Er zijn verschillende methoden om het oppervlak van de metalen rail te verharden, afhankelijk van het type metaal, de gewenste hardheid en de beschikbare apparatuur. Enkele veel voorkomende methoden zijn:
- Carbureren: Dit is een proces waarbij koolstof wordt toegevoegd aan het oppervlak van koolstofarm staal door het te verwarmen in een koolstofrijke omgeving. De koolstof diffundeert in het staal en vormt een harde laag, de zogenaamde case. Opkolen kan worden gedaan door de metalen baan met houtskool of cokes in een stalen kist te stoppen en deze gedurende enkele uren op hoge temperatuur te verwarmen, of door deze in een oven bloot te stellen aan koolstofhoudende gassen. Carbureren is geschikt voor tandwielen, kogel- en rollagers en zuigerpennen.
- Nitreren: Dit is een proces waarbij stikstof wordt toegevoegd aan het oppervlak van staal of andere metalen door ze te verwarmen in een stikstofrijke atmosfeer. De stikstofatomen binden zich met de metaalatomen en vormen een harde nitridelaag. Nitreren kan worden gedaan door ammoniakgas of plasma als stikstofbron te gebruiken. Nitreren is geschikt voor nokkenassen, brandstofinjectiepompen en klepstelen.
- Vlamverharding: dit is een proces waarbij het oppervlak van het metalen spoor wordt verwarmd met een gasvlam totdat het roodgloeiend gloeit, en het vervolgens wordt geblust in water of olie. Hierdoor ontstaat er een harde martensitische laag op het oppervlak, terwijl de kern zacht en taai blijft. Vlamverharding kan worden gedaan met behulp van een fakkel of een machine die de vlam langs de baan beweegt. Vlamverharding is geschikt voor grotere werktuigen die plaatselijke verharding vereisen.
- Inductieharden: Dit is een proces waarbij het oppervlak van het metalen spoor wordt verwarmd met een elektrische stroom die wervelstromen in het metaal induceert. De wervelstromen genereren warmte en verhogen de temperatuur van het oppervlak, die vervolgens wordt geblust in water of olie. Hierdoor ontstaat er ook een harde martensitische laag op het oppervlak, terwijl de kern zacht en taai blijft. Inductieharden kan worden gedaan met behulp van een spoel of een inductiemachine die de baan omringt. Inductieharden is geschikt voor metalen rails met groeven of complexe vormen.
Hoe het inductiehardingsproces van rails uitvoeren?
Het inductiehardingsproces van rails is een manier om de hardheid en slijtvastheid van het railoppervlak te vergroten door het met een elektrische stroom te verwarmen en vervolgens snel af te koelen. Het proces omvat de volgende stappen:
- De rail wordt in een spoel of inductiemachine geplaatst die een wisselend magnetisch veld genereert. Hierdoor ontstaan wervelstromen in de rail, waardoor het oppervlak opwarmt tot een hoge temperatuur (meestal tussen 800°C en 950°C).
- De verwarmde rail wordt vervolgens geblust in water of olie, wat een snelle afkoeling en een fasetransformatie van het staal veroorzaakt. Hierdoor ontstaat er een harde martensitische laag op het oppervlak, terwijl de kern zacht en taai blijft.
- De geharde rail wordt vervolgens getemperd om de broosheid te verminderen en de taaiheid te verbeteren. Dit kan worden gedaan door de rail gedurende korte tijd op een lagere temperatuur (meestal tussen 150°C en 250°C) te verwarmen, hetzij door inductie, hetzij door middel van een oven.
- De geharde rail wordt vervolgens geslepen of gepolijst om eventuele oneffenheden in het oppervlak te verwijderen en de maatnauwkeurigheid en gladheid te verbeteren.
Het inductiehardingsproces van rails kan de prestaties en duurzaamheid van de rails verbeteren en de onderhoudskosten en het energieverbruik verlagen. Het proces vereist echter een nauwkeurige controle van de verwarmings- en koelingsparameters, evenals van de kwaliteit van het gebruikte staal. Als u geïnteresseerd bent en er meer over wilt weten inductiehardende apparatuur, kunt u onze inductiehardingsexperts raadplegen!
