Тэмпература і час загартоўкі ролікавага ланцуга: аналіз ключавых параметраў працэсу
У галіне механічнай трансмісіі,ролікавы ланцугз'яўляецца ключавым кампанентам, і яго прадукцыйнасць непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць працы і надзейнасць механічнага абсталявання. Загартоўка, як асноўны працэс тэрмічнай апрацоўкі ў вытворчасці ролікавых ланцугоў, адыгрывае жыццёва важную ролю ў павышэнні іх трываласці, цвёрдасці, зносаўстойлівасці і тэрміну службы. У гэтым артыкуле падрабязна разгледжаны прынцыпы вызначэння тэмпературы і часу загартоўкі ролікавых ланцугоў, параметры працэсу распаўсюджаных матэрыялаў, кіраванне працэсам і найноўшыя распрацоўкі, з мэтай прадаставіць падрабязныя тэхнічныя даведкі для вытворцаў ролікавых ланцугоў і міжнародных аптовых пакупнікоў, каб дапамагчы ім глыбока зразумець уплыў працэсу загартоўкі на прадукцыйнасць ролікавых ланцугоў і прымаць больш абгрунтаваныя рашэнні аб вытворчасці і закупках.
1. Асноўныя паняцці загартоўкі ролікавых ланцугоў
Загартоўка — гэта працэс тэрмічнай апрацоўкі, пры якім ролікавы ланцуг награваецца да пэўнай тэмпературы, падтрымліваецца ў цяпле на працягу пэўнага перыяду часу, а затым хутка астуджаецца. Яго мэта — палепшыць механічныя ўласцівасці ролікавага ланцуга, такія як цвёрдасць і трываласць, шляхам змены металаграфічнай структуры матэрыялу. Хуткае астуджэнне ператварае аўстэніт у мартэнсіт або бейніт, надаючы ролікаваму ланцугу выдатныя комплексныя ўласцівасці.
2. Аснова для вызначэння тэмпературы загартоўкі
Крытычныя кропкі матэрыялаў: Ролікавыя ланцугі з розных матэрыялаў маюць розныя крытычныя кропкі, такія як Ac1 і Ac3. Ac1 — гэта найвышэйшая тэмпература двухфазнай вобласці перліту і ферыту, а Ac3 — найніжэйшая тэмпература для поўнай аўстэнітызацыі. Тэмпература загартоўкі звычайна выбіраецца вышэй за Ac3 або Ac1, каб гарантаваць поўную аўстэнітызацыю матэрыялу. Напрыклад, для ролікавых ланцугоў, вырабленых са сталі 45, Ac1 складае каля 727℃, Ac3 — каля 780℃, а тэмпература загартоўкі часта выбіраецца каля 800℃.
Патрабаванні да складу матэрыялу і эксплуатацыйных характарыстык: Змест легіруючых элементаў уплывае на загартоўвальнасць і эксплуатацыйныя характарыстыкі ролікавых ланцугоў. Для ролікавых ланцугоў з высокім утрыманнем легіруючых элементаў, такіх як ролікавыя ланцугі з легаванай сталі, тэмпературу загартоўкі можна адпаведна павялічыць, каб павялічыць загартоўвальнасць і забяспечыць добрую цвёрдасць і трываласць стрыжня. Для ролікавых ланцугоў з нізкавугляродзістай сталі тэмпература загартоўкі не можа быць занадта высокай, каб пазбегнуць моцнага акіслення і абязуглероджвання, што ўплывае на якасць паверхні.
Кантроль памеру зерняў аўстэніту: дробныя зерні аўстэніту пасля загартоўкі могуць набыць дробную мартэнсітную структуру, дзякуючы чаму ролікавы ланцуг мае больш высокую трываласць і глейкасць. Таму тэмпературу загартоўкі варта выбіраць у дыяпазоне, які дазваляе атрымаць дробныя зерні аўстэніту. Як правіла, з павышэннем тэмпературы зерні аўстэніту маюць тэндэнцыю да росту, але адпаведнае павелічэнне хуткасці астуджэння або прыняцце тэхналагічных мер для драбнення зерняў можа да пэўнай ступені стрымліваць рост зерняў.
3. Фактары, якія вызначаюць час загартоўкі
Памер і форма ролікавага ланцуга: большыя ролікавыя ланцугі патрабуюць больш працяглага часу ізаляцыі, каб забяспечыць поўную перадачу цяпла ўнутр і раўнамерную аўстэнізацыю ўсяго папярочнага сячэння. Напрыклад, для пласцін ролікавага ланцуга большага дыяметра час ізаляцыі можна адпаведна павялічыць.
Спосаб загрузкі печы і ўкладвання: Занадта вялікая загрузка печы або занадта шчыльнае ўкладванне прывядзе да нераўнамернага нагрэву ролікавага ланцуга, што прывядзе да нераўнамернай аўстэнітызацыі. Таму пры вызначэнні часу загартоўкі неабходна ўлічваць уплыў загрузкі печы і спосабу ўкладвання на цеплаперадачу, адпаведна павялічваць час вытрымкі і гарантаваць, што кожны ролікавы ланцуг можа дасягнуць ідэальнага эфекту загартоўкі.
Раўнамернасць тэмпературы печы і хуткасць нагрэву: награвальнае абсталяванне з добрай раўнамернасцю тэмпературы печы можа забяспечыць раўнамерны нагрэў усіх частак ролікавага ланцуга, скарачэнне часу дасягнення адной і той жа тэмпературы і адпаведнае скарачэнне часу вытрымкі. Хуткасць нагрэву таксама ўплывае на ступень аўстэнітызацыі. Хуткі нагрэў можа скараціць час дасягнення тэмпературы загартоўкі, але час вытрымкі павінен гарантаваць поўную гамагенізацыю аўстэніту.
4. Тэмпература і час загартоўкі распаўсюджаных матэрыялаў ролікавых ланцугоў
Ролікавы ланцуг з вугляродзістай сталі
Сталь 45: тэмпература загартоўкі звычайна складае 800–850 ℃, а час вытрымкі вызначаецца ў залежнасці ад памеру ролікавага ланцуга і загрузкі печы, звычайна каля 30–60 хвілін. Напрыклад, для невялікіх ролікавых ланцугоў са сталі 45 тэмпература загартоўкі можа быць абраная на ўзроўні 820 ℃, а час ізаляцыі — 30 хвілін; для вялікіх ролікавых ланцугоў тэмпература загартоўкі можа быць павялічана да 840 ℃, а час ізаляцыі — 60 хвілін.
Сталь T8: тэмпература загартоўкі складае каля 780℃-820℃, а час ізаляцыі звычайна складае 20-50 хвілін. Ролікавы ланцуг са сталі T8 мае больш высокую цвёрдасць пасля загартоўкі і можа выкарыстоўвацца ў трансмісіях з вялікімі ўдарнымі нагрузкамі.
Ролікавы ланцуг з легаванай сталі
Сталь 20CrMnTi: тэмпература загартоўкі звычайна складае 860℃-900℃, а час ізаляцыі — 40-70 хвілін. Гэты матэрыял мае добрую пракальвальнасць і зносаўстойлівасць і шырока выкарыстоўваецца ў ролікавых ланцугах у аўтамабільнай, матацыклетнай і іншых галінах прамысловасці.
Сталь 40Cr: тэмпература загартоўкі складае 830℃-860℃, а час ізаляцыі — 30-60 хвілін. Ролікавы ланцуг са сталі 40Cr мае высокую трываласць і ўстойлівасць і шырока выкарыстоўваецца ў галіне прамысловых трансмісій.
Ролікавы ланцуг з нержавеючай сталі: калі ў якасці прыкладу выкарыстоўваць нержавеючую сталь 304, тэмпература яе загартоўкі звычайна складае 1050–1150 ℃, а час ізаляцыі — 30–60 хвілін. Ролікавы ланцуг з нержавеючай сталі мае добрую каразійную ўстойлівасць і падыходзіць для хімічнай, харчовай і іншых галін прамысловасці.
5. Кіраванне працэсам загартоўкі
Кіраванне працэсам нагрэву: выкарыстоўвайце сучаснае награвальнае абсталяванне, такое як печ з кантраляванай атмасферай, для дакладнага кантролю хуткасці нагрэву і атмасферы ў печы, каб паменшыць акісленне і абязуглероджванне. Падчас працэсу нагрэву кантралюйце хуткасць нагрэву паэтапна, каб пазбегнуць дэфармацыі ролікавага ланцуга або цеплавога напружання, выкліканага рэзкім павышэннем тэмпературы.
Выбар загартоўвальнага асяроддзя і кіраванне працэсам астуджэння: выберыце падыходнае загартоўвальнае асяроддзе ў залежнасці ад матэрыялу і памеру ролікавага ланцуга, напрыклад, ваду, алей, палімерную загартоўвальную вадкасць і г.д. Вада мае высокую хуткасць астуджэння і падыходзіць для ролікавых ланцугоў з вугляродзістай сталі малога памеру; алей мае адносна павольную хуткасць астуджэння і падыходзіць для ролікавых ланцугоў большага памеру або з легаванай сталі. Падчас працэсу астуджэння кантралюйце тэмпературу, хуткасць перамешвання і іншыя параметры загартоўвальнага асяроддзя, каб забяспечыць раўнамернае астуджэнне і пазбегнуць расколін пры загартоўцы.
Адпуск: Пасля загартоўкі ролікавы ланцуг неабходна своечасова адпускаць, каб ліквідаваць напружанне ад загартоўкі, стабілізаваць структуру і павысіць трываласць. Тэмпература адпуску звычайна складае 150–300 ℃, а час вытрымкі — 1–3 гадзіны. Выбар тэмпературы адпуску павінен вызначацца ў залежнасці ад патрабаванняў выкарыстання і цвёрдасці ролікавага ланцуга. Напрыклад, для ролікавых ланцугоў, якія патрабуюць высокай цвёрдасці, тэмпературу адпуску можна адпаведна знізіць.
6. Найноўшая распрацоўка тэхналогіі загартоўкі
Ізатэрмічны працэс загартоўкі: шляхам рэгулявання тэмпературы загартоўвальнага асяроддзя, ролікавы ланцуг ізатэрмічна падтрымліваецца ў дыяпазоне тэмператур пераўтварэння аўстэніту і бейніту для атрымання бейнітнай структуры. Ізатэрмічны працэс загартоўкі можа паменшыць дэфармацыю загартоўкі, палепшыць дакладнасць памераў і механічныя ўласцівасці ролікавага ланцуга і падыходзіць для вытворчасці некаторых высокадакладных ролікавых ланцугоў. Напрыклад, параметры ізатэрмічнага працэсу загартоўкі сталёвай пласціны ланцуга C55E складаюць тэмпературу загартоўкі 850℃, ізатэрмічную тэмпературу 310℃, ізатэрмічны час 25 хвілін. Пасля загартоўкі цвёрдасць пласціны ланцуга адпавядае тэхнічным патрабаванням, а трываласць, стомленасць і іншыя ўласцівасці ланцуга блізкія да ўласцівасцей матэрыялаў 50CrV, апрацаваных тым жа працэсам.
Паступовая загартоўка: Ролікавы ланцуг спачатку астуджаецца ў асяроддзі з больш высокай тэмпературай, а затым астуджаецца ў асяроддзі з больш нізкай тэмпературай, каб унутраная і знешняя структуры ролікавага ланцуга раўнамерна змяніліся. Паступовая загартоўка можа эфектыўна знізіць напружанне пры загартоўцы, паменшыць дэфекты, выкліканыя загартоўкай, а таксама палепшыць якасць і прадукцыйнасць ролікавага ланцуга.
Тэхналогія камп'ютэрнага мадэлявання і аптымізацыі: выкарыстоўвайце праграмнае забеспячэнне для камп'ютэрнага мадэлявання, такое як JMatPro, для мадэлявання працэсу загартоўкі ролікавага ланцуга, прагназавання змяненняў у арганізацыі і прадукцыйнасці, а таксама аптымізацыі параметраў працэсу загартоўкі. Дзякуючы мадэляванню можна загадзя зразумець уплыў розных тэмператур і часу загартоўкі на прадукцыйнасць ролікавага ланцуга, скараціць колькасць выпрабаванняў і павысіць эфектыўнасць праектавання працэсу.
Карацей кажучы, тэмпература і час загартоўкі ролікавага ланцуга з'яўляюцца ключавымі параметрамі працэсу, якія ўплываюць на яго прадукцыйнасць. У рэальных умовах вытворчасці неабходна разумна выбіраць тэмпературу і час загартоўкі ў залежнасці ад матэрыялу, памеру, патрабаванняў выкарыстання і іншых фактараў ролікавага ланцуга, а таксама строга кантраляваць працэс загартоўкі, каб атрымаць высакаякасныя і высокапрадукцыйныя вырабы з ролікавых ланцугоў. Адначасова, дзякуючы пастаяннаму развіццю і ўкараненню інавацый у тэхналогіі загартоўкі, такіх як ізатэрмічная загартоўка, паступовая загартоўка і прымяненне тэхналогіі камп'ютэрнага мадэлявання, якасць вытворчасці і эфектыўнасць ролікавых ланцугоў будуць яшчэ больш паляпшацца для задавальнення расце попыту рынку.
Час публікацыі: 09 мая 2025 г.