Cтраница 3
Физическая сущность этого явления заключается в следующем. Различие в энергиях свободных электронов приводит к появлению разности потенциалов в поверхностном слое проводника, определяемой работой выхода электрона из металла. При соединении двух разнородных металлов с разными контактными потенциалами возникает перераспределение энергий электронов из-за наличия различных энергетических уровней, в результате чего электроны с более высокими уровнями энергии перейдут в металл, энергетический уровень которого меньше. Такой дрейф электронов создает заряды противоположного знака на концах разомкнутой цепи из этих металлов. [31]
Индукционный нагрев под поверхностную закалку, получивший в настоящее время широкое распространение в машиностроении, имеет целью нагреть до закалочной температуры лишь поверхностные слои детали для того, чтобы после быстрого охлаждения закалить лишь их; этот вид закалки применяется в тех случаях, когда необходимо сочетание в детали таких свойств, как твердая поверхность, противостоящая износу, и вязкая сердцевина, могущая выдержать ударную нагрузку. Для индукционного нагрева лишь поверхностных слоев целесообразно использовать явление поверхностного эффекта, при котором переменный ток течет главным образом в поверхностных слоях проводника. Подбирая частоту тока в соответствии с необходимой толщиной закаливаемого слоя, легко обеспечить надлежащую толщину и форму закаленного слоя. Индукционный нагрев позволяет возбудить в детали токи любой величины, обеспечивающие нагрев поверхностного слоя до закалочной температуры в течение нескольких секунд. [32]
Постоянный ток распределяется равномерно по поперечному сечению прямолинейного проводника. У переменного тока благодаря индукционному взаимодействию различных элементов тока между собой происходит перераспределение плотности тока по поперечному сечению проводника, в результате чего ток сосредоточивается преимущественно в поверхностном слое проводника. Концентрация переменного тока вблизи поверхности проводника называется скин-эффектом. [33]
![]() |
Индукционный нагрев. [34] |
В результате явления индукции в поверхностном слое возникают вихревые токи и в сдое обрабатываемого изделия происходит выделение джоулевой теплоты. Плотность индуктированного переменного тока, по сечению проводника ( нагреваемого изделия) неодинакова. Ток проходит в основном в поверхностном слое проводника. Это явление начывдется поверхностным эффектом. [35]
![]() |
Распределение температуры при индукционном нагреве и твердости после закалки по сечению изделия. [36] |
В результате явления индукции в поверхностном слое возникают вихревые токи и в слое обрабатываемого изделия происходит выделение джоулевой теплоты. Плотность индуктированного переменного тока по сечению проводника ( нагреваемого изделия) неодинакова. Ток проходит в основном в поверхностном слое проводника. Это явление называется поверхностным эффектом. [37]
Известны три типа генераторов для питания индукторов, различающихся главным образом частотой переменного тока. Для сравнительно низких частот ( от 60 до 10000 гц) применяются мотор-генераторы; для промежуточных частот ( 10000 - 50000 гц) применяют искровые разрядники, а для высоких частот используют ламповые генераторы. Индуцируемые токи протекают преимущественно в поверхностных слоях проводника, так как глубина проникновения тока в металл обратно пропорциональна квадратному корню из частоты. При малых размерах частиц эффективный нагрев возможен только при токах высокой частоты, в связи с чем ламповые генераторы имеют преимущества при плавке порошковой шихты. [38]
Это объясняется тем, что при переменном токе имеет место явление вытеснения тока к поверхностным слоям проводника ( поверхностный эффект), что равносильно уменьшению рабочего сечения проводника. Чем больше частота переменного тока, тем больше сказывается поверхностный эффект. [39]
Индукционный нагрев под поверхностную закалку, получивший в настояще время широкое распространение в машиностроении, имеет целью нагреть до закалочной температуры лишь поверхностные слои детали для того, чтобы после быстрого охлаждения был закален именно этот слой. Этот вид закалки применяется в тех случаях, когда необходимо сочетание в детали таких свойств, как твердая поверхность, противостоящая износу, и вязкая сердцевина, могущая выдержать ударную нагрузку. Для индукционного нагрева лишь поверхностных слоев целесообразно использовать явление поверхностного эффекта, при котором переменный ток проходит главным образом ij поверхностных слоях проводника. [40]
Переменный ток, протекая через индуктор, создает переменное магнитное поле. В результате индукции в поверхностном слое возникают вихревые токи, и в слое обрабатываемого изделия происходит выделение джоулева тепла. Плотность индуктированного переменного тока по сечению проводника ( нагреваемого изделия) неодинакова. Ток проходит в основном в поверхностном слое проводника. Это явление называется п о-верхностным эффектом. [42]
![]() |
Схема. нагрева токамя высокой. [43] |
Переменный ток, протекая через индуктор, создает переменное магнитное поле. В результате явления индукции в поверхностном слое возникают-вихревые токи и в слое обрабатываемого изделия происходит выделение джоулева тепла. Плотность индуктированного переменного тока по сечению проводника ( нагреваемого изделия) неодинакова. Ток проходит в основном в поверхностном слое проводника. Это явление называется поверхностным эффектом. [44]
Переменный ток, протекая через индуктор, создает переменное магнитное поле. В результате индукции в поверхностном слое возникают вихревые токи, и в слое обрабатываемого изделия происходит выделение джоулева тепла. Плотность индуктированного переменного тока по сечению проводника ( нагреваемого изделия) неодинакова. Ток проходит в основном в поверхностном слое проводника. [45]