高周波焼入れとは何ですか？

高周波焼入れは、急速に変動する大きな磁場内に導電性材料を配置することにより、導電性材料の表面硬化を生成する製造プロセスです。 磁場は、材料を加熱する一時的な電流を誘導しますが、これはかなり浅い深さまでです。 材料は、すぐにバスで急冷されます。 加熱と急冷により、材料の最外層で結晶が形成されますが、コア材料は影響を受けず、元の特性を維持します。 この二重の性質は、高周波焼入れの重要な特徴です。

鋼やその他の金属の硬化は、ある起源の火炎または炉で加熱し、水または他の冷却液に部品を素早く落とすことにより長い間達成されてきました。 硬化した金属は容易にガウジングせず、他の表面に対してより簡単に滑り、摩耗に抵抗します。 また、破片はより脆く、打たれたり落ちたりすると壊れやすくなります。 表面のみを加熱することにより、表面のみで硬度特性が得られます。 残りの部分は元の素材の強度を保持します。

コンダクタンスまたは直接熱により金属または他の導電性材料を加熱すると、電子が励起されてより動きやすくなり、高温の領域から低温の領域にすばやく流れるため、ピース全体が加熱されます。 高周波焼入れでは、外側の電子は「誘導」され、渦電流を発生させることにより変動する磁場に反応します。 電子が絶えず変化する磁場の方向に反応するため、これらの電流は小さな円を流れます。 熱には、材料に深く伝導する手段がありません。

高周波焼入れの焼入れ工程で形成される結晶の種類、サイズ、均一性により、焼入れ品の最終的な品質が決まります。 材料は、無拡散変換と呼ばれる固体から結晶への相変化を受けます。 原子は基本的に非常に短い距離を同時に移動します。 スチールでは、通常、マルテンサイトとして知られる非常に硬い結晶構造が、表面層の望ましい最終形状です。 マルテンサイト結晶は、セラミックを含む他の硬化材料にも見られます。

強くても滑らかで硬い表面を必要とするアプリケーションは、高周波焼入れの理想的な候補です。 自動車のドライブトレイン部品、多くの用途のギア、厳しい公差を必要とする工具、金型、部品をトリムする高速製造作業はすべて、高周波焼入れ部品の二重の性質の恩恵を受けます。 このプロセスは比較的安価です。 最大の運用コストはエネルギー入力そのものです。 誘導炉は、卓上サイズから主要なロケット部品を処理できる容量まで稼働します。 これらの操作では、再現性のある高品質の結果が標準です。