Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  induction hardening
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono technologię hartowania indukcyjnego kutych walców roboczych do przeróbki na zimno, wykonanych ze stali chromowych. W oparciu o pomiary eksperymentalne rozkładu temperatury na przekroju walca oraz koncepcję równoważnego parametru austenityzowania analizowano poprawność procesu nagrzewania indukcyjnego. Pozwoliło to na zniwelowanie negatywnych skutków niejednorodnych warunków austenityzowania na wymaganej grubości od powierzchni beczki walca.
EN
The paper presents a technology of the induction hardening of cold rolling mill rolls made of chromium steels. On the basis of experimental measurements of temperature distribution across the roll barrel and the concept of equivalent austenitizing parameter, the optimal condition for roll heating has been established. The heat exchange during roll quenching has been also analysed.
PL
W artykule przedstawiono dwuczęstotliwościowy falownik o strukturze półmostka wykorzystywany powszechnie do wstępnego wygrzewania kół zębatych odbywającego się przed procesem hartowania. Na wstępie artykułu pokrótce omówiono problematykę związaną z odpowiednim doborem częstotliwości pracy układu w procesie nagrzewania kół zębatych. Następnie zaprezentowano laboratoryjny układ rezonansowego, jednoczesnego falownika dwuczęstotliwościowego (2F) oraz omówiono jego najistotniejsze elementy składowe. W dalszej części artykułu przedstawiono przebiegi czasowe prądu odbiornika i napięcia jednego z tranzystorów półmostka oraz zaprezentowano wyznaczoną analitycznie charakterystykę modułu impedancji |Z| i fazy ? szeregowo-równoległego obwodu rezonansowego. W końcowej części artykułu przedstawiono model komputerowy MES układu wzbudnik-wsad wykonany w oprogramowaniu ANSYS Maxwell 3D oraz sprzęgnięty z nim model obwodowy przekształtnika. Opracowane modele komputerowe posłużyły do weryfikacji otrzymanych wyników badań oraz do zilustrowania rozkładu pola magnetycznego i prądów wirowych w układzie wzbudnik-wsad w zależności od częstotliwości pracy układu, natężenia prądu wzbudnika oraz parametrów materiałowych wsadu. Dodatkowo, dla trzech typowych stopów stali C45, 41Cr4 i 42CrMo4 wykreślono charakterystyki zmian temperatury i gęstości energii na pojedynczym zębie w zależności od natężenia prądu wzbudnika i odległości od czoła zęba.
EN
This paper presents a FEM simulation of induction heating of gears. The induction heating of gears was made in used a simultaneous dual-frequency inverter with MOSET SiC transistors. A prototype inverter was built in a half-bridge structure with a series-parallel resonant circuit. The operating frequencies were 8 kHz and 267 kHz, output power of inverter were 3kW and the drain efficiency was equal to 96%. Additionally, this paper presents the analysis of series-parallel resonant circuit. In this chapter the characteristics of impedance module and phase of resonant circuit are posted. Also this article include two co-simulation models made in ANSYS software: a circuit model of the inverter made in Simplorer and a FEM model of coil and gear made in Maxwell 3D. The co-simulation of models was made for three alloy steel: C45, 41Cr4 and 42CrMo4. Simulated distributions of eddy currents and magnetic induction in the gear, as well as energy density and temperature profile in a single tooth are presented.
PL
Praca dotyczy oceny możliwości identyfikacji zmian twardości warstw nawęglanych i hartowanych indukcyjnie, z wykorzystaniem metody prądów wirowych. Badania przeprowadzono na trzech zestawach próbek, ze stali AMS 6414, o różnej grubości warstwy, poddanych hartowaniu indukcyjnemu oraz odpuszczania w szerokim zakresie temperatury, dla uzyskania różnic w twardości warstwy dla każdego zestawu. Próbki każdego zestawu, z warstwami o twardości w zakresie 760–920 HV poddano badaniom z zastosowaniem prądów wirowych polegających na ocenie zmian kąta fazowego uzyskanego w efekcie oddalenia (lift – off). Przeprowadzono także standardowe pomiary twardości na powierzchniach warstw hartowanych oraz wykonano profile mikrotwardości na przekrojach próbek. Wyniki pomiarów twardości poddano analizie porównawczej z wynikami badań nieniszczących i na tej podstawie stwierdzono możliwość identyfikacji zmian twardości warstw, w oparciu o wyniki badań nieniszczących.
EN
The work concerns the assessment of the possibility of identifying changes in hardness of carburized and induction hardened layers using the eddy current method. The tests were carried out on three sets of samples, made of AMS 6414 steel, with different layer thickness, subjected to induction hardening and tempering in a wide temperature range, to obtain differences in layer hardness for each set. The samples of each set, with the layers with a hardness in the range of 760–920 HV, were subject to testes using eddy currents which consisted in the assessment of phase angle changes obtained as a result of the lift – off effect. Standard hardness measurements on the surfaces of the hardened layers were also carried out, and microhardness profiles were made on the cross-sections of the samples. The results of hardness measurements were subject to comparative analysis with the results of non-destructive tests and on this basis it was possible to identify changes in the hardness of layers, based on the results of non-destructive tests.
PL
W artykule przedstawiono półmostkowy, rezonansowy falownik dwuczęstotliwościowy wykorzystywany powszechnie do hartowania indukcyjnego kół zębatych. Na wstępie pokrótce omówiono problematykę związaną z hartowaniem obwiedniowym kół zębatych, następnie zaprezentowano laboratoryjny układ rezonansowego, jednoczesnego falownika dwuczęstotliwościowego (2F) oraz omówiono jego najistotniejsze elementy składowe. W dalszej części artykułu przedstawiono przebiegi czasowe prądu odbiornika i napięcia na tranzystorze T1 oraz zaprezentowano charakterystykę modułu impedancji |Z| i fazy Θ szeregowo-równoległego obwodu rezonansowego. W końcowej części artykułu zaprezentowano model MES układu wzbudnik-wsad wykonany w oprogramowaniu ANSYS Maxwell 3D oraz sprzęgnięty z nim model obwodowy przekształtnika rezonansowego wykonany w ANSYS Simplorer. Opracowane modele komputerowe posłużyły do weryfikacji otrzymanych wyników badań oraz do zilustrowania rozkładu pola magnetycznego i prądów wirowych w układzie wzbudnik-wsad.
EN
This paper presents a simultaneous dual-frequency inverter used for induction hardening of gears. A prototype inverter was built in a halfbridge structure using two SCH2080KE SiC MOSFETs with a series-parallel resonant circuit. The control system was based on a MAX10 FPGA. The operating frequencies were 8 kHz and 267 kHz. The output power of the prototype was 3 kW and the drain efficiency was equal to 95%. Additionally, this paper presents two co-simulation models made in ANSYS software: a circuit model of the inverter made in Simplorer and a FEM model of coil and gear made in Maxwell 3D. Simulated distributions of eddy currents and magnetic induction in the gear, as well as energy density in a single tooth are presented.
5
Content available remote Single-frequency induction hardening of structural steel
EN
Purpose: Current paper presents investigation of specimens after single frequency induction hardening process. The main aim is to compare microstructure of the material after the process conducted with different voltage on the induction coil. Moreover, two different steel grades are used for comparative reasons. As the final result it is desired to obtain sufficient parameters for the process in aim to obtain proper surface treatment of the material. Design/methodology/approach: The objectives of the research are achieved by using single-frequency induction hardening device with varying voltage. Two different steel grades were treated with change of the induction voltage from 300 to 600 V. Findings: In the outcomes of the study, the main conclusion is that there is an impact of the induction voltage in the hardening process on the microstructure of treated elements, both for 40H41Cr4 and 40HNMA36NiCrMo16 steels. Research limitations/implications: Obtained results will be used for much more complex investigation of the induction hardening process in future to introduce more exact parameters and double-frequency induction hardening process for complex geometries as gears. Originality/value: The originality of the research is based on the specific process and the materials that are being submitted to the comparative analysis. Moreover, executed research will be a basis for more complex induction hardening processes in the future.
6
Content available remote Hartowanie indukcyjne elementów stalowych o złożonych kształtach
PL
Jako przykład hartowania indukcyjnego elementów stalowych o złożonych kształtach wybrano proces utwardzania powierzchniowego kół zębatych ze stali 41Cr4. Zaproponowano model procesu oraz przedstawiono wyniki symulacji z wykorzystaniem programów komputerowych do obliczania sprzężonych pól fizycznych. Uzyskano zadowalającą zbieżność wyników pomiarów i obliczeń.
EN
As an example of induction hardening of steel elements with complex shapes a surface hardening process of gear wheels made of steel 41Cr4 was selected. The model of the process was proposed and simulation results by means computer programs for computation of coupled physical fields were provided. The acceptable accordance between computations and measurements was achieved.
PL
Artykuł prezentuje 4 wdrożone zautomatyzowane systemy technologiczne dotyczące termicznej obróbki i przetwarzania metali z zastosowaniem nagrzewania indukcyjnego, w których istotną rolę odgrywa precyzyjne sterowanie licznymi parametrami procesu.
EN
The paper presents four implemented automated systems for thermal machining and processing of metals using induction heating, where precise control of numerous process parameters plays an important role.
EN
Induction hardening is an innovative process allowing modification of the materials surface with more effective, cheaper and more reproducible way to compare with conventional hardening methods used in the aerospace industry. Unfortunately, high requirements and strict regulation concerning this branch of the industry force deep research allowing to obtain results that would be used for numerical modelling of the process. Only by this way one is able to start the industrial application of the process. The main scope of presented paper are results concerning investigation of microstructure evolution of tool steel after single-frequency induction hardening process. The specimens that aim in representing final industrial products (as heavily loaded gears), were heat- -treated with induction method and subjected to metallographic preparation, after which complex microstructure investigation was performed. The results obtained within the research will be a basis for numerical modelling of the process of induction hardening with potential to be introduced for the aviation industrial components.
EN
Purpose: In this study, mechanical behavior of iron base (Fe-0.8 C-2.0 Cu-1.5 Ni-X Mo-Y B (%wt.), x=0.6, 1.2 and 1.8; Y=0.2, 0.6 and 1.0) metal matrix composite (MMC) by powder metallurgy was investigated for gear production. Effect of Mo and B elements on surface hardness, density and microstructure of the composite samples. Design/methodology/approach: MMC has produced by warm compaction method followed by free sintering in controlled Ar gas atmosphere. Green composite has produced under 650 MPa pressure at 160ºC temperature. The green products have been sintered at temperature of 1150ºC and 60 min sintering time. Hardness test have been conducted before and after induction hardening. The microstructure of the samples have been examined before and after induction hardening under optical microscopy. Findings: The results have showed that the highest surface hardness has been obtained X=1.8 and Y=1.0 composition. Addition of Mo and B elements does not affect on the density of the sample. Research limitations/implications: The ability of induction hardening to composite material has been investigated. Originality/value: The studies were carried out in experimental composition with warm compacting method.
EN
The paper presents analysis of surface induction hardening of a cylindrical element made of steel 38Mn6. The mathematical model of the non-stationary process is elaborated. Calculations of coupled electromagnetic and temperature fields are provided by means of the Flux 2D software. Computations are compared with the measurements realized at the laboratory stand located in the Silesian University of Technology. The expected hardness distribution within the surface layer is noticed.
PL
W artykule przedstawiono analizę indukcyjnego hartowania powierzchniowego elementu cylindrycznego wykonanego ze stali 38Mn6. Do obliczeń opracowano model matematyczny niestacjonarnego procesu hartowania. Obliczenia sprzężonych pól elektromagnetycznych i temperatury wykonano za pomocą oprogramowania Flux 2D. Obliczenia zostały porównane z pomiarami na stanowisku laboratoryjnym, które znajduje się w Politechnice Śląskiej. Celem badań było uzyskanie odpowiedniego rozkładu twardości w warstwie powierzchniowej.
11
Content available remote Hartownia do badań precyzyjnego sterowania procesem hartowania indukcyjnego
PL
Hartowanie jest popularną metodą zmiany mechanicznych właściwości stali. Proces hartowania składa się z dwóch etapów: nagrzewania powyżej temperatury przemiany austenitycznej, a następnie chłodzenia z odpowiednią szybkością. Zależnie od wymaganych parametrów hartowanego materiału stosuje się hartowanie skrośne lub powierzchniowe.
PL
Jednym ze sposobów korygowania rozkładu temperatury powierzchni nagrzewanego wsadu o złożonych kształtach jest zmiana częstotliwości źródła zasilania. Metoda ta umożliwia uzyskanie dużej równomierności nagrzewanie powierzchni wsadów wklęsło-wypukłych, jak np. koła zębate. Prowadzi ona do relatywnie prostej konstrukcji wzbudnika, np. wzbudnika cylindrycznego. W pracy, wykorzystując symulacje 3D pola elektromagnetycznego i sprzężonych pól elektromagnetycznego i temperatury przeanalizowano powyższe zjawisko dla przypadku nagrzewania matrycy do zaginarki.
EN
One way to adjust the surface temperature distribution of induction heating charge of complex shapes is to change the frequency of the power supply. This method allows a very high uniformity of heating of the surface of the convex-concave charges such as gear wheels. In this paper, using the 3D simulation the electromagnetic and temperature fields were analyzed induction heating of the flanging die.
PL
W niniejszym artykule podjęto próbę opracowania algorytmów i metod wyznaczania parametrów elektrycznych nagrzewnicy w oparciu o jednoczesny pomiar prądu i napięcia. Wykorzystano przy tym algorytm Homera do obliczenia Dyskretnej Transformaty Fouriera zmierzonych sygnałów prądu i napięcia. Opisane algorytmy zaimple-mentowano w programie komputerowym napisanym w języku C#. Wyniki obliczeń porównano z symulacjami wykonanymi w programie FEMM.
EN
The computer simulation has been provided for a very large number of cases. In the paper were presented only same of them. Using FEMM computer simulation was carried out multi-variant. In this paper I am presented only the results obtained for frequency power source of 4000 Hz. The analysis shows that FEMM can be successfully used for the calculation of impedance values of not only rectangular cross section busbars but also cylindrical workpiece - internal inductor system as well. The measurements have been conducted making possible not only the verification of calculations but also the recognition of the parameters, which could not been determined during computer simulation.
EN
The paper encloses the results of the numerical analysis of electromagnetic field in the induction heating device for cylindrical workpieces. The 5-turn inductor has been replaced with five single coils with rectangular cross section. Numerical simulation was made for three different value of the times. The magnetic field in the charge was calculated for current I=2000 A and frequency f=9835 kHz. Its distribution was simulated and analyzed in the FLUX 3D program by using of finite element method.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń rozkładu natężenia pola magnetycznego w procesie nagrzewania indukcyjnego wsadów cylindrycznych od wewnątrz. Wykonano obliczenia w programie FLUX 3D metodą elementów skończonych. Wzbudnik stanowi 5-zwojowa miedziana cewka, w pracy zasymulowana jako 5 pojedynczych cewek o przekroju prostokątnym. Rozkład pola magnetycznego wyznaczony został dla prądu o wartości skutecznej 2kA i częstotliwości 9835Hz.
EN
The paper presents a model of induction heating implemented in FLUX 3D program. Multi-variant calculations of current density distributions were performed. The paper deals with the distribution of current density only for the power source frequency of 9835 Hz. Knowledge of current density distribution is the key to designate the input impedance of the heater, which is strongly influenced by the parameters of the power source.
PL
W pracy przedstawiono model nagrzewnicy indukcyjnej zaimplementowany w programie FLUX 3D. Wykonano obliczenia rozkładu gęstości prądu w programie FLUX 3D metodą elementów skończonych. Zaprezentowano układ nagrzewnicy indukcyjnej wsadu cylindrycznego ze wzbudnikiem wewnętrznym. Źródło zasilania o częstotliwości 9.835 Hz i o prądzie o wartości skutecznej 2kA.
EN
The paper encloses the results of the numerical analysis of temperature in the induction heating device for cylindrical workpieces. Numerical simulation was made for three different value of the times. Temperature in the workpiece was calculated for current I=2 kA and frequency f=10 kHz. The heating process was simulated and analyzed in the FLUX 3D program by using of finite element method.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń pola temperatury w procesie nagrzewania indukcyjnego wsadów cylindrycznych od wewnątrz. Wykonano obliczenia w programie FLUX 3D metodą elementów skończonych. Obliczenia parametrów pola temperatury wykonano dla trzech różnych czasów nagrzewania. Rozkład temperatury wyznaczony został dla prądu o wartości skutecznej 2kA i częstotliwości 10 kHz.
17
EN
The paper encloses the results of rectangle wires phenomena computation. The simulation was analyzed in the Femm 4.2. program. Numerical simulation was made for frequency 9835 Hz. The calculations of the electromagnetic field was made with the finite element method shows that FEMM software is useful tool for the initial analysis for electromagnetic field in the induction heaters. It can be successfully used for the calculation of approximate self-impedance values of rectangular cross section wires inclusive skin effect and proximity phenomenon.
PL
W pracy przedstawiono rozkład pola magnetycznego w przewodach szynowych o profilu prostokątnym wiodących prąd sinusoidalnie zmienny, służących do zasilania wzbudnika wewnętrznego układu nagrzewnicy indukcyjnej. Wykonano wielowariantową symulację komputerową w programie FEMM ver. 4.2. Wyznaczono rozkłady gęstości prądu i pola magnetycznego przewodach szynowych o profilu prostokątnym. Analizę przeprowadzono dla częstotliwości 9835 Hz. Uwzględniono zjawisko naskórkowości oraz efekt zbliżenia.(
18
Content available remote Inductance of tubular rectangular high current busduct of finite length
EN
The study attempts to calculate the mutual inductance busbar rectangular profile leading sinusoidal alternating current, to operate the internal coil of an induction heater. The results of these calculations have been compared with simulation in the FEMM program ver. 4.2. The input impedance of wire track is defined as the ratio of voltage to current. The analysis was conducted for inductor current frequencies of 9835 Hz, taking into account the phenomenon of skin effect and the effect of approximation.
PL
W pracy podjęto próbę obliczenia indukcyjności wzajemnej przewodów szynowych o profilu prostokątnym wiodących prąd sinusoidalnie zmienny, służących do zasilania wzbudnika wewnętrznego układu nagrzewnicy indukcyjnej. Wyniki tych obliczeń porównano z symulacją komputerową w programie FEMM ver. 4.2., gdzie impedancja wejściowa szynoprzewodu określona jest jako stosunek napięcia do prądu. Analizę przeprowadzono dla częstotliwości prądu wzbudnika 9835 Hz, uwzględniając zjawisko naskórkowości oraz efekt zbliżenia.
PL
W pracy przedstawiono analizę zjawisk zachodzących w przewodach szynowych o profilu prostokątnym wiodących prąd sinusoidalnie zmienny, służących do zasilania wzbudnika wewnętrznego układu nagrzewnicy indukcyjnej. Wyniki tej analizy porównano z symulacją komputerową w programie FEMM ver. 4.2. Wyznaczono rozkłady gęstości prądu i pola magnetycznego przewodach szynowych o profilu prostokątnym. Analizę przeprowadzono dla częstotliwości 9835 Hz. Uwzględniono zjawisko naskórkowości oraz efekt zbliżenia.
EN
The paper presents the analysis of phenomena in rectangular conductors with harmonic current used for supplying of the induction heater system with an internal inductor. Results of the analysis were compared with computations done in Femm 4.2. program. Distribution of current density and magnetic field were determined. Computations were done for field current frequency of 9835 Hz. Skin effect and proximity phenomenon were taken into consideration.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań własności warstw zahartowanych przy pomocy metody Barkhausena. Do obróbki cieplnej zarówno hartowania jak i odpuszczania zastosowano nagrzewanie indukcyjne próbek. Znalezione zostały związki pomiędzy parametrami szumu Barkhausena a zmianami twardości zahartowanych warstw wierzchnich próbek.
EN
In this paper, the result of the studies of hardened layer by Barkhausen method was shown. The heat treatment of the samples – hardening and annealing by induction heating was used. The relationship between the changes in hardess of the samples’ surfaces layers and Barkhuasne noise parameters was found.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.