Выбар загартоўчага асяроддзя для сталёвага ролікавага ланцуга 45#: характарыстыкі, прымяненне і параўнанне
У галіне машынабудавання ролікавы ланцуг з'яўляецца ключавым кампанентам трансмісіі, і яго прадукцыйнасць непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць працы і надзейнасць механічнага абсталявання. Ролікавы ланцуг са сталі 45# шырока выкарыстоўваецца дзякуючы нізкай кошту і ўмераным механічным уласцівасцям, а працэс загартоўкі мае вырашальнае значэнне для павышэння яго цвёрдасці, трываласці і зносаўстойлівасці. Выбар загартовачнага асяроддзя вызначае якасць эфекту загартоўкі. У гэтым артыкуле падрабязна разгледзім загартовачнае асяроддзе, прыдатнае для ролікавага ланцуга са сталі 45#, каб дапамагчы міжнародным аптовым пакупнікам і вытворцам аптымізаваць прадукцыйнасць прадукцыі і максымізаваць камерцыйную каштоўнасць.
1. Характарыстыкі і патрабаванні да загартоўкі сталёвага ролікавага ланцуга 45#
Сталь 45# — гэта сярэдневугляродзістая сталь з добрымі комплекснымі механічнымі ўласцівасцямі, такімі як высокая трываласць, цвёрдасць і глейкасць, а таксама добрай тэхналогіяй апрацоўкі, што робіць яе ідэальным матэрыялам для вырабу ролікавых ланцугоў. Аднак яе загартоўваемасць адносна нізкая, асабліва ў буйных дэталях, і падчас загартоўкі цяжка атрымаць аднастайную мартэнсітную структуру. Такім чынам, каб задаволіць патрабаванні да ролікавых ланцугоў з пункту гледжання высокай трываласці, зносаўстойлівасці і тэрміну службы, неабходна выбраць падыходнае загартоўчае асяроддзе для дасягнення хуткага і раўнамернага астуджэння, паляпшэння глыбіні загартаванага пласта і агульных характарыстык дэталяў.
2. Распаўсюджаныя загартоўчыя асяроддзя і іх характарыстыкі
(I) Вада
Вада з'яўляецца найбольш распаўсюджаным і самым танным асяроддзем для загартоўкі з высокай хуткасцю астуджэння, асабліва ў зоне высокіх тэмператур. Гэта дазваляе хутка астуджаць ролікавыя ланцугі са сталі 45#, што спрыяе фарміраванню мартэнсітнай структуры, тым самым паляпшаючы цвёрдасць і трываласць. Напрыклад, пасля канчатковай коўкі зубчастае кола з малым модулем пругкасці, вырабленае са сталі 45#, хутка заціскаецца і перадаецца ў вадзяную ванну для загартоўкі з дапамогай закалочнай машыны. Цвёрдасць зубчастага кола можа перавышаць HRC45, пры гэтым не ўзнікаюць расколіны пры загартоўцы, а прадукцыйнасць лепшая, чым у традыцыйных працэсаў. Аднак хуткасць астуджэння вадой у зоне нізкіх тэмператур занадта высокая, што можа выклікаць вялікія тэрмічныя і структурныя напружанні на паверхні апрацоўванай дэталі, павялічваючы рызыку расколін, асабліва для дэталяў ролікавых ланцугоў складанай формы або вялікіх памераў.
(II) Нафта
Хуткасць астуджэння алею павольнейшая, чым у вады, і хуткасць больш раўнамерная на працягу ўсяго працэсу астуджэння. Гэта робіць алей больш мяккім асяроддзем для загартоўкі, што можа эфектыўна знізіць тэндэнцыю да дэфармацыі і расколін пры загартоўцы. Мінеральны алей з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных алеяў для загартоўкі, і яго астуджальная здольнасць можа рэгулявацца шляхам рэгулявання тэмпературы алею, дадаткаў і г.д. Для некаторых дэталяў ролікавых ланцугоў са сталі 45# з высокімі патрабаваннямі да дакладнасці і складанай формы, такіх як ланцуговыя пласціны, загартоўка ў алеі можа дасягнуць лепшай стабільнасці памераў і механічных уласцівасцей. Аднак хуткасць астуджэння алею адносна павольная, што можа прывесці да дрэннага эфекту загартоўкі некаторых дэталяў малога памеру або тонкасценных дэталяў, і не можа задаволіць патрабаванні высокай цвёрдасці і высокай трываласці.
(III) Раствор саляной вады
Хуткасць астуджэння расольнага раствора знаходзіцца паміж хуткасцю астуджэння вады і алею, і характарыстыкі астуджэння можна змяняць, рэгулюючы канцэнтрацыю солі і тэмпературу вады. Як правіла, астуджальная здольнасць расольнага раствора павялічваецца з павелічэннем канцэнтрацыі солі, але занадта высокая канцэнтрацыя можа прывесці да павышэння каразійнасці раствора і пашкоджання дэталяў і абсталявання. Напрыклад, 10% раствор саляной вады з'яўляецца распаўсюджаным асяроддзем для загартоўкі. Яго хуткасць астуджэння вышэйшая, чым у чыстай вады, і яго аднастайнасць лепшая. Ён можа да пэўнай ступені палегчыць праблему расколін падчас загартоўкі ў чыстай вадзе. У той жа час ён мае больш высокую эфектыўнасць астуджэння, чым алей, і падыходзіць для некаторых дэталяў сярэдніх і простых ролікавых ланцугоў са сталі 45#.
(IV) Водны раствор хларыду кальцыя
Водны раствор хларыду кальцыю добра закальвае ролікавыя ланцугі са сталі 45#. Яго ўнікальныя характарыстыкі астуджэння дазваляюць хутка астуджваць іх на высокай тэмпературы, а хуткасць астуджэння адпаведна запавольваецца на нізкай тэмпературы, тым самым эфектыўна зніжаючы напружанне пры загартоўцы і змяншаючы схільнасць дэталі да дэфармацыі і расколін. Даследаванні паказалі, што пры загартоўцы ролікаў са сталі 45# насычаным водным растворам хларыду кальцыю пры тэмпературы 20℃ цвёрдасць ролікаў можа дасягаць 56~60HRC, пры гэтым дэфармацыя ўнутранага дыяметра вельмі малая, здольнасць да загартоўкі высокая, а агульная прадукцыйнасць і тэрмін службы ролікаў могуць быць значна палепшаны.
3. Уплыў розных загартоўчых асяроддзяў на прадукцыйнасць сталёвага ролікавага ланцуга 45#
(I) Цвёрдасць і трываласць
Дзякуючы хуткаму астуджэнню, загартоўка ў вадзе звычайна можа павялічыць цвёрдасць і трываласць ланцуга са сталі 45#. Аднак, калі хуткасць астуджэння занадта высокая, гэта можа выклікаць большае рэшткавае напружанне ўнутры дэталі, што ўплывае на стабільнасць памераў і трываласць дэталі. Нягледзячы на тое, што цвёрдасць і трываласць пасля загартоўкі ў алеі крыху ніжэйшыя, чым пасля загартоўкі ў вадзе, гэта можа гарантаваць, што дэталь мае лепшую трываласць і меншую дэфармацыю. Раствор солі і водны раствор хларыду кальцыю могуць дасягнуць лепшага балансу паміж цвёрдасцю, трываласцю і трываласцю ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі працэсу. Напрыклад, пры тых жа ўмовах павярхоўная цвёрдасць штыфта са сталі 45# пасля загартоўкі ў насычаным водным растворы хларыду кальцыю значна паляпшаецца ў параўнанні з штыфтам пасля загартоўкі ў маторным алеі 20#, а трываласць на разрыў таксама значна паляпшаецца.
(II) Зносаўстойлівасць
Загартоўчае асяроддзе таксама аказвае важны ўплыў на зносаўстойлівасць ролікавага ланцуга. Высокая цвёрдасць і аднастайная структура з'яўляюцца ключавымі фактарамі павышэння зносаўстойлівасці. Выкарыстанне асяроддзя з раўнамерным астуджэннем і добрай загартоўванасцю, напрыклад, воднага раствора хларыду кальцыю, можа зрабіць ролікавы ланцуг са сталі 45# больш цвёрдым і аднастайным, тым самым павышаючы яго зносаўстойлівасць. На практыцы тэрмін службы ролікавых ланцугоў, апрацаваных адпаведным загартоўчым асяроддзем, можа быць значна падоўжаны пры тых жа ўмовах працы.
(III) Стомленасць жыцця
Тэрмін службы вельмі важны для ролікавых ланцугоў. Размеркаванне рэшткавых напружанняў і арганізацыйная структура, якія ўтвараюцца падчас працэсу загартоўкі, аказваюць вялікі ўплыў на тэрмін службы. Загартоўка ў вадзе можа прывесці да канцэнтрацыі вялікіх рэшткавых напружанняў на паверхні дэталі, што зніжае тэрмін службы. Загартоўка ў алеі і расоле могуць сфарміраваць больш разумнае размеркаванне рэшткавых напружанняў, што дапамагае палепшыць тэрмін службы. Акрамя таго, пасля загартоўкі водным растворам хларыду кальцыя, паколькі гэта можа эфектыўна знізіць напружанне загартоўкі, дэталь можа атрымаць больш раўнамерную арганізацыю і размеркаванне рэшткавых напружанняў, што таксама станоўча ўплывае на павышэнне тэрміну службы ролікавага ланцуга.
4. Фактары, якія трэба ўлічваць пры выбары загартоўвальных асяроддзяў
(I) Памер і форма дэталі
Для дэталяў ролікавых ланцугоў малога памеру або простай формы з сталі 45#, такіх як невялікія ролікі, загартоўка ў вадзе можа хутка астудзіцца і дасягнуць добрых эфектаў умацавання дзякуючы адносна вялікаму суадносінам плошчы паверхні да аб'ёму. Для дэталяў вялікага памеру або складанай формы, такіх як вялікія ланцуговыя пласціны, загартоўка ў алеі або расоле больш падыходзіць для памяншэння схільнасці да дэфармацыі і расколін. Паколькі хуткасць астуджэння гэтых асяроддзяў адносна раўнамерная, гэта дазваляе эфектыўна пазбегнуць праблем канцэнтрацыі напружанняў, выкліканых празмернай хуткасцю астуджэння.
(II) Склад матэрыялу і арганізацыйны стан
Хімічны склад і першапачатковы арганізацыйны стан сталі 45# аказваюць істотны ўплыў на яе загартоўчыя ўласцівасці. Напрыклад, калі змяняецца ўтрыманне вугляроду і легіруючых элементаў у матэрыяле, гэта паўплывае на яго крытычную хуткасць астуджэння і загартоўвальнасць. Для сталі 45# з нязначна нізкай загартоўванасцю можна выбраць загартоўчае асяроддзе з больш высокай хуткасцю астуджэння, напрыклад, водны раствор хларыду кальцыя, каб забяспечыць дастатковую глыбіню загартаванага пласта. У той жа час першапачатковы арганізацыйны стан матэрыялу, напрыклад, наяўнасць паласатай структуры, структуры Відманштатэна і г.д., таксама паўплывае на эфект загартоўкі і павінен быць скарэкціраваны ў залежнасці ад канкрэтнай сітуацыі.
(III) Вытворчая партыя і кошт
У буйной вытворчасці кошт з'яўляецца важным фактарам. Вада ў якасці загартоўвальнага асяроддзя недарагая і лёгкадаступная. Гэта эканамічны выбар для невялікіх дэталяў ролікавых ланцугоў, якія вырабляюцца ў вялікіх колькасцях. Аднак пры вытворчасці высокадакладных і складаных дэталяў, нягледзячы на адносна высокі кошт загартоўкі ў алеі або расоле, яе агульны кошт можа быць больш выгадным у доўгатэрміновай перспектыве, паколькі яна можа эфектыўна знізіць узровень браку і палепшыць якасць прадукцыі. Акрамя таго, неабходна ўсебакова ўлічваць выдаткі на абслугоўванне і тэрмін службы загартоўвальнага асяроддзя.
5. Выкарыстанне і абслугоўванне закалочнай асяроддзя
(I) Меры засцярогі пры выкарыстанні
Пры выкарыстанні вады ў якасці загартоўвальнага асяроддзя звяртайце ўвагу на такія фактары, як тэмпература вады, чысціня і цвёрдасць. Занадта высокая тэмпература вады знізіць хуткасць астуджэння і паўплывае на эфект загартоўкі; прымешкі і занадта высокая цвёрдасць вады могуць выклікаць такія праблемы, як зніжэнне якасці паверхні апрацоўванай дэталі і адукацыя акаліны на абстаднанні. Пры загартоўцы ў алеі неабходна строга кантраляваць тэмпературу алею, якасць алею і ўмовы перамешвання. Залішняя тэмпература алею запаволіць хуткасць астуджэння і нават прывядзе да пажару; а пагаршэнне якасці алею паўплывае на эфектыўнасць загартоўкі, таму яго неабходна рэгулярна замяняць і фільтраваць. Пры выкарыстанні расолу і раствора хларыду кальцыя неабходна звяртаць увагу на канцэнтрацыю, тэмпературу і меры па барацьбе з карозіяй, каб забяспечыць стабільнасць яго астуджальнай эфектыўнасці і бяспечную працу абсталявання.
(II) Пункты тэхнічнага абслугоўвання
Рэгулярныя выпрабаванні розных параметраў загартоўвальнага асяроддзя, такіх як цвёрдасць вады, глейкасць алею і тэмпература ўспышкі, а таксама канцэнтрацыя расолу і раствора хларыду кальцыю, з'яўляюцца ключом да забеспячэння якасці загартоўкі. Адначасова рэзервуар для загартоўкі павінен падтрымлівацца ў чысціні, а асадак і прымешкі павінны быць своечасова ачышчаны. Пры загартоўцы алеем таксама неабходна прымаць меры пажарнай бяспекі і абсталяваць адпаведным пажаратушэннем. Акрамя таго, выкарыстанне адпаведных сістэм астуджэння і цыркуляцыі можа падоўжыць тэрмін службы загартоўвальнага асяроддзя і палепшыць яго эфектыўнасць і стабільнасць астуджэння.
6. Заключэнне
Карацей кажучы, выбар падыходнага асяроддзя для загартоўкі адыгрывае жыццёва важную ролю ў паляпшэнні прадукцыйнасці і кантролі якасці сталёвых ролікавых ланцугоў 45#. Вада, алей, расол і раствор хларыду кальцыя маюць свае асаблівасці. На практыцы для дасягнення найлепшага эфекту загартоўкі неабходна комплексна ўлічваць памер, форму, склад матэрыялу, партыю вытворчасці і кошт апрацоўванай дэталі. Міжнародныя аптовыя пакупнікі і вытворцы павінны глыбока разумець характарыстыкі і прымяненне розных асяроддзяў для загартоўкі, умацоўваць супрацоўніцтва з пастаўшчыкамі тэрмічнай апрацоўкі, аптымізаваць працэс загартоўкі, тым самым паляпшаючы канкурэнтаздольнасць сталёвых ролікавых ланцугоў 45# на рынку і задавальняючы сусветны попыт на высакаякасныя кампаненты трансмісіі.
Час публікацыі: 19 мая 2025 г.