Półosiowy proces obróbki cieplnej indukcyjnej
Moc silnika przechodzi przez skrzynię biegów i tylną oś i jest przenoszona na koło przez półoś, dzięki czemu koło przenosi moment obrotowy i uderzenie. Wczesny półwał został poddany obróbce odpuszczania. Obecnie większość wału została wykorzystana w procesie hartowania indukcyjnego. Kluczem do poprawy wytrzymałości zmęczeniowej półosi jest to, czy kołnierz jest ciągły z warstwą utwardzającą oraz stosunek głębokości warstwy utwardzającej do średnicy pręta. Wał jest zwykle wykonany ze stali 40Cr, 40MnB i 42CrMo.
Metoda hartowania indukcyjnego połowy wału, istnieją dwa rodzaje hartowania skanowania i ogrzewania pierwotnego. Metoda hartowania przez skanowanie jest odpowiednia do produkcji seryjnej wielu odmian; Jednorazowa metoda ogrzewania jest zwykle stosowana do masowej produkcji na specjalnych samolotach. Pod względem wydajności, jakości hartowania, oszczędności energii i kosztów produkcji jednorazowa metoda ogrzewania jest lepsza niż metoda hartowania skanującego, ale wymaga zasilania o dużej mocy, pompy wodnej o dużym przepływie i konstrukcji specjalnego induktora jest stosunkowo złożony, więc jednorazowy koszt inwestycji jest bardzo duży i nadaje się tylko do masowej produkcji online.
(1) Metoda hartowania ze skanowaniem połowy wału ogólnie przyjmuje pionową ogólną maszynę do hartowania lub specjalną maszynę do hartowania. Konstrukcja induktora półosiowego powinna najpierw podgrzać powierzchnię kołnierza do temperatury hartowania, a następnie zeskanować pręt i części wielowypustowe w celu hartowania.
Wymagania techniczne nowoczesnego hartowania półwału zwykle określają, że średnica hartowania czoła kołnierza nie powinna być mniejsza niż XMM. Im większa wartość x, tym wyższe będą wymagania projektowe dla cewek indukcyjnych. Jednocześnie, ponieważ obrabiany przedmiot nie porusza się podczas nagrzewania czoła kołnierza, całkowity czas nagrzewania pręta w pobliżu kołnierza R jest dłuższy, co jest równe czasowi nagrzewania kołnierza plus czas nagrzewania skanowania, a więc hartowanie warstwa w tym rejonie jest szczególnie głęboka.
Inną cechą półosiowego hartowania skanującego jest to, że gdy hartowanie skanujące dociera do pręta i wypustu, linie pola magnetycznego na efektywnym pierścieniu będą często przesunięte, to znaczy część pręta nie została podgrzana do sekcji przejściowej, gdy splajn został nagrzany (zjawisko to staje się bardziej znaczące, gdy zewnętrzna średnica splajnu jest większa niż średnica części pręta). W procesie często stosuje się to do zmniejszenia prędkości skanowania w tej sekcji przejściowej, aby temperatura w tej sekcji jest równomierna dzięki przewodzeniu. Po hartowaniu przez skanowanie półwału, ponieważ nie ma formacji samoodpuszczania, konieczne jest uzupełnienie odpuszczania. Odpuszczanie indukcyjne jest często stosowane w procesie odpuszczania.
(2) Półosiowa jednoetapowa metoda hartowania ogrzewania ogrzewa obszar hartowania całej półosi w jednym kroku, co jest zaawansowaną technologią. Przyjmuje dwie prostokątne efektywne części pręta grzejnego i części wielowypustowe, które są wyposażone w korpus magnetyczny powyżej, efektywny pierścień części kołnierzowej jest półpierścieniowy, a jedna strona końca wału, gdy półpierścień jest zbyt krótki, aby uzyskać odpowiedni wzór utwardzania, często dodatkowy kolektor.
Częstotliwość zasilania stosowana w metodzie ogrzewania półosi wynosi zwykle 4 kHz, podczas gdy moc jest zwykle większa niż 400 kW w zależności od obszaru ogrzewania półosi. Ponieważ główny obszar chłodzenia jest szczególnie duży, konieczne jest wyposażenie w pompę wodną o dużej wydajności, zastosowanie wodnego roztworu polimeru i zastosowanie maszyny hartowniczej z walcem korekcyjnym. Ogrzewanie, korekcja, hartowanie i samoodpuszczanie są wykonywane jednocześnie. Krajowi producenci samochodów z powodzeniem zastosowali ten proces w produkcji i osiągnęli efekt kilkukrotnego zwiększenia wydajności, znacznego zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie i oszczędności energii.