Površinsko kaljenje
Površinsko kaljenje je termička obrada kojom se zakaljuju samo
površinski slojevi komada, dok njegovo jezgro zadržava početnu
strukturu. Tako se dobija velika površinska tvrdoća uz veliku
žilavost i manju tvrdoću jezgra što je poželjno kod delova od kojih
se traže sledeće osobine:
- velika otpornost površine protiv habanja,
- povećana otpornost protiv udarnog
dinamičkog opterećenja i
- visoka granica zamaranja površine.

Površinski
okaljen sloj zupčanika
Površinsko kaljenje se sastoji iz
brzog zagrevanja površinskih slojeva
do temperature kaljenja i zatim brzog hladjenja; pri tome se
austenit
u površinskim slojevima preobražava u martenzit.
Prema izvoru toplote razlikujemo:
- površinsko kaljenje plamenom i
- indukciono površinsko kaljenje.
Indukciono površinsko
kaljenje
Pri indukcionom
zagrevanju se na površini komada generiše struja (Ik) iste
frekvencije ali suprotnog smera od struje koja protiče kroz induktor
(Iind). Površinski slojevi se najpre zagrevaju sekundarnim strujama,
a zatim se zakaljuju prskanjem vodom ili potapanjem u kadu.Za
utvrdjivanje dubine prodiranja struje važi izraz:
δ=
5,03 * 104 √‾‾ρ /
f * μ
(mm)
gde
je: f – frekvencija naizmenične struje,
ρ - specifični
električni otpor
μ - magnetni
permeabilitet.
Pošto je dubina
sloja obrnuto srazmerna frekvenciji, znači da će dubina progrejanog
sloja opadati sa porastom frekvencije.
Osobine čelika postignute indukcionim kaljenjem
Maksimalna tvrdoća postignuta pri indukcionom kaljenju veća
je za 2-3 RC jedinice od tvrdoće koja se postiže pri relativnom
sporom zagrevanju u peći,a takodje i ostale mehaničke osobine su
bolje kao što su zatezna čvrstoća, granica razvlačenja,izduženje,
kontrakcija i udarna žilavost.Ovo se pre svega pripisuje sitnoj
strukuturi koja se pri indukcionom kaljenju postiže zahvaljujući
velikoj brzini zagrevanja bez obzira na znatno visoke
temperature do kojih se čelični komad u procesu kaljenja zagreva.
Pri ovome je naročito značajno povećanje udarne žilavosti
čelika.Takodje dolazi i do povećanja trajne dinamičke čvrstoće
zbog toga što se pri indukcionom kaljenju dolazi do povoljnog
rasporeda unutrašnjih naprezanja .