Беріктендіруші жылулық өңдеу Беттік шынықтыру-болаттан және шойыннан жасалған бөлшектерді беріктендіруші жылулық өңдеудің түрлерінің бірі беттік қабат жоғарғы жылдамдылықта фазалық өзгеру температурасынан жоғары қыздырылады, сонан соң тез суытылады, сонда мартенситтік құрылым алынады. Шынықтыру бөлшектің беріктігі мен тозуға төзімділігін маңызды арттырады. Көміртекті болаттың қаттылығын әдеттегідей шынықтырумен және жасытумен 1,5-2 есе арттыруға, ал қоспаланған болаттың қаттылығын 2-3 есе арттыруға болады [1].
Беттік шынықтырудың үш тәсілі бар: газотекті жолынмен қыздыра (жолындық шынықтыру), жоғары жиіліктегі токпен қыздыра, электролитте қыздыра.
Ең ескі және қарапайым түрі – жалындық беттік шынықтыру (ЖБШ). ЖБШ кезінде қыздыруға ацетилен-өттекті жалын, табиғи газ, керосин булары және басқа газдар жандырғыштарымен іске асырылады, суытуға су немесе эмульссия пайдаланылады. (рис. 6.1.)
Әдетте 3 негізгі әдіс қолданылады.
Беріктендірілетін бүкіл бетті бір уақытта қыздыру және шынықтыру;
Жандырғышты немесе беріктендірілетін бөлшекті қозғалту кезінде үздіксіз-тізбекті қыздыру және шынықтыру.
Беріктендірілетін беттердің жекелеген телімдерін (учаскелері) қыздыру мен шынықтыру іске асырылатын тізбекті қыздыру.
ЖБШ көміртекті болат пен мойыннан жасалған бөлшектерде кеңінен қолдануға болады.
Ең жақсы нәтижеге құрамында 0,35 ÷ 0,7% көміртегі бар болаттарды шынықтырғанда қол жеткізуге болады. Ал мойындарда беріктендірілетін металда 0,5% кем емес байланысқан көміртек, ал көміртек пен кремийдің жалпы шамасы ретіне қарай 3,3 және 2% болғанда жақсы нәтиже береді.
Шынықтырудың сапасы технологиялық сұлбаның дұрыс таңдауына және процестің параметрлеріне тәуелді. Шынықтырылған қабаттың тереңдігі 2 – 6 мм шамасында болуы ұсынылады. Жарылып кетулер болмауы үшін қыздыру температурасы 10000С аспауы керек. Ацетилен мен оттегінің оңтайлы қатынасы 1,5 – ден 1,2 – ге дейінгі аралық. Жанғыштың жалынының қарқынын тұрақты қылып ұстау қажет. Шынықтырылатын бет пен жанғышұштығының арақашықтығы 8 – 12мм: қалың бөлшектерді қыздырғанда қашықтықты азайтады, жұқаларға қызып кетуді болдырмау үшін ұлғайтылады.
Бөлшек пен жанғыштың салыстырмалы қозғалысы белгіленген шынықтыру тереңдігіне тәуелді 50 – 250мм/мин аралығында болуы ұсынылады.
ЖБШ артықшылығы технологиялық процесі мен керекті жабдықтардың қарапайымдылығы. Ірі бөлшектерді ЖБШ өзіндік құны көлемдік шынықтырумен салыстырғанда 2 – 3 есе аз.
ЖБШ қолдану бөлшектің өмір ұзақтығы 2 – 3 есе арттыруға мүмкіндік береді. Мысалы, трактор шынжырының саусақтары мен сырғалықтарын 3 – 4мм тереңідікке дейін шынықтыру НRС 58 – 62 қаттылығы кезінде звенолардың тозуын 1,5 – 2 есе азайтты.
ЖБШ – ның кемшіліктері:бетті маңызды қыздырудың қажеттілігі, әртүрлі беттік қаттылық, бөлшетерді суыту үшін тез тұтанатын майларды қолдану қауіптілігі. Жоғары жиіліктегі токпен (ЖЖТ) қыздыра беттік шынықтыру индукция және беттік әсер құбылыстарын пайдалануға негізделген В.П. Вологдинмен жасалған. Бөлшек жоғары жиіліктегі ток жіберілетін шиыршық (спираль) ішінде немесе өткізгіш аст
Ында орналастырылады; ол бөлшектің бетінде құйындық токты пайда етеді, сондықтан беттік қабатты ең жоғарғы тығыздықты индукциялық токпен қыздырады. Берілген температураға жеткен кезде бөлшек сұйық ағынымен қарқынды суытылады.
ЖЖТ беттік шынықтыру станоктарында орындалады да, ізінше төменгі температуралы (160 – 2000С) жасыту өздігінен жасыту жасалады.
ЖЖТ көзі болып машина және лампа генераторлары қолданылады. Ток немесе дыбыс жиіліктер жоғарылатылған 500 – 10000Гц, п.ә.к 0,7 – 0,8 машиналық генераторлар қолданылыста қарапайым жиіліктері 50000 – 1000000Гц және одан жоғары ток, п.ә.к 0,6 дейін лампалы генераторлардан алынады. Лампалы генераторларды жұқа шынықтырылған қабатты алуға пайдаланған қолайлы. Терең қалыңдықтарды шынықтыруға машина генераторлары пайдаланылады. Токтың жиілігін мынандай формуламен анықтайды:
fmin =
мұнда, fmin – жиіліктің ең аз шамасы, Гц;
d – бөлшектің шынықтырылатын бетінің диаметр, мм. fmin алынған шамасын үлкейту жағына типтік генератордың жиілігіне дейін дөңгелектейді.
Машина жасау және жөндей заводтарында цилиндр тәрізді бөлшектердің: соташық, цилиндр төлкелерінің және т.б. ішкі және сыртқы беттерін шынықтыруға ЖЖТ кеңінен қолданылады.
Өндірістен көп тармаған электрометте беттік шынықтырудың мағынасы электрометте малынған бөлшекті (катодты) жоғары кернеулі тұрақты токпен қыздыру болып табылады. Анодтан (қоғасын тілікшеден) оттегі, ал катодтан (бөлшектен) – сутегі бөлінеді. Сутегі бөлшекті қыздыратын электр тогына кедергі жасайтын қабықша жасайды. Шынықтыру үшін бөлшекті арнайы ваннаға салады немесе токты сөндіріп электромет ағынында суытады.
Электромет ретінде Na2CO, Na2SO4, Ca(NO3)2 KON және басқа тұздардың 5-10% судағы ерітіндісі қолданылады. Қыздыру 20 – 600С шамасында электрометтің тұрақты температурасында жүргізіледі. Қыздыру жылдамдығы электрометтің құрамын кернеуді (220 – 300В) және ток тығыздығын (3 -7 А/см2) өзгертумен, сондықтан қыздырылатын бөлшекті электрометте қозғалтумен іске асырылады.