Tôi tần số cao là một quy trình làm cứng bề mặt sử dụng cảm ứng điện từ để nung nóng nhanh bề mặt bánh răng đến nhiệt độ tới hạn (thường là 800–950°C), sau đó làm nguội ngay lập tức trong nước hoặc dầu. Điều này tạo ra một lớp cứng mactenxit giúp tăng cường đáng kể độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn mà không làm giảm độ bền lõi của bánh răng. Khi các ngành công nghiệp yêu cầu hiệu suất cao hơn trong các ứng dụng nhỏ gọn, mô-men xoắn cao, bánh răng tôi tần số cao đã trở nên không thể thiếu trong ngành ô tô, khai thác mỏ, năng lượng và thiết bị chính xác.

Lợi ích hiệu suất cốt lõi

1. Độ cứng bề mặt cực cao & Khả năng chống mài mòn
Bằng cách nung nóng nhanh bề mặt răng bánh răng và làm nguội nhanh, một lớp mactenxit cứng được hình thành với độ cứng HRC 55–62 (thường thấy ở thép 40Cr hoặc 42CrMo).

• Khả năng chống mài mòn được cải thiện hơn 50%.

• Mức độ mài mòn bề mặt chỉ bằng 30–50% so với các bánh răng thông thường không được xử lý.

• Thích hợp cho môi trường có ma sát cao, chẳng hạn như hộp số tải nặng và máy móc khai thác mỏ.

2. Độ bền mỏi cao
Quá trình tôi luyện tạo ra ứng suất dư nén trong lớp đã được làm cứng, giúp ngăn chặn sự hình thành và phát triển của các vết nứt bề mặt.

• Giới hạn mỏi tăng 20–30%.

• Ví dụ, bánh răng trục chính của tuabin gió làm từ thép 42CrMo có thể đạt tuổi thọ 20 năm.

3. Độ bền cốt lõi được duy trì
Chỉ lớp ngoài cùng được làm cứng (thường dày 0,2–5mm), trong khi lõi vẫn giữ được độ dẻo và khả năng chịu va đập.

• Đặc tính kép này đảm bảo cả độ bền bề mặt và khả năng chống nứt vỡ dưới tác động của tải trọng va đập.

• Được sử dụng rộng rãi trong các bộ truyền động trục xe ô tô và các bộ phận chịu tải trọng va đập.

Ưu điểm của kiểm soát quy trình

1. Làm cứng cục bộ chính xác
Quy trình này có thể nhắm mục tiêu vào từng răng riêng lẻ hoặc các vùng cụ thể trên bề mặt bánh răng, do đó phù hợp với các biên dạng phức tạp như bánh răng hành tinh và các hình dạng không tiêu chuẩn.

• Độ sâu của lớp tôi cứng có thể điều chỉnh thông qua tần số, công suất và thời gian.

• Cho phép xử lý theo ứng dụng cụ thể với độ biến dạng tối thiểu.

2. Hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng
Toàn bộ quy trình chỉ mất vài giây đến vài chục giây, giúp giảm tiêu thụ năng lượng đến 30% so với các phương pháp truyền thống.

• Tương thích với các dây chuyền sản xuất tự động sử dụng robot xử lý hàng hóa.

• Rất phù hợp cho sản xuất quy mô lớn

3. Độ biến dạng thấp
Việc gia nhiệt cục bộ và nhanh chóng giúp giảm thiểu biến dạng nhiệt.

• Độ lệch tròn có thể được kiểm soát trong phạm vi ≤0,01 mm đối với các bánh răng chính xác (ví dụ: bánh răng trục chính CNC).

• Mặc dù tôi bằng laser gây ra biến dạng ít hơn, nhưng tôi tần số cao lại tiết kiệm chi phí hơn và mang lại độ sâu làm việc linh hoạt hơn.

Hiệu quả về vật liệu và chi phí

1. Khả năng tương thích vật liệu rộng rãi
Áp dụng cho thép cacbon trung bình và cao, cũng như thép hợp kim có hàm lượng cacbon ≥0,35%, chẳng hạn như S45C, 40Cr và 42CrMo.

• Hỗ trợ nhiều ứng dụng bánh răng công nghiệp khác nhau.

2. Tỷ lệ hiệu quả chi phí vượt trội
Tôi luyện ở tần số cao cho phép sử dụng các vật liệu tiết kiệm hơn (ví dụ: thay thế 40CrNiMoA), giảm chi phí vật liệu từ 20–30%.

• Cần ít công đoạn gia công sau xử lý hơn.

• Chu kỳ sản xuất ngắn hơn giúp cải thiện hiệu quả sản xuất tổng thể.

Ứng dụng điển hình

Các bánh răng tôi tần số cao được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ độ cứng bề mặt, khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi tuyệt vời. Trong...ngành công nghiệp ô tôChúng được sử dụng trong các bánh răng truyền động làm từ thép 40Cr, có khả năng hoạt động bền bỉ đến 150.000 km, cũng như trong các trục khuỷu động cơ hiệu suất cao.máy móc hạng nặngCác bánh răng này được sử dụng trong trục máy nghiền khai thác mỏ, nơi độ cứng bề mặt đạt HRC 52 và độ bền mỏi uốn vượt quá 450 MPa.

In thiết bị chính xácVí dụ như trong máy công cụ CNC, bánh răng trục chính làm bằng thép 42CrMo có thể hoạt động hơn 5.000 giờ mà không bị biến dạng. Chúng cũng là các bộ phận quan trọng trong trục chính của tuabin gió, nơi độ tin cậy và tuổi thọ là rất cần thiết. Trong các lĩnh vực...vận tải đường sắt và robotTôi luyện tần số cao được sử dụng để tăng cường hệ thống hộp số trong tàu cao tốc và robot, cũng như để củng cố hệ thống vít me con lăn hành tinh.

Triển vọng tương lai

Với sự kết hợp giữa bề mặt được tôi cứng và lõi bền chắc, bánh răng tôi tần số cao là không thể thiếu trong các ứng dụng tải trọng cao, tốc độ cao và độ chính xác cao. Nhờ tính linh hoạt trong quy trình, độ biến dạng tối thiểu và hiệu quả về chi phí, nó vẫn là giải pháp được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp ô tô, thiết bị năng lượng và máy móc chính xác.

Các bước phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào:

• Tích hợp hệ thống điều khiển kỹ thuật số để tối ưu hóa hơn nữa độ chính xác của quy trình.

• Thúc đẩy các phương pháp quy trình ngắn, thân thiện với môi trường nhằm giảm thiểu sử dụng năng lượng và khí thải.