MX2012011957A - Tratamiento termico por induccion de una pieza de trabajo anular. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan aparato y método para tratar con calor por inducción una superficie circular de piezas de trabajo anulares en donde se utiliza por lo menos un par inductor para llevar a cabo un tratamiento térmico por inducción de escaneado de la superficie circular; el movimiento controlado de los inductores y la aplicación de enfriador se proporcionan particularmente en las ubicaciones inicial y final del tratamiento térmico sobre la superficie circular para mejorar la uniformidad metalúrgica de la pieza de trabajo anular en estas ubicaciones; en combinación con el movimiento controlado de los inductores, un esquema de control de energía-frecuencia simultáneas se puede aplicar a los inductores durante el proceso de tratamiento térmico.

Description

TRATAMIENTO TÉRMICO POR INDUCCIÓN DE UNA PIEZA DE TRABAJO ANULAR REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente norteamericana Serie No. 61/323,428 presentada el 13 de abril de 2010, la cual se incorpora en la presente a manera de referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un tratamiento térmico por inducción de piezas de trabajo anulares, y en particular a cuando se utilizan por lo menos un par de inductores en un proceso de tratamiento térmico por inducción de escaneado de una o más superficies de una pieza de trabajo anular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El calentamiento por inducción eléctrica se puede utilizar para calentar materiales eléctricamente conductores (por ejemplo, hierros y aceros fundidos) a temperaturas en el intervalo austenítico. El material calentado se templa posteriormente a temperaturas en las cuales se forman productos de transformación inferiores, tales como martensita y/o bainita. Existen dos enfoques básicos para calentar por inducción una pieza de trabajo anular grande, o en forma de anillo, a saber, un proceso (estático) de un solo disparo o un proceso de escaneado.

En un proceso térmico por inducción estático, la región de la pieza de trabajo que se requiere que sea tratada con calor puede estar rodeada por una bobina de inducción de una sola vuelta o múltiples vueltas. Por ejemplo, para endurecer metalúrgicamente una región en el diámetro interior 90a de una pieza de trabajo anular 90 (Figura 1A), una bobina de inducción se puede colocar dentro del anillo formado, y se suministra corriente alterna (CA) a la bobina de inducción para establecer un campo magnético alrededor de la bobina que proporciona un flujo electromagnético que se acopla con la región del diámetro interior de la pieza de trabajo para el tratamiento térmico deseado. Si el tratamiento térmico de una región (mostrada como una región sombreada 90c en la figura 1 C) está en el diámetro exterior 90a' de la pieza de trabajo 90, entonces la bobina de inducción 100 se puede colocar fuera del anillo formado como se muestra en la figura 1 B y la figura 1 C. La bobina de inducción 100 está conectada a una fuente de energía de corriente alterna 102. En esta disposición, la bobina de inducción 100 rodea el diámetro externo de la pieza de trabajo 90. La pieza de trabajo se puede girar opcionalmente (por ejemplo alrededor del eje central de la pieza de trabajo A) durante el proceso de tratamiento térmico para asegurar una distribución uniforme de la energía inducida alrededor del perímetro de la pieza de trabajo a lo largo de todo el ciclo de calentamiento. Se seleccionan velocidades de rotación para adaptarse a los requerimientos del proceso.

Cuando se utiliza una bobina de inducción que rodea 100 como se muestra en la figura 1A y la figura 1 B, los siguientes parámetros de proceso desempeñan un papel dominante en la obtención de la profundidad de dureza requerida, d, y el patrón: frecuencia de la corriente alterna suministrada; magnitud de la energía de inducción suministrada; parámetros de temple (tales como temperatura del temple; velocidad de flujo del temple (densidad de flujo); presión y concentración de temple, por ejemplo con temple acuoso de polímero); y tiempo de proceso del ciclo. El tiempo de proceso del ciclo incluye: tiempo de calentamiento por inducción; tiempo de recalentamiento (si se utiliza recalentamiento); y tiempo de temple. Existen dos métodos de temple comúnmente aplicados en un proceso térmico de un solo disparo de una pieza de trabajo anular grande. De conformidad con una técnica como se ilustra en la figura 1 D, tras la terminación de la etapa de calentamiento por inducción, la pieza de trabajo calentada se coloca dentro de un bloque (o anillo) de temple separado concéntrico de rociado 104 que está colocado debajo del inductor 100 y temple de rociado en el lugar moviendo la pieza de trabajo 90 hacia abajo como se muestra en la figura 1 D. Tras suficiente temple, una capa de dureza de superficie 90c'se formará sobre la superficie de la pieza de trabajo. En un método alternativo de temple como se ilustra en la figura 1 E, la pieza de trabajo anular calentada 90 se sumerge en un tanque de temple 92 lleno de enfriador 94 y el temple tiene lugar en el interior del tanque de temple mientras que el enfriador se agita generalmente por medios adecuados.

Uno de los principales inconvenientes de un tratamiento térmico de un solo disparo, es la necesidad de suministrar a la bobina de inducción (inductor) con una cantidad sustancial de energía debido a que el método de calentamiento simultáneo requiere una magnitud de energía suficiente para elevar la temperatura de la superficie completa del anillo al nivel requerido a la profundidad requerida. Por lo tanto, se requieren fuentes de calentamiento por inducción de energía altamente costosas.

En un proceso de inducción de escaneado, un inductor sensiblemente más pequeño que aquel utilizado en el proceso de un solo disparo, tal como un inductor corto 101 se mueve en una trayectoria circular (concéntrico con el centro de la pieza de trabajo) alrededor del perímetro externo de la pieza de trabajo anular 90 como se muestra en la figura 2A. Un solo inductor 101 se muestra en múltiples ocasiones en la figura 2A y la figura 2B para indicar la trayectoria de desplazamiento circular dirigida del inductor, es decir, desde la posición de inicio A1 , seguida por posiciones de cuadrante posteriores secuenciales (en sentido de las agujas del reloj CW, por sus siglas en inglés) B1 , C1 y D1. Mientras se mueve alrededor de la pieza de trabajo, el campo de flujo magnético establecido por el flujo de corriente alterna en el inductor 101 se acopla a una profundidad de penetración requerida de la pieza de trabajo como se muestra diagramáticamente por las regiones sombreadas. Un solo aparato de temple de rociado 105 se mueve con el inductor (vías) 101 alrededor de la pieza de trabajo y asimismo se muestra en múltiples ocasiones en las figuras. El aparato de temple de rociado 105 puede ser de forma adecuada conocida en la técnica tal como un bloque o eyector de temple, y también puede ser un montaje integral con el inductor. Este proceso de inducción de escaneado requiere significativamente menos energía que el proceso de un solo disparo, debido a que solamente un sector pequeño de la pieza de trabajo está acoplado instantáneamente al flujo y calentado inductivamente a medida que el inductor 101 se mueve alrededor de la pieza de trabajo anular. Una desventaja de este método es la presencia de una zona "blanda" 90d en la profundidad de penetración (sombreada) endurecida metalúrgicamente 90c' como se muestra en la figura 2B, en donde la pieza de trabajo no será tratada con calor correctamente. La zona blanda en este ejemplo es una función de la longitud de la bobina 101 y su velocidad de escaneado y está generalmente en el intervalo de 1 a 9 cm de longitud de arco como se muestra en la figura 2B. El término "zona blanda" se utiliza para describir una región en donde no se obtiene el deseado tratamiento térmico metalúrgico obtenido en la profundidad de penetración en otro sitio alrededor del perímetro externo. La zona blanda90d se crea inevitablemente debido a la región templada contigua a la sección de anillo final que será calentada.

Para evitar zonas blandas mientras se lleva a cabo el endurecimiento con escaneado sin la necesidad de un suministro de energía de gran tamaño, como se requiere con el endurecimiento de un disparo estático, se puede utilizar la disposición de doble aparato de temple/inductor del arte previo mostrado en la figura 3. Un par de inductores 103a y 103b se pueden utilizar con cada inductor en el par llevando a cabo el endurecimiento por inducción para una mitad de la pieza de trabajo anular 90. En la figura 3 cada inductor rodea los perímetros interno y externo de la pieza de trabajo de manera que las profundidades de penetración dentro de los perímetros interno y externo se tratan con calor. La disposición mostrada en la figura 3 se describe adicionalmente en "Induction Surface Hardening" de A.D. Demichev, páginas 25-26, publicado por la División de Leningrado de la Casa Editorial de "Mashinostryeniye", San Petersburgo, RUSIA, 1979. Por simplicidad en la ilustración y en la descripción, se proporcionan figura 4A a figura 4C para describir una disposición de doble aparato de temple/inductor en donde solamente se trata con calor una profundidad de penetración desde el perímetro externo de la pieza de trabajo. Los inductores 103a (en el sentido inverso al de las agujas del reloj) y 103b (en el sentido de las agujas del reloj) se mueven en direcciones contrarias circulares a una velocidad constante alrededor del perímetro externo de la pieza de trabajo 90 de posiciones de inicio A1 y A2, respectivamente, como se muestra en la figura 4A a posiciones intermedias B1 y B2, respectivamente, como se muestra en la figura 4B, y posteriormente a posiciones de acabado C1 y C2, como se muestra, respectivamente, en la figura 4C. El arco en el sentido inverso al de las agujas del reloj y el arco en el sentido de las agujas del reloj de la posición A1 a la posición C1 y de la posición A2 a la posición C2, respectivamente, son menores de 180 grados debido al espacio físico ocupado por los dos inductores cuando son adyacentes (lado a lado) entre sí en la posiciones de inicio y acabado. Cada inductor se suministra con la misma magnitud de energía a partir de una fuente de corriente alterna adecuada a través de menos que el movimiento semicircular completo alrededor del perímetro externo de la pieza de trabajo. Como con el proceso de un solo inductor descrito anteriormente, los aparatos de temple de rociado 105a y 105b se mueven con inductores(vías) 103a y 103b, respectivamente, alrededor de la pieza de trabajo hasta que los inductores son adyacentes entre sí al final del proceso de calentamiento en las posiciones C1 y C2 como se muestra en la figura 4C. Ambos aparatos de rociado no están energizados en estas posiciones y, simultáneamente, un aparato de rociado auxiliar 105c proporciona automáticamente enfriador al sector final tratado con calor 90e de la pieza de trabajo como se muestra en la figura 4C. Los inductores adyacentes en las posiciones de acabado de calentamiento C1 y C2 eliminan la presencia de zonas blandas en las posiciones finales de calentamiento.

Una de los defectos del proceso de doble aparato de rociado/inductor es la dificultad de proporcionar un calentamiento uniforme, y como resultado, una profundidad de dureza uniforme 90c en las posiciones de inicio y acabado (A1 , A2 y C1 , C2). Al inicio del proceso de calentamiento, la distancia entre los inductores 103a y 103b no puede ser inmediatamente adyacente entre sí, ya que los campos magnéticos establecidos por el flujo de corriente en cada inductor podrían interferir entre sí sí se suministran por suministros de energía independientes, lo cual puede resultar en niveles más bajos de calentamiento inducido.

Adicionalmente, después de que se inicia el proceso de calentamiento, ambos inductores 103a y 103b tienen que desplazarse lo suficientemente lejos uno del otro antes de que el enfriador se pueda suministrar desde los aparatos de temple 105a y 105b a una región calentada 90e de la pieza de trabajo 90 como se muestra en las vistas con detalle de la figura 5A y la figura 5B. Si el enfriador se suministra demasiado pronto (es decir, cuando los inductores no se han desplazado lo suficientemente lejos uno del otro), el enfriador puede salpicar sobre sectores de calentamiento ubicados debajo de los inductores energizados, lo que resulta en la formación de estructuras de endurecimiento inaceptables, tales como una apariencia de regiones dentro del patrón de dureza que tiene transformaciones de fase inapropiadas, puntos blandos, y microestructuras alteradas. Por lo tanto, siempre existe un retraso más prolongado de temple durante la etapa inicial de calentamiento por inducción en comparación con el retraso de temple durante el escaneado.

Ambos inductores 103a y 103b deben desplazarse en direcciones opuestas lo suficientemente lejos uno del otro para evitar salpicaduras del enfriador sobre la zona que se calienta como se muestra en la figura 5C antes de que el rociado del temple 105a' pudiera comenzar a ser suministrado desde el aparato de temple 105a y 105b. Típicamente esta distancia de separación puede estar en el intervalo aproximado de 5 a 10 cm.

Durante este período de retraso de temple inevitable, no habrá pérdida de calor de la región previamente calentada entre los inductores 103a y 103b debido a una conducción térmica que conduce a un flujo de calor desde regiones de temperatura alta del anillo a sus regiones más frías como resultado de un "efecto de depresión en frío". Debido a este efecto, el área previamente calentada se puede enfriar a temperaturas por debajo del nivel, y a una velocidad que es demasiado lenta para obtener una estructura totalmente martensítica deseada. Durante el retraso de temple inevitable, además del efecto de depresión en frío, el enfriamiento de las áreas inicialmente calentadas tiene lugar debido a las pérdidas de calor de la superficie de radiación y convección térmicas. Las relaciones mayores de "profundidad de dureza a espesor de anillo" y las velocidades más lentas de escaneado de los inductores afectan negativamente a las condiciones térmicas de la región inicialmente calentada que está colocada entre el par de inductores 103a y 103b. Una dificultad similar en la obtención de una distribución de temperatura y un perfil de dureza deseados se produce en la región final de calentamiento (posiciones C1 y C2) de la pieza de trabajo como se muestra en la figura 4C por las razones relacionadas con el retraso de temple similares a aquellas descritas anteriormente para las posiciones de inicio de los inductores.

Un objeto de la presente invención es obtener una capa de dureza metalúrgicamente uniforme en la región en donde comienza el proceso térmico por inducción y termina en dos o más aparatos de rociado/inductor empleando un proceso de tratamiento térmico de escaneado para una pieza de trabajo anular.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención es un método de, y un aparato para, un tratamiento térmico por inducción de escaneado de una pieza de trabajo anular en donde por lo menos dos inductores se utilizan simultáneamente. El movimiento controlado de los inductores y la aplicación de enfriador se proporciona en las ubicaciones de calentamiento inicial y final de los dos inductores para mejorar la uniformidad metalúrgica de la pieza de trabajo anular en estas ubicaciones. En combinación con el movimiento controlado de los inductores, se puede aplicar un esquema de control de energía-frecuencia simultáneas a los inductores.

Los anteriores y otros aspectos de la invención se exponen en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos adjuntos, como se resumen brevemente a continuación, se proporcionan para la comprensión de la invención a manera de ejemplo, y no limitan la invención como se expone adicionalmente en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas: La figura 1A es una vista isométrica de un ejemplo de una pieza de trabajo anular o de anillo que puede ser metalúrgicamente tratada con calor por el método y aparato de la presente invención.

La figura 1 B y la figura 1 C son una vista superior diagramática y una vista en sección transversal (a través de la línea B-B en la figura 1 B, respectivamente, de un proceso típico de tratamiento térmico por inducción de un solo disparo del arte previo para una pieza de trabajo anular.

La figura 1 D y la figura 1 E ilustran dos métodos típicos del arte previo de temple de la pieza de trabajo calentada en la figura 1 B y la figura 1C.

La figura 2A y la figura 2B ¡lustran diagramáticamente un solo aparato de inductor y temple del arte previo, método de calentamiento y temple por inducción de escaneado a una profundidad de penetración de endurecimiento metalúrgico alrededor del perímetro externo de una pieza de trabajo anular.

La figura 3 es una vista superior diagramática de un aparato de inducción de escaneado del arte previo que utiliza dos inductores que tratan metalúrgicamente con calor tanto el perímetro interior como el perímetro exterior de una pieza de trabajo anular.

La figura 4A a la figura 4C ¡lustran diagramáticamente un proceso de inducción de escaneado del arte previo que utiliza dos inductores que tratan metalúrgicamente con calor el perímetro exterior de una pieza de trabajo anular.

La figura 5A a la figura 5C ilustran diagramáticamente con detalle el proceso de etapa inicial de calentamiento para el proceso de inducción de escaneado del arte previo mostrado en la figura 4A a la figura 4C.

La figura 6A a la figura 6D ilustran diagramáticamente las etapas del proceso de etapa inicial de calentamiento de la presente invención para un proceso de tratamiento térmico por inducción de escaneado de doble inductor y de bloque de temple para el perímetro exterior de una pieza de trabajo anular.

La figura 6E ilustra diagramáticamente un ejemplo de una etapa del proceso de tratamiento térmico por inducción en estado estacionario entre la etapa inicial de calentamiento y el extremo final de las etapas del proceso de tratamiento térmico.

La figura 7A a la figura 7E ilustran diagramáticamente dos ejemplos alternativos de las etapas del proceso de etapa final de calentamiento de la presente invención para un proceso de tratamiento térmico por inducción de escaneado de doble inductor y bloque de temple para el perímetro exterior de una pieza de trabajo anular.

La figura 8 ilustra diagramáticamente un ejemplo de las etapas del proceso de etapa inicial de calentamiento de la presente invención y dos ejemplos alternativos de un extremo final de las etapas del proceso de tratamiento térmico de la presente invención.

La figura 9A a la figura 9E ilustran gráficamente un ejemplo de un esquema de control de energía-frecuencia inducido para la aplicación con la presente invención.

La figura 10A a la figura 10F ilustran diagramáticamente ejemplos alternativos de las etapas del proceso de etapa de calentamiento final de la presente invención para un proceso de tratamiento térmico por inducción de escaneado de doble inductor y bloque de temple para el perímetro exterior de una pieza de trabajo anular.

La figura 1 1 ilustra un ejemplo de un aparato de la presente invención que se puede utilizar para practicar algunos de los ejemplos de los procesos térmicos por inducción de la presente invención.

La figura 12 es una vista detallada de un par de montajes de los inductores utilizados en el aparato mostrado la figura 1 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El término pieza de trabajo anular (anillo) se utiliza para describir un componente anular, tal como, pero no limitado a, un rodillo grande o una pista de rodamiento de bolas. Tales pistas de rodamiento se pueden utilizar, por ejemplo, en los cojinetes de empuje en las turbinas eólicas que son capaces de producir energía eléctrica en el rango de megavatios. Si la pieza de trabajo es una pista de rodamiento grande, la superficie, o superficies que pueden ser tratadas con calor por inducción son las pistas circulares interna y externa (90a y 90a', respectivamente, en la figura 1A) y las pistas axiales (90b en la figura 1A; pista axial inferior no visible). El término relativo "grande" se utiliza en la presente para describir una pieza de trabajo anular suficientemente grande para verse afectada por las deficiencias descritas anteriormente para el proceso de tratamiento térmico por inducción de escaneado de doble inductor del arte previo; tal pieza de trabajo anular tiene típicamente un diámetro interior de aproximadamente un metro o más grande.

Un ejemplo del proceso de tratamiento térmico por inducción metalúrgico de la presente invención se ilustra en la figura 6A a la figura 7E utilizando dobles inductores 12a y 12b, con aparatos de temple asociados 14a y 14b, respectivamente. La pieza de trabajo 90 puede ser, a manera de ejemplo y no de limitación, una superficie de superficie de pista de rodamiento que tiene un diámetro interno que excede 1 metro. Los inductores 12a y 12b puede ser típicos lo que se conoce como inductores de "horquilla" ya que pueden formarse de tubería de cobre doblada para ajustarse a la forma de la superficie de una pieza de trabajo anular que será endurecida metalúrgicamente (también referido como perfilado). Se pueden utilizar opcionalmente concentradores de flujo magnético para concentrar el campo magnético y mejorar la eficacia de calentamiento. No mostradas en estas figuras son estructuras de montaje adecuadas de los inductores y aparatos de temple que sostienen y mueven los inductores y aparato de temple como se describe en la presente. Se suministra corriente alterna (CA) a cada uno de los inductores de una o más fuentes adecuadas. La corriente CA se puede controlar para variar la frecuencia y la energía durante un proceso térmico; generalmente la corriente CA a ambos inductores están en fase. Los aparatos de temple 14a y 14b se muestran diagramáticamente en una configuración apilada con sus respectivos inductores 12a y 12b. Se suministra enfriador de una fuente adecuada al aparato de temple y a las salidas de enfriador en el aparato de temple que dirige el flujo de enfriador (rociado) hacia la superficie de la pieza de trabajo anular que fue previamente calentada inductivamente por sus respectivos inductores de la forma que se describe adicionalmente más adelante. Además, el aparato de temple (o bloques de rociado) se pueden conectar pivotalmente ya sea a una estructura de soporte del inductor u otra estructura de soporte para la dirección controlable de introducción de rociado sobre una región calentada de la pieza de trabajo.

La etapa inicial en el proceso de tratamiento térmico de la presente invención es una etapa de calentamiento oscilatorio dentro de una zona de oscilación OSC mostrada en la figura 6A y la figura 6B. En esta etapa inicial, los inductores 12a y 12b puede estar ubicados lo más cerca juntos de lado a lado (representados por la distancia di en la figura 6C) según lo permitido por las limitaciones físicas de un diseño particular de los inductores con la posición de inicio estando en cualquier lugar dentro de la zona de oscilación OSC. Como una orden de magnitud, la separación de lado a lado de los inductores está típicamente en el intervalo de 1 a 5 cm, que puede ser una región significativa de un tratamiento térmico no uniforme para piezas de trabajo anulares grandes cuando se instalan como un componente en una aplicación particular. Por conveniencia, cuando el centro de la zona OSC se ubica en una posición designada "0" (a las tres en punto), la posición de inicio del proceso para los inductores puede estar en el extremo superior de la zona OSC como se muestra en la figura 6A (o, alternativamente, el extremo inferior de la zona OSC como se muestra en la figura 6B). La longitud de arco de la zona OSC depende de las geometrías específicas de la pieza de trabajo que será tratada con calor y del diseño del inductor que será utilizado en una aplicación particular; en general una limitación no limitativa en la longitud de arco no será mayor de 150 milímetros; por ejemplo, si la pieza de trabajo 90 es una superficie de pista de rodamiento que tiene un diámetro interno que excede 1 metro, esta longitud de arco de la zona de oscilación de calentamiento inicial será de aproximadamente 100 milímetros.

Con corriente CA suministrada a los inductores, los inductores oscilan entre la posición de inicio de la zona OSC y la posición de parada de la zona OSC ubicada en el extremo inferior de la zona OSC como se muestra en la figura 6B. El calentamiento inicial de la zona de oscilación proporciona una barrera térmica y un efecto reducido de enfriamiento de superficie en la zona OSC y continúa hasta que las temperaturas de la pieza de trabajo en la zona OSC son suficientes para formar austenita homogénea dentro de la profundidad de endurecimiento necesaria en esta zona OSC oscilatoria inicial. No se expulsa enfriador de los aparatos de temple 14a y 14b durante esta etapa inicial de calentamiento oscilatorio. En consecuencia, si los aparatos de temple se montan y se mueven de manera separada de los inductores, pueden permanecer estacionarios durante la etapa de calentamiento oscilatorio en oposición al movimiento con los inductores como se muestra en la figura 6A y la figura 6B.

Al final del calentamiento inicial de la zona OSC oscilatoria, los inductores 12a y 12b se separan y se mueven en direcciones opuestas a través de un arco menor que un semicírculo completo. Para este ejemplo, como se ilustra en la figura 6C,el inductor 12a (y aparato de temple asociado 14a) se mueven a través de un arco en el sentido de las agujas del reloj (CW, por sus siglas en inglés) para tratar con calor profundidades de superficie a través de los puntos B1 , B2 y B3, mientras que el inductor 12b (y aparato de temple asociado 14b) se mueven a través de un arco en el sentido inverso al de las agujas del reloj (CCW, por sus siglas en inglés) para tratar con calor profundidades de superficie a través de los puntos A1 , A2 y A3 de manera general a un régimen (velocidad) de escaneado (estado estacionario) constante.

Después de que los inductores 12a y 12b se separan una distancia mínima a la cual el rociado de enfriador del aparato de rociado no asociado interfiere con el calentamiento de la pieza de trabajo del inductor no asociado introduciéndose en regiones de la pieza de trabajo que son calentadas por el inductor no asociado, cuya distancia es designada como la "distancia de interferencia de rociado", los aparatos de rociado 14a y 14b se activan para liberar enfriador sobre las regiones de la pieza de trabajo calentadas como se ¡lustra diagramáticamente mediante corrientes de temple representativas 14a'y 14b' en la figura 6D.

En el proceso de tratamiento térmico por inducción de la presente invención, al final del proceso de tratamiento térmico en estado estacionario, los inductores 12a y 12b se aproximan entre si como se muestra en la figura 7A menos de 180 grados opuestos en donde comenzó el proceso de tratamiento térmico. Tanto el inductor 12a como el inductor 12b continúan el proceso de tratamiento térmico en estado estacionario hasta que la distancia de lado a lado, d2, entre los inductores está tan cerca como sea admisible basándose en la configuración física del inductor (incluyendo herramientas, montaje y estructura de soporte) como se muestra en la figura 7B. Como una etapa alternativa final del proceso de tratamiento térmico, después de que el inductor 12a completa el tratamiento térmico sobre y alrededor de la región de superficie B4, como se ubica en la figura 7B, la corriente al inductor 12a se termina y el aparato de temple asociado 14a se apaga (no rociado). El inductor inactivo 12a y el aparato de temple inactivo 14a ahora se mueven en la dirección con el sentido inverso al de las agujas del reloj mientras que el inductor activo 12b y el aparato de temple activo asociado 14b continúan moviéndose en la dirección con el sentido inverso al de las agujas del reloj de la región de superficie A4 a la región de superficie B4 como se muestra en la figura 7C, preferiblemente a: un final creciente de la velocidad de escaneado del tratamiento térmico mayor que la velocidad de escaneado en el estado estacionario, un final de la magnitud de energía de tratamiento térmico mayor que la magnitud de energía en el estado estacionario; y un final de la frecuencia de tratamiento térmico mayor que la frecuencia en el estado estacionario como se describe adicionalmente más adelante con relación a la figura 9B a la figura 9E. La región entre las regiones de superficie A4 y B4 que el inductor 12b escanea para tratar con calor se refiere a la "región de escaneado de final extendido". Alternativamente, el inductor inactivo 12a y el aparato de temple inactivo 14a se pueden retirar de la trayectoria de seguimiento circular del tratamiento térmico para permitir el movimiento del inductor 12b y del aparato de temple 14b a través de la región de escaneado de final extendido. Después de que el inductor 12b completa su tratamiento térmico en la región de escaneado de final extendido que termina sobre y alrededor de la región de superficie B4, su aparato de temple asociado 14b se reposiciona como sea necesario para rociar enfriador sobre y alrededor de las regiones de superficiales A4-B3 como se muestra en la figura 7D, con las regiones de superficie de rociado referidas como la "región de rociado de final extendido". Como otra etapa alternativa final del proceso de tratamiento térmico, después de que los inductores 12a y 12b completan el tratamiento térmico como se posiciona en la figura 7C, la corriente al inductor 12b también se termina, y con el aparato de temple 14a apagado, los inductores inactivos y 12a y 12b y el aparato de temple activo 14b continúan en el sentido inverso al de las agujas del reloj hacia la posición mostrada en la figura 7E de manera que un aparato de temple 14b completa el temple de la región de superficie B3. Alternativamente, el inductor inactivo 12a y el aparato de temple ¡nactivo14a se pueden retirar de la trayectoria de seguimiento circular del tratamiento térmico para permitir que el inductor inactivo 12b y el aparato de temple activo 14b continúen moviéndose en el sentido inverso al de las agujas del reloj hacia la posición mostrada en la figura 7E. Los dos ejemplos alternativos anteriores para el fin de (o final) de la etapa del proceso de tratamiento térmico se pueden resumir como sigue para el primer ejemplo alternativo: "Temple solamente por redirección de rociado.

Y para el segundo ejemplo alternativo: Temple final sobre regiones de superficie B4-B3. en donde "NA" indica que no hay calentamiento o temple de superficie, y "EE" indica velocidad, magnitud de energía o frecuencia de escaneado en estado constante.

En el proceso de tratamiento térmico por inducción de la presente invención como se describió anteriormente, se puede aplicar un esquema de control de "energía-frecuencia" simultáneas que obtiene las condiciones térmicas requeridas de las regiones tratadas con calor. Las etapas inicial y final del proceso de calentamiento descritas anteriormente son, preferentemente, pero no a manera de limitación, llevadas a cabo con etapas de control de energía-frecuencia simultáneas. La figura 9A a la figura 9E ilustran un ejemplo preferido de la variación simultánea de energía y frecuencia en etapas diferentes del proceso. Como se discutió anteriormente, durante la etapa inicial de calentamiento, tiene lugar la oscilación del par de inductores 12a y 12b (figura 6A y figura 6B). Una frecuencia menor y una energía menor (que la frecuencia y la energía nominales del tratamiento térmico, fn0m y En0m) se suministran a los inductores durante la etapa de calentamiento de oscilación de precalentamiento, por ejemplo, como se muestra en la figura 9B a la figura 9E durante el período de oscilación cuando ambos inductores son adyacentes a la región de superficie en la región de oscilación definida por los puntos de superficie "A1 - A0 - B0 - B1 " en estas figuras en comparación con una frecuencia (fn0m) y energía (En0m) nominales de la etapa del tratamiento térmico en estado estacionario durante el período cuando los inductores se separan dentro de la zona oscilatoria y se desplazan a través de las regiones de superficie "A1 a A3" y "B1 a B3". Debido a que la penetración de corriente de Foucault inducida es inversamente proporcional a la frecuencia, la etapa inicial de precalentamiento oscilatorio proporciona condiciones térmicas iniciales necesarias (superficie profunda y calentamiento de bajo nivel) de la región de la pieza de trabajo que será calentada inicialmente. Las condiciones térmicas iniciales se pueden seleccionar para compensar el enfriamiento de la pieza de trabajo metálica durante el retraso inicial del proceso en la liberación de enfriador como se describió anteriormente cuando los inductores de lado a lado se separan entre sí.

Al término de una fase de oscilación, los inductores empiezan a desplazarse en direcciones circunferenciales opuestas y el ciclo del tratamiento térmico (calentamiento y temple) continúa de conformidad con las condiciones de estado estacionario nominales como se muestra en la figura 6E y la figura 9B a la figura 9E durante el período cuando los inductores se desplazan separados entre sí dentro de la zona oscilatoria, y se desplazan a través de las regiones de superficie "A1 a A3" y "B1 a B3". Durante la etapa de calentamiento en estado estacionario, las densidades de frecuencia y energía aplicadas de cada inductor 12a y 12b son constantes, y la magnitud de la frecuencia y de la energía en estado estacionario es mayor que la magnitud correspondiente de la frecuencia y de la energía en la etapa inicial oscilatoria.

En contraste con la etapa inicial de calentamiento, en la etapa final de calentamiento, la energía y la frecuencia suministradas a cada inductor 12a y/o 12b aumenta para proporcionar suficientes condiciones térmicas en el final del calentamiento por regiones de calentamiento, las cuales no estaban todavía calentadas completamente, de conformidad con el final opcional del proceso de tratamiento térmico que se utiliza. Preferiblemente la variación simultánea de energía y frecuencia en las etapas inicial y final de calentamiento se lleva a cabo en combinación con las etapas inicial y final de calentamiento descritas anteriormente. En una etapa alternativa final de calentamiento (figura 7A, figura 7B, figura 7C y figura 7E), uno de los inductores está inactivo (inductor 12a en el ejemplo) y el otro inductor (inductor 12b en el ejemplo) continúa su movimiento y calentamiento con una frecuencia mayor que la frecuencia en estado estacionario; magnitud de energía mayor que la energía en estado estacionario, y velocidad de escaneado mayor que la velocidad de escaneado en estado estacionario para mantener la temperatura de superficie suficiente para las áreas de endurecimiento que están templadas por el enfriador del aparato de temple como se describió anteriormente.

Los esquemas de control de frecuencia-energía anteriores se pueden realizar con un procesador de computadora que controla la salida de los suministros de energía a los inductores y un aparato electromecánico para el movimiento coordinado de los inductores y un aparato de temple.

El movimiento de los inductores y del aparato de temple en uno de los ejemplos anteriores de la presente invención, en relación con los perfiles de calentamiento en la figura 9A a la figura 9E se resume en el siguiente cuadro.

En un final alternativo del proceso de tratamiento térmico, los inductores 12a y 12b se aproximan entre sí como se muestra en la figura 10A menos de 180 grados opuestos en donde comenzó el proceso de tratamiento térmico. Cuando la distancia de lado a lado, d2, entre los inductores es tan cercana como sea admisible basándose en la configuración física del inductor (incluyendo herramientas, montaje y estructura de soporte) como se muestra en la figura 10B, uno de los dos inductores, por ejemplo 12a, se retira de su trayectoria de seguimiento circular de tratamiento térmico, y el inductor restante -inductor 12b en este ejemplo- continúa moviéndose en la dirección con el sentido inverso al de las agujas del reloj a la posición adyacente a la superficie circunferencial que el inductor 12a estaba adyacente a antes de que éste se retirara (figura 10D y figura 10E) para completar el proceso de tratamiento térmico final de manera que, en este ejemplo alternativo, toda la región circunferencial de la superficie circunferencial externa de la pieza de trabajo está endurecida metalúrgicamente de manera uniforme. Ambos aparatos de temple 14a y 14b continúan dirigiendo rociado de enfriador para introducirse sobre la región de la pieza de trabajo calentada por el inductor 2a en el proceso de tratamiento final. Dependiendo de los montajes relativos de los inductores y del aparato de temple, las direcciones de rociado de enfriador se pueden redirigir mediante la rotación del aparato de temple como se ilustra en la figura 10B a la figura 10E para proporcionar un ángulo de introducción de temple óptimo.

Cuando el inductor 12b completa el proceso de calentamiento de la pieza de trabajo como se muestra en la figura 10D, el inductor 12b se quita (retira) de la trayectoria de seguimiento circular, que está en proximidad cercana a la superficie calentada de la pieza de trabajo anular 90 como se muestra en la figura 10D. Los aparatos de temple 14a y14b proporcionan temple del área calentada restante como se muestra en la figura 10E. Muy al final del ciclo de temple, el rociado de enfriador puede cesar de uno de los aparatos de temple (por ejemplo, el aparato de temple 14a) y el bloque de temple 14b finaliza el proceso de temple como se muestra en la figura 10E. Alternativamente, dependiendo de la geometría de la pieza de trabajo, un aparato de temple adicional 14c, se podría aplicar en la posición final de calentamiento para complementar el flujo de enfriador proporcionado por los aparatos de temple 14a y 14b como se muestra en la figura 10F. Un aparato de temple adicional 14c se puede utilizar opcionalmente en cualquier otro final alternativo del proceso de tratamiento térmico descrito anteriormente.

La figura 11 ilustra un ejemplo de un aparato de calentamiento por inducción 30 que se puede utilizar para llevar a cabo algunos ejemplos del proceso de tratamiento térmico por inducción de la presente invención. Por conveniencia, y no a manera de limitación de la invención, en la figura 1 1 se designa un sistema de coordenadas ortogonales de tres dimensiones X, Y y Z para describir relaciones espaciales relativas entre los componentes del aparato en el espacio tridimensional. En la figura 11 , el montaje de soporte de la pieza de trabajo comprende una viga de soporte central 32, vigas de soporte de brazo extendidas 34a y 34b, vigas de soporte de brazo de unión 36a y 36b, y elementos de retención de la pieza de trabajo 38a, 38b y 38c. Los elementos de retención de la pieza de trabajo 38a, 38b y 38c se montan por lo menos de forma deslizante en la viga de soporte central 32; la viga de soporte de brazo de unión 36a; y la viga de soporte de brazo de unión 36b, respectivamente, para proporcionar un sistema de retención de la pieza de trabajo de tres puntos. En la figura 1 1 , los elementos de retención de la pieza de trabajo 38a, 38b y 38c se muestran presionando contra la superficie circunferencial externa 88a'de la pieza de trabajo anular 88 para el tratamiento térmico de la superficie circunferencial interna 88a (y/o superficie axial superior) de la pieza de trabajo. Para el tratamiento térmico de la superficie circunferencial externa 88a', los elementos de retención se colocarían para presionar contra la superficie circunferencial interna 88a de la pieza de trabajo deslizándose cada elemento de retención de la pieza de trabajo en su viga respectiva de manera que todos los elementos de retención de la pieza de trabajo presionan contra la superficie circunferencial interna. Si las superficies circunferenciales interna y externa se tratan con calor al mismo tiempo, se pueden proporcionar medios adecuados para mantener la pieza de trabajo en su lugar sin interferencia en cualquiera de las superficies circunferenciales interna y externa por los elementos de retención de la pieza de trabajo. Por ejemplo, la pieza de trabajo se puede fijar a una estructura de soporte que está asegurada por los elementos de retención de la pieza de trabajo como se describió anteriormente. Un asentamiento adicional de la pieza de trabajo en la estructura de soporte no se limita a tener la pieza de trabajo orientada en forma paralela a un plano X-Y; la pieza de trabajo se puede orientar de otra manera, por ejemplo, alterando la altura (dirección Z) de uno o más de los elementos de retención de la pieza de trabajo. El sistema de soporte de la pieza de trabajo de la presente invención permite el tratamiento térmico de piezas de trabajo anulares grandes con diámetros diferentes con un aparato 30.

En resumen, si la pieza de trabajo anular 88 es una pista de rodamiento, el montaje de soporte de la pista de rodamiento como se muestra en la figura 1 1 , tiene un par de vigas de soporte de brazo extendidas 34a y 34b que se extienden a un ángulo agudo en uno de sus extremos de los lados opuestos y a lo largo de la longitud longitudinal de la viga de soporte central 32. El par de vigas de soporte de brazo de unión 36a y 36b están conectadas entre los extremos extendidos del par de vigas de soporte de brazo extendidas y los lados opuestos a lo largo de la longitud longitudinal de la viga de soporte central de manera que la viga de soporte de brazo de unión y las vigas de soporte de brazo extendidas forman un marco en forma de "V" en cada lado de la longitud longitudinal de la viga de soporte central. Un elemento de retención de la pieza de trabajo separado 38a en la viga de soporte central y cada uno de los dos soportes de brazo de unión (elementos de retención 38b y 38c) se pueden deslizar a lo largo de cada una de estas estructuras de manera que puedan acoplarse ya sea con la superficie circunferencial externa o interna de la pista de rodamiento o un elemento fijo sobre el cual se asienta la pista de rodamiento.

El aparato de movimiento y soporte del montaje de inductor incluye eje Y (horizontalmente) orientado a un carril transversal 42 y eje X (horizontalmente) orientado a carriles de extensión 44a y 44b (mostrados parcialmente) ubicados en los extremos opuestos del carril transversal 42 que se puede extender a por lo menos el diámetro de la pieza de trabajo más grande que se puede acomodar en el montaje de soporte de la pieza de trabajo. El aparato de movimiento y soporte del montaje de inductor utiliza uno o más accionamientos adecuados 44a y 44b para mover el carril transversal 42 a lo largo de los carriles de extensión 44a y 44b de manera que los montajes de inductor 50a y 50b se pueden mover en la más o menos dirección X sobre y alrededor de la pieza de trabajo.

Haciendo referencia a la figura 12, la cual es una vista detallada de los montajes de inductor 50a y 50b, un primer inductor 12a está conectado a un componente eléctrico 52a, que puede comprender un transformador de acoplamiento de carga y/u otros circuitos de control eléctrico. El componente eléctrico 52a está conectado a una fuente de energía de corriente alterna adecuada (no mostrada en las figuras) que se puede colocar de manera remota. El componente eléctrico 52a se puede conectar pivotalmente a una columna de soporte vertical 60a mediante un elemento de pivote 61a que permite que el componente eléctrico 52a (e inductor conectado 12a) gire alrededor del eje X1. La columna de soporte vertical 60a puede subir y bajar un primer inductor 12a en la dirección Z mediante un accionador 64a adecuado mientras que la columna de soporte vertical 60a está conectada de manera deslizante a un carril transversal 42, que permite que la columna vertical (y el primer inductor conectado indirectamente 12a) se mueva en la más o menos dirección Y por medio de un accionador 63a. Un accionador lineal 62a está conectado entre el soporte común para el elemento de pivote 61 a y la parte superior del componente eléctrico 52a con desplazamiento horizontal desde la conexión de punto de pivote, que permite que el accionador lineal 62a gire el primer inductor 12a en un plano Y-Z. Se proporciona un accionador adecuado para girar el primer inductor 12a en un plano X-Y.

Un segundo montaje de inductor 50b es similar, pero independiente del, primer montaje de inductor 50a. El segundo inductor 12b está conectado a un componente eléctrico 52b, que puede comprender un transformador de acoplamiento de carga y/u otros circuitos de control eléctrico. El componente eléctrico 52b está conectado a una fuente de energía de corriente alterna adecuada (no mostrada en las figuras) que se puede colocar de manera remota. Se puede utilizar una fuente de energía común o diferente para cada inductor dependiendo de la aplicación particular. El componente eléctrico 52b se puede conectar pivotalmente a una columna de soporte vertical 60b mediante un elemento de pivote 61 b que permite que el componente eléctrico 52b (e inductor conectado 12b) gire alrededor del eje X2. La columna de soporte vertical 60b puede subir y bajar un segundo inductor 12b en la dirección Z mediante un accionador 64b adecuado mientras que la columna de soporte vertical 60b está conectada de manera deslizante a un carril transversal 42, que permite que la columna vertical (y el segundo inductor conectado indirectamente 12b) se mueva en la más o menos dirección Y por medio de un accionador 63a. Un accionador lineal 62b está conectado entre el soporte común para el elemento de pivote 61 b y la parte superior del componente eléctrico 52b con desplazamiento horizontal desde la conexión de punto de pivote, que permite que el accionador lineal 62b gire el segundo inductor 12b en un plano Y-Z. Se proporciona un accionador adecuado para girar el segundo inductor 12b en un plano X-Y.

La extensión del accionador lineal 62b y la retracción del accionador lineal 62a harán que ambos primero y segundo inductores giren en el sentido de las agujas del reloj fuera de la vertical en un plano Y-Z. Con el sistema de posicionamiento descrito anteriormente el primero y el segundo inductores pueden moverse con múltiples grados de libertad. Mediante una programación adecuada, se puede utilizar un controlador de proceso para controlar todos los accionadores asociados con los accionadores y mecanismos de accionamiento anteriores.

Un aparato de temple no está mostrado en la figura 11 y en la figura 12, pero se puede fijar convenientemente a las herramientas de los inductores o a la estructura de soporte, o se puede montar independientemente y adyacente a los inductores, y también se puede montar pivotalmente con respecto a los inductores si se requiere para una aplicación particular.

El aparato en la figura 11 y en la figura 12 se puede aplicar a un ejemplo del proceso de tratamiento térmico de la presente invención. Por claridad, se describirá el tratamiento térmico de solamente la superficie circunferencial externa de la pieza de trabajo anular 88, a pesar de que se pueda llevar a cabo un tratamiento térmico simultáneo de ambas superficies circunferenciales interna y externa. Suponiendo que la pieza de trabajo 88 se encuentra en un plano X-Y por debajo de la altura inicial (dirección Z) de los inductores 12a y 12b. Los accionadores 44a y 44b se activan para mover el carril transversal 42 (e inductores 12a y 12b) hacia la superficie circunferencial externa de la pieza de trabajo 88, y los accionadores 64a y 64b (proporcionando un medio para mover linealmente cada uno del par de inductores independientemente en un plano paralelo al eje central de la pieza de trabajo anular) se activan para bajar (dirección Z) los inductores a la ubicación inicial de la trayectoria de seguimiento circular del tratamiento térmico con inductores de lado a lado adyacentes a la superficie circunferencial externa de la pieza de trabajo. Los accionadores 44a y 44b y 63a y 63b se activan coordinadamente para producir un movimiento oscilatorio en las direcciones X-Y (proporcionando un medio para mover linealmente cada uno del par de inductores en un plano perpendicular al eje central de la pista de rodamiento en las primera y segunda direcciones ortogonales del plano perpendicular) mientras que los accionadores de rotación para los inductores 12a y 12b se utilizan para girar coordinadamente los inductores 12a y 12b independientemente alrededor de los ejes Z1p¡ y Z2R para llevar a cabo un proceso de precalentamiento de tratamiento térmico oscilatorio como se describió anteriormente. Después de la terminación de la etapa de precalentamiento oscilatorio, los accionadores44a y 44b y 63a y 63b se activan coordinadamente, mientras que los accionadores de rotación de los inductores 12a y 12b se utilizan para girar coordinadamente los inductores 12a y 12b independientemente alrededor de los ejes Z1R y Z2R para mover los inductores 12a y 12b en direcciones opuestas alrededor de la superficie circunferencial externa de la pieza de trabajo en una etapa del proceso de tratamiento térmico en estado estacionario como se describió anteriormente hasta que los inductores 12a y 12b alcanzan la zona de calentamiento (fin del tratamiento térmico) final. Después de la terminación de la etapa del proceso de tratamiento térmico en estado estacionario, los accionadores 44a y 44b y 63a y 63b se activan coordinadamente, mientras que los accionadores de rotación de los inductores 12a y 12b se utilizan para girar coordinadamente los inductores 12a y 12b independientemente alrededor de los ejes Z1R y Z2R para mover los inductores 12a y 12b como se describió anteriormente en una de las etapas del proceso de tratamiento térmico. En este ejemplo de la invención, los aparatos de rociado 14a y 14b, los cuales están asociados respectivamente con inductores 12a y 12b se montan y se mueven coordinadamente con sus inductores asociados durante la ejecución de la etapa de precalentamiento oscilatoria; la etapa del proceso de tratamiento térmico en estado estacionario y la etapa final del proceso de tratamiento térmico.

El aparato mostrado en la figura 1 1 y en la figura 12 también se pueden utilizar para el endurecimiento de dientes de engranaje, y es particularmente ventajoso para el endurecimiento de engranajes con dientes en espiral. En las aplicaciones existentes, el engranaje se debe girar para acomodar un inductor fijo, mientras que en el aparato mostrado, el engranaje puede permanecer estacionario, y la misma disposición también se puede utilizar para engranajes con dientes de engranaje rectos.

Mientras que el término "circular" se utiliza en los ejemplos, el término tal como se utiliza en la presente también incluye piezas de trabajo de forma elíptica. Aunque los ejemplos anteriores de la invención utilizan un solo par de inductores, cualquier número de pares de inductores se podría utilizar de conformidad con el proceso descrito anteriormente para aumentar las tasas de producción, con la disminución apropiada en el arco de aproximadamente 180 grados de una superficie circular completa tratada con calor por cada par de inductores. Por ejemplo, si se utilizan dos pares de inductores, entonces cada par trataría con calor un arco de aproximadamente 90 grados de la superficie circular completa. Aunque los ejemplos anteriores de la invención ilustran el proceso de tratamiento térmico del diámetro externo (circunferencial o periférico) de la pieza de trabajo anular, el proceso también se puede aplicar al tratamiento térmico del diámetro interno de la pieza de trabajo anular, así como el ancho (superficies lateral o axial) del anillo. Dependiendo de la aplicación, el calentamiento se puede aplicar a los diámetros externo o interno del anillo o a ambos. En otras aplicaciones, la superficie lateral del anillo solo, o además de los diámetros interno y/o externo del anillo se puede tratar con calor mediante el proceso de la presente invención.

La presente invención se ha descrito en términos de ejemplos y modalidades preferidos. Equivalentes, alternativas y modificaciones, aparte de aquellos expresamente establecidos, son posibles y están dentro del alcance de la invención.

Claims (25)

NOVEDAD PE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método de tratamiento térmico por inducción eléctrica de por lo menos una superficie circular de una pieza de trabajo anular, dicho método comprende las etapas de: colocar de lado a lado un primero y un segundo inductores en una posición inicial adyacente a la por lo menos una superficie circular, la posición inicial está ubicada dentro de una zona de arco oscilatoria de la por lo menos una superficie circular, la zona de arco oscilatoria tiene un primero y un segundo límites de arco; suministrar una corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se mueven circunferencialmente de lado a lado repetidamente entre el primero y el segundo límites de arco durante un período de precalentamiento mientras están adyacentes a la por lo menos una superficie circular; suministrar una energía de tratamiento térmico en estado estacionario que tiene una magnitud de energía y frecuencia en estado estacionario al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se separan en la zona de arco oscilatoria moviendo el primer inductor en una primera dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una superficie circular a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor menor de 180 grados opuesta a la posición inicial a una velocidad de escaneado en estado estacionario, y moviendo el segundo inductor en una segunda dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una superficie circular a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor a la velocidad de escaneado en estado estacionario, la segunda dirección circunferencial siendo opuesta a la primera dirección circunferencial; dirigir un primer rociado de enfriador de un primer aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del primer inductor de la por lo menos una superficie circular calentada por el primer inductor a medida que el primer inductor se mueve en la primera dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor después de que el primer inductor se separa del segundo inductor mediante una distancia de interferencia de rociado, y dirigir un segundo rociado de enfriador de un segundo aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del segundo inductor de la por lo menos una superficie circular calentada por el segundo inductor a medida que el segundo inductor se mueve en la segunda dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor después de que el segundo inductor se separa del primer inductor mediante la distancia de interferencia de rociado; retirar la energía del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor y terminar el primer rociado de enfriador después de que el primer inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor; mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor al final de una región de escaneado de final extendido para tratar con calor la región de escaneado de final extendido al final de una velocidad de escaneado de tratamiento térmico más rápida que la velocidad de escaneado en estado estacionario y al final de una magnitud de energía y frecuencia del tratamiento térmico; y dirigir el segundo rociado de enfriador para introducirse sobre la región de rociado de final extendido cambiando la posición alternativamente del segundo aparato de temple mientras que el segundo inductor está en el final de la región de escaneado de final extendido o mover el segundo aparato de temple a través de la región de rociado de final extendido.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores se inicia cuando el primero y el segundo inductores están ubicados de lado a lado en el primero o en el segundo límite de arco.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la separación del primero y del segundo inductores en la zona de arco oscilatoria se inicia en el centro de la zona de arco oscilatoria.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , 2 ó 3, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , 2 ó 3, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria comprende adicionalmente suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria a una frecuencia de precalentamiento menor que la frecuencia en estado estacionario, y a una magnitud de energía de precalentamiento menor que la magnitud de energía en estado estacionario.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

7. - Un método de tratamiento térmico por inducción eléctrica de por lo menos una superficie circular de una pieza de trabajo anular, dicho método comprende las etapas de: colocar de lado a lado un primero y un segundo inductores en una posición inicial adyacente a la por lo menos una superficie circular, la posición inicial está ubicada dentro de una zona de arco oscilatoria de la por lo menos una superficie circular, la zona de arco oscilatoria tiene un primero y un segundo límites de arco; suministrar una corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se mueven circunferencialmente de lado a lado repetidamente entre el primero y el segundo límites de arco durante un período de precalentamiento mientras están adyacentes a la por lo menos una superficie circular; suministrar una energía de tratamiento térmico en estado estacionario que tiene una magnitud de energía y frecuencia en estado estacionario al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se separan en la zona de arco oscilatoria moviendo el primer inductor en una primera dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una superficie circular a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor menor de 180 grados opuesta a la posición inicial a una velocidad de escaneado en estado estacionario, y moviendo el segundo inductor en una segunda dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una superficie circular a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor a la velocidad de escaneado en estado estacionario, la segunda dirección circunferencial siendo opuesta a la primera dirección circunferencial; dirigir un primer rociado de enfriador de un primer aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del primer inductor de la por lo menos una superficie circular calentada por el primer inductor a medida que el primer inductor se mueve en la primera dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor después de que el primer inductor se separa del segundo inductor mediante una distancia de interferencia de rociado, y dirigir un segundo rociado de enfriador de un segundo aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del segundo inductor de la por lo menos una superficie circular calentada por el segundo inductor a medida que el segundo inductor se mueve en la segunda dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor después de que el segundo inductor se separa del primer inductor mediante la distancia de interferencia de rociado; retirar la energía del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor y terminar el primer rociado de enfriador después de que el primer inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor; mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor al final de una región de escaneado de final extendido para tratar con calor la región de escaneado de final extendido al final de una velocidad de escaneado de tratamiento térmico más rápida que la velocidad de escaneado en estado estacionario y al final de una magnitud de energía y frecuencia del tratamiento térmico; y mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico al final de la región de escaneado de final extendido a una distancia más allá del final de la región de rociado de final extendido de manera que el segundo rociado de enfriador se introduce sobre la región de rociado de final extendido.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores se inicia cuando el primero y el segundo inductores están ubicados de lado a lado en el primero o en segundo límite de arco.

9. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la separación del primero y del segundo inductores en la zona de arco oscilatoria se inicia en el centro de la zona de arco oscilatoria.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 7, 8 ó 9, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 7, 8 ó 9, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria comprende adicionalmente suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria a una frecuencia de precalentamiento menor que la frecuencia en estado estacionario, y a una magnitud de energía de precalentamiento menor que la magnitud de energía en estado estacionario.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

13.- Un método de tratamiento térmico por inducción eléctrica de por lo menos una pista de rodamiento que tiene un diámetro interno de por lo menos un metro, dicho método comprende las etapas de: colocar de lado a lado un primero y un segundo inductores en una posición inicial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento, la posición inicial está ubicada dentro de una zona de arco oscilatoria de la por lo menos una pista de rodamiento, la zona de arco oscilatoria tiene un primero y un segundo límites de arco; suministrar una corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se mueven circunferencialmente de lado a lado repetidamente entre el primero y el segundo límites de arco durante un período de precalentamiento mientras están adyacentes a la por lo menos una pista de rodamiento; suministrar una energía de tratamiento térmico en estado estacionario que tiene una magnitud de energía y frecuencia en estado estacionario al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se separan en la zona de arco oscilatoria moviendo el primer inductor en una primera dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor menor de 180 grados opuesta a la posición inicial a una velocidad de escaneado en estado estacionario, y moviendo el segundo inductor en una segunda dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor a la velocidad de escaneado en estado estacionario, la segunda dirección circunferencial siendo opuesta a la primera dirección circunferencial; dirigir un primer rociado de enfriador de un primer aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del primer inductor de la por lo menos una pista de rodamiento calentada por el primer inductor a medida que el primer inductor se mueve en la primera dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor después de que el primer inductor se separa del segundo inductor mediante una distancia de interferencia de rociado, y dirigir un segundo rociado de enfriador de un segundo aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del segundo inductor de la por lo menos una pista de rodamiento calentada por el segundo inductor a medida que el segundo inductor se mueve en la segunda dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor después de que el segundo inductor se separa del primer inductor mediante la distancia de interferencia de rociado; retirar la energía del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor y terminar el primer rociado de enfriador después de que el primer inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor; mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor al final de una región de escaneado de final extendido para tratar con calor la región de escaneado de final extendido al final de una velocidad de escaneado de tratamiento térmico más rápida que la velocidad de escaneado en estado estacionario y al final de una magnitud de energía y frecuencia del tratamiento térmico; y dirigir el segundo rociado de enfriador para introducirse sobre una región de temple extendida reposicionando el segundo aparato de temple mientras que el segundo inductor está en el final de la región de escaneado de final extendido.

14. - El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores se inicia cuando el primero y el segundo inductores están ubicados de lado a lado en el primero o en segundo límite de arco.

15. - El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la separación del primero y del segundo inductores en la zona de arco oscilatoria se produce en el centro de la zona de arco oscilatoria.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 13, 14 ó 15, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

17 - El método de conformidad con la reivindicación 13, 14 ó 15, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria comprende adicionalmente suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria a una frecuencia de precalentamiento menor que la frecuencia en estado estacionario, y a una magnitud de energía de precalentamiento menor que la magnitud de energía en estado estacionario.

18. - El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico se suministra a una frecuencia mayor que la frecuencia en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía en estado estacionario.

19. - Un método de tratamiento térmico por inducción eléctrica de por lo menos una pista de rodamiento que tiene un diámetro interno de por lo menos un metro, dicho método comprende las etapas de: colocar de lado a lado un primero y un segundo inductores en una posición inicial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento, la posición inicial está ubicada dentro de una zona de arco oscilatoria de la por lo menos una pista de rodamiento, la zona de arco oscilatoria tiene un primero y un segundo límites de arco; suministrar una corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se mueven circunferencialmente de lado a lado repetidamente entre el primero y el segundo límites de arco durante un período de precalentamiento mientras están adyacentes a la por lo menos una pista de rodamiento; suministrar una energía de tratamiento térmico en estado estacionario que tiene una magnitud de energía y frecuencia en estado estacionario al primero y al segundo inductores mientras que los mismos se separan en la zona de arco oscilatoria moviendo el primer inductor en una primera dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor menor de 180 grados opuesta a la posición inicial a una velocidad de escaneado en estado estacionario, y moviendo el segundo inductor en una segunda dirección circunferencial adyacente a la por lo menos una pista de rodamiento a una posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor a la velocidad de escaneado en estado estacionario, la segunda dirección circunferencial siendo opuesta a la primera dirección circunferencial; dirigir un primer rociado de enfriador de un primer aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del primer inductor de la por lo menos una pista de rodamiento calentada por el primer inductor a medida que el primer inductor se mueve en la primera dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor después de que el primer inductor se separa del segundo inductor mediante una distancia de interferencia de rociado, y dirigir un segundo rociado de enfriador de un segundo aparato de temple para introducirse sobre una región calentada del segundo inductor de la por lo menos una pista de rodamiento calentada por el segundo inductor a medida que el segundo inductor se mueve en la segunda dirección circunferencial a la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor después de que el segundo inductor se separa del primer inductor mediante la distancia de interferencia de rociado; retirar la energía del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor y terminar el primer rociado de enfriador después de que el primer inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del primer inductor; mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico en la posición final del tratamiento térmico en estado estacionario del segundo inductor al final de una región de escaneado de final extendido para tratar con calor la región de escaneado de final extendido al final de una velocidad de escaneado de tratamiento térmico más rápida que la velocidad de escaneado en estado estacionario y al final de una magnitud de energía y frecuencia del tratamiento térmico; y mover el segundo inductor en la segunda dirección circunferencial después de que el segundo inductor completa el tratamiento térmico al final de la región de escaneado de final extendido a una distancia más allá del final de la región de temple extendida de manera que el segundo rociado de enfriador se introduce sobre una región de rociado de final extendido.

20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria al primero y al segundo inductores se inicia cuando el primero y el segundo inductores están ubicados de lado a lado en el primero o en segundo límite de arco.

21.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque la separación del primero y del segundo inductores en la zona de arco oscilatoria se produce en el centro de la zona de arco oscilatoria.

22 - El método de conformidad con la reivindicación 19, 20 ó 21 , caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico es mayor que la frecuencia del tratamiento térmico en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía del tratamiento térmico en estado estacionario.

23. - El método de conformidad con la reivindicación 19, 20 ó 21 , caracterizado además porque la etapa de suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria comprende adicionalmente suministrar la corriente alterna de zona oscilatoria a una frecuencia de precalentamiento menor que la frecuencia del tratamiento térmico en estado estacionario, y a una magnitud de energía de precalentamiento menor que la magnitud de energía en estado estacionario.

24. - El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el final de la frecuencia del tratamiento térmico se suministra a una frecuencia que es mayor que la frecuencia del tratamiento térmico en estado estacionario, y el final de la magnitud de energía del tratamiento térmico es mayor que la magnitud de energía del tratamiento térmico en estado estacionario.

25. - Un aparato para el tratamiento térmico por inducción eléctrica de por lo menos una superficie circular continua de una pista de rodamiento, dicho aparato comprende: un montaje de soporte de pista de rodamiento para el montaje de la pista de rodamiento, el montaje de soporte de la pista de rodamiento comprende: una viga de soporte central que tiene una longitud longitudinal; una primera y una segunda vigas de soporte de brazo extendido, cada una de la primera y la segunda vigas de soporte de brazo extendido tiene un primero y un segundo extremos, los primeros extremos de la primera y de la segunda vigas de soporte de brazo extendido se extienden a un ángulo agudo desde lados opuestos a lo largo de la longitud longitudinal de la viga de soporte central; una primera y una segunda vigas de soporte de brazo de unión, cada una de la primera y de la segunda vigas de soporte de brazo de unión tiene un primero y un segundo extremos, el primer extremo de la primera viga de soporte de brazo de unión está conectado al segundo extremo de la pnmera viga de soporte de brazo extendido, el primer extremo de la segunda viga de soporte de brazo de unión está conectado al segundo extremo de la segunda viga de soporte de brazo extendido, los segundos extremos de la primera y de la segunda vigas de soporte de brazo de unión están conectados juntos en lados opuestos de la viga de soporte central para formar un marco en forma de "V" en cada lado de la viga de soporte central; y primero, segundo y tercero elementos de retención de la pieza de trabajo conectados de manera deslizante respectivamente con la viga de soporte central, la primera viga de soporte de brazo de unión, y la segunda viga de soporte de brazo de unión, para acoplar selectivamente la superficie circunferencial externa de la pista de rodamiento, la superficie circunferencial interna de la pista de rodamiento, o un elemento fijo sobre el cual se asienta la pista de rodamiento; un aparato de movimiento y soporte del montaje de inductor que comprende por lo menos un par de un primero y un segundo inductores, el primero y el segundo inductores están conectados a un aparato de transporte que comprende: un primer medio de posicionamiento para mover linealmente cada uno del par de inductores independientemente en un plano paralelo al eje central de la pista de rodamiento montado en el sistema de soporte de la pista de rodamiento; un segundo medio de posicionamiento para mover linealmente cada uno del par de inductores en un plano perpendicular al eje central de la pista de rodamiento en la primera y en la segunda direcciones ortogonales del plano perpendicular, el movimiento lineal en la primer dirección ortogonal se une al movimiento lineal del primero y del segundo inductores, el movimiento lineal en la segunda dirección ortogonal es independiente del movimiento de cada uno del primero y del segundo inductores; y un tercer medio de posicionamiento para girar independiente cada uno del primero y del segundo inductores alrededor del eje longitudinal del primero y del segundo inductores, el eje longitudinal del primero y del segundo inductores es paralelo al eje central de la pista de rodamiento; y un sistema de control que comprende: un primer medio de control para controlar coordinadamente por lo menos el primer medio de posicionamiento y el movimiento lineal en la segunda dirección ortogonal del segundo medio de posicionamiento para posicionar el primero y el segundo inductores de lado a lado adyacentes a una posición inicial del tratamiento térmico en la por lo menos una superficie circular continua de la pista de rodamiento; un segundo medio de control para controlar coordinadamente por lo menos el segundo y el tercero medios de posicionamiento para mover el primero y el segundo inductores en una zona de precalentamiento oscilatoria; un tercer medio de control para controlar coordinadamente por lo menos el segundo y el tercero medios de posicionamiento para mover el primero y el segundo inductores en trayectorias circulares opuestas del tratamiento térmico adyacentes a la por lo menos una superficie circular continua a una posición menor de 180 grados opuesta a la posición inicial del primero y del segundo inductores, en donde el primero y el segundo inductores están de lado a lado; y un medio para controlar coordinadamente por lo menos el segundo y el tercero medios de posicionamiento para mover selectivamente el primero y el segundo inductores a través del final de las etapas del proceso de tratamiento térmico.