава с более низкой температурой плавления.

Преимущества индукционной термообработки:

1. Индукционный нагрев за короткое время;
2. Получения хороших механических свойств детали (заготовки);
3. Минимальное окисление и окалины слоя;
4. Индукционная термообработка любых деталей, заготовок, поверхностей;
5. Минимальная деформация детали (заготовки);
6. Минимальные энерго и трудозатраты.

Индукционный отжиг - это вид термической обработки металлов и сплавов металлов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении. Индукционный отжиг осуществляет процессы возврата (отдых металлов), рекристаллизации и гомогенизации.

Индукционный отжиг проводят для снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, а так же индукционный отжиг улучшает структуру и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений образовавшихся в металле при литьё или в процессе обработки давлением.

Индукционный нагрев перед ковкой - это высокотемпературная обработка различных металлов нагретых до ковочной температуры. Индукционная ковка или индукционный нагрев перед ковкой, подразумевает под собой использование технологии индукционного нагрева и этот способ позволяет нагреть заготовку за максимальное короткое время, с минимальными энерго- и трудозатратами для последующей пластической деформацией.

Индукционная закалка - это один из видов термической обработки сталей, основана на физическом явлении, суть которого заключается в том, что электрический ток высокой частоты (ТВЧ), проходя по проводнику (индуктору), создает вокруг него электромагнитное поле. На поверхности металлической детали, помещенной в это поле, индуцируются вихревые токи, вызывая нагрев металла до высоких температур. Это обеспечивает возможность протекания фазовых превращений, т.е. превращение перлита в аустенит.

Индукционная пайка - это процесс нагрева где два или более объекта соединяются друг с другом с помощью другого металлического сплава с более низкой температурой плавления. Место спайки образует прочную связь между спаеваемыми объектами. Индукционная пайка позволяет соединять все токопроводящие материалы такие как сталь, медь, алюминий, твердые сплавы и др. Индукционная пайка осуществляют преимущественно на высокочастотных индукционных установках, предназначенных для плавки и закалки.

Индукционный кузнечный нагреватель без которого не сможет обойтись не одно производство связанное с нагревом металла перед кузнечной обработкой (ковка, штамповка, гибка).
На сайте представлены индукционные кузнечные нагреватели серии ИКН, модели от ИКН-35 с диаметром обрабатываемой заготовки 16-22 мм и до серия ИКН-200 с диаметром обрабатываемой заготовки от 40-80 мм. Производительность по нагреву сталь до 1200 ^oС с 60 до 400 кг/час. Медь до 700 ^oС cо 105 до 645 кг/час. Алюминий до 500 ^oС с 87 до 500 кг/час.
Многие производства уже сменили электрические и газовые печи на индукционные кузнечные нагреватели так как у кузнечных нагревателей есть неоспоримые преимущества.

Новое поколение преобразователей частоты - среднечастотные индукционные нагреватели модели СЧ-15В - СЧ-25В - СЧ-35В - СЧ-45В - СЧ-70В - СЧ-90В - СЧ-110В - СЧ-160В – представляет собой электромагнитное оборудование для глубокого индукционного нагрева заготовок (в основном валов, шестерен, труб и.т.д.), пайки больших деталей и плавки металлов индукционными токами.

Высокочастотный индукционный нагреватель – это электромагнитное устройство для нагрева индукционными токами, которые возбуждаются в металле нагревательного элемента переменным магнитным полем. С электротехнической точки зрения, индукционный электронагреватель представляет собой трансформатор, состоящий из первичной обмотки и специальной вторичной обмотки в виде труб. Металл нагревательного элемента под воздействием магнитного поля, создаваемого катушками, нагревается и передает тепло теплоносителю, которым может быть в различных случаях вода, масло, антифриз, газы, сыпучие, несыпучие вещества и т.д..