El endurecimiento por inducción es un proceso utilizado para endurecer la superficie de piezas metálicas calentándolas con un campo magnético alterno y enfriándolas después rápidamente.La temperatura necesaria para el endurecimiento por inducción suele superar la temperatura del punto crítico del acero, que es la temperatura a la que el acero sufre una transformación de fase de ferrita a austenita.Esta temperatura crítica varía en función del tipo de acero, pero suele situarse entre 700 °C y 900 °C (1292 °F y 1652 °F).El proceso consiste en colocar la pieza en una bobina inductora, donde una corriente alterna genera un campo magnético, induciendo corrientes de Foucault que calientan la superficie de la pieza.La alta densidad de corriente en la superficie provoca un calentamiento rápido y, una vez alcanzada la temperatura deseada, la pieza se enfría rápidamente para conseguir el endurecimiento superficial.
Explicación de los puntos clave:
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Proceso de endurecimiento por inducción:
- El endurecimiento por inducción consiste en colocar la pieza en una bobina inductora.
- Una corriente alterna en la bobina genera un campo magnético que induce corrientes de Foucault en la pieza.
- Las corrientes parásitas hacen que la superficie de la pieza se caliente rápidamente debido al efecto piel, en el que la densidad de corriente es mayor en la superficie.
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Gama de temperaturas para el temple por inducción:
- La temperatura necesaria para el endurecimiento por inducción debe superar la temperatura del punto crítico del acero.
- La temperatura del punto crítico es la temperatura a la que el acero se transforma de ferrita a austenita, normalmente entre 700 °C y 900 °C (1292 °F y 1652 °F).
- La temperatura exacta depende del tipo específico de acero que se esté tratando.
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Efecto de la frecuencia de la corriente:
- La frecuencia de la corriente alterna afecta a la profundidad de la capa de calentamiento.
- Las frecuencias más altas producen una mayor diferencia de densidad de corriente entre la superficie y el interior, lo que da lugar a una capa de calentamiento más fina.
- Esto permite un control preciso de la profundidad de la capa endurecida, lo que hace que el endurecimiento por inducción sea adecuado para aplicaciones que requieren una dureza superficial específica sin afectar a las propiedades del núcleo del material.
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Enfriamiento rápido:
- Una vez que la superficie de la pieza alcanza la temperatura crítica, se enfría rápidamente, normalmente con agua, aceite o agentes de temple a base de polímeros.
- Este enfriamiento rápido transforma la austenita en martensita, una fase dura y quebradiza, dando lugar a una capa superficial endurecida.
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Aplicaciones y ventajas:
- El endurecimiento por inducción se utiliza ampliamente en industrias como la automovilística, la aeroespacial y la manufacturera para componentes como engranajes, ejes y cojinetes.
- El proceso ofrece varias ventajas, como el endurecimiento localizado, la distorsión mínima y la posibilidad de endurecer zonas específicas de una pieza sin afectar a todo el componente.
En resumen, la temperatura para el endurecimiento por inducción viene determinada por la temperatura del punto crítico del acero, que suele estar entre 700°C y 900°C.El proceso consiste en calentar la superficie de la pieza mediante un campo magnético alterno y, a continuación, enfriarla rápidamente para conseguir una capa superficial endurecida.La frecuencia de la corriente alterna influye en la profundidad de la capa de calentamiento, lo que permite un control preciso del proceso de endurecimiento.El endurecimiento por inducción es un método versátil y eficaz para mejorar la resistencia al desgaste y la durabilidad de los componentes metálicos.
Tabla resumen:
| Aspecto clave | Detalles |
|---|---|
| Rango de temperatura | 700°C a 900°C (1292°F a 1652°F) |
| Temperatura del punto crítico | Transformación de fase de ferrita a austenita |
| Mecanismo de calentamiento | El campo magnético alterno induce corrientes de Foucault para un rápido calentamiento de la superficie |
| Método de enfriamiento | Enfriamiento rápido mediante agua, aceite o agentes de enfriamiento a base de polímeros |
| Aplicaciones | Engranajes, ejes, rodamientos en automoción, aeroespacial y fabricación |
| Ventajas | Endurecimiento localizado, distorsión mínima, control preciso |
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