Introducció als processos comuns de tractament tèrmic per a cadenes de rodets

Introducció als processos comuns de tractament tèrmic per a cadenes de rodets
En el procés de fabricació de cadenes de rodets, el procés de tractament tèrmic és un enllaç clau per millorar el seu rendiment. Mitjançant el tractament tèrmic, es pot millorar significativament la resistència, la duresa, la resistència al desgast i la tenacitat de les cadenes de rodets, allargant així la seva vida útil i complint els requisits d'ús en diverses condicions de treball complexes. A continuació, es presenta una introducció detallada a diversos processos comuns de tractament tèrmic per a cadenes de rodets:

I. Procés de tremp i reveniment
(I) Apagament
El refredament és un procés d'escalfar la cadena de rodets a una temperatura determinada (normalment per sobre d'Ac3 o Ac1), mantenir-la calenta durant un cert període de temps i després refredar-la ràpidament. El seu propòsit és fer que la cadena de rodets obtingui una estructura martensítica d'alta duresa i alta resistència. Els mitjans de refredament més utilitzats inclouen aigua, oli i aigua salada. L'aigua té una velocitat de refredament ràpida i és adequada per a cadenes de rodets amb formes simples i mides petites; l'oli té una velocitat de refredament relativament lenta i és adequat per a cadenes de rodets amb formes complexes i mides grans.
(II) Reveniment
El reveniment és un procés de reescalfament de la cadena de rodets temperada a una temperatura determinada (normalment per sota d'Ac1), manteniment de la temperatura i refredament posterior. El seu propòsit és eliminar la tensió interna generada durant el procés de reveniment, ajustar la duresa i millorar la tenacitat. Segons la temperatura de reveniment, es pot dividir en reveniment a baixa temperatura (150 ℃-250 ℃), reveniment a temperatura mitjana (350 ℃-500 ℃) i reveniment a alta temperatura (500 ℃-650 ℃). El reveniment a baixa temperatura pot obtenir una estructura de martensita temperada amb alta duresa i bona tenacitat; el reveniment a temperatura mitjana pot obtenir una estructura de troostita temperada amb alta resistència elàstica i bona plasticitat i tenacitat; el reveniment a alta temperatura pot obtenir una estructura de troostita temperada amb bones propietats mecàniques integrals.

2. Procés de carburació
La carburació consisteix a fer que els àtoms de carboni penetrin a la superfície de la cadena de rodets per formar una capa carburada amb alt contingut de carboni, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast, mentre que el nucli encara manté la tenacitat de l'acer baix en carboni. Els processos de carburació inclouen la carburació sòlida, la carburació amb gas i la carburació líquida. Entre ells, la carburació amb gas és la més utilitzada. En col·locar la cadena de rodets en una atmosfera de carburació, els àtoms de carboni s'infiltren a la superfície a una temperatura i un temps determinats. Després de la carburació, normalment es requereix un tremp i un reveniment a baixa temperatura per millorar encara més la duresa superficial i la resistència al desgast.

3. Procés de nitruració
La nitruració consisteix a infiltrar àtoms de nitrogen a la superfície de la cadena de rodets per formar nitrurs, millorant així la duresa superficial, la resistència al desgast i la resistència a la fatiga. El procés de nitruració inclou la nitruració gasosa, la nitruració iònica i la nitruració líquida. La nitruració gasosa consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté nitrogen i, a una temperatura i un temps determinats, permetre que els àtoms de nitrogen s'infiltrin a la superfície. La cadena de rodets després de la nitruració té una alta duresa superficial, bona resistència al desgast i una petita deformació, cosa que és adequada per a cadenes de rodets amb formes complexes.

4. Procés de carbonitruració
La carbonitruració consisteix a infiltrar carboni i nitrogen a la superfície de la cadena de rodets alhora per formar carbonitrurs, millorant així la duresa superficial, la resistència al desgast i la resistència a la fatiga. El procés de carbonitruració inclou carbonitruració gasosa i carbonitruració líquida. La carbonitruració gasosa consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté carboni i nitrogen i, a una temperatura i un temps determinats, permetre que el carboni i el nitrogen s'infiltrin a la superfície alhora. La cadena de rodets després de la carbonitruració té una alta duresa superficial, bona resistència al desgast i un bon rendiment anti-mossegada.

5. Procés de recuit
El recuit és un procés en què la cadena de rodets s'escalfa a una temperatura determinada (normalment 30-50 ℃ per sobre d'Ac3), es manté calenta durant un cert període de temps, es refreda lentament per sota dels 500 ℃ amb el forn i després es refreda a l'aire. El seu propòsit és reduir la duresa, millorar la plasticitat i la tenacitat, i facilitar el processament i el tractament tèrmic posterior. La cadena de rodets després del recuit té una estructura uniforme i una duresa moderada, cosa que pot millorar el rendiment de tall.

6. Procés de normalització
La normalització és un procés en què la cadena de rodets s'escalfa a una temperatura determinada (normalment per sobre d'Ac3 o Acm), es manté calenta, es treu del forn i es refreda a l'aire. El seu propòsit és refinar els grans, fer que l'estructura sigui uniforme, millorar la duresa i la resistència i millorar el rendiment de tall. La cadena de rodets després de la normalització té una estructura uniforme i una duresa moderada, que es pot utilitzar com a tractament tèrmic final o com a tractament tèrmic preliminar.

7. Procés de tractament de l'envelliment
El tractament d'envelliment és un procés en què la cadena de rodets s'escalfa a una temperatura determinada, es manté calenta durant un període de temps determinat i després es refreda. El seu propòsit és eliminar l'estrès residual, estabilitzar la mida i millorar la resistència i la duresa. El tractament d'envelliment es divideix en envelliment natural i envelliment artificial. L'envelliment natural consisteix a col·locar la cadena de rodets a temperatura ambient o en condicions naturals durant molt de temps per eliminar gradualment l'estrès residual; l'envelliment artificial consisteix a escalfar la cadena de rodets a una temperatura més alta i realitzar el tractament d'envelliment en un temps més curt.

8. Procés de refredament superficial
El refredament superficial és un procés d'escalfament de la superfície de la cadena de rodets a una determinada temperatura i refredament ràpid. El seu propòsit és millorar la duresa superficial i la resistència al desgast, mentre que el nucli manté una bona tenacitat. Els processos de refredament superficial inclouen el refredament superficial per inducció, el refredament superficial per flama i el refredament superficial per contacte elèctric. El refredament superficial per inducció utilitza la calor generada pel corrent induït per escalfar la superfície de la cadena de rodets, que té els avantatges d'una velocitat d'escalfament ràpida, una bona qualitat de refredament i una petita deformació.

9. Procés d'enfortiment de la superfície
El procés d'enfortiment superficial consisteix a formar una capa d'enfortiment amb propietats especials a la superfície de la cadena de rodets mitjançant mètodes físics o químics, millorant així la duresa superficial, la resistència al desgast i la resistència a la fatiga. Els processos comuns d'enfortiment superficial inclouen el granallat, l'enfortiment per laminació, l'enfortiment per infiltració de metalls, etc. El granallat consisteix a utilitzar perdigons d'alta velocitat per impactar la superfície de la cadena de rodets, de manera que es generi una tensió de compressió residual a la superfície, millorant així la resistència a la fatiga; l'enfortiment per laminació consisteix a utilitzar eines de laminació per laminar la superfície de la cadena de rodets, de manera que la superfície produeixi una deformació plàstica, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast.

10. Procés de boriding
La boruració consisteix a infiltrar àtoms de bor a la superfície de la cadena de rodets per formar borurs, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast. Els processos de boruració inclouen la boruració gasosa i la boruració líquida. La boruració gasosa consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que contingui bor i, a una temperatura i un temps determinats, permetre que els àtoms de bor s'infiltrin a la superfície. La cadena de rodets després de la boruració té una alta duresa superficial, bona resistència al desgast i un bon rendiment anti-mossegada.

11. Procés de tractament tèrmic de refredament secundari compost
El tractament tèrmic de tremp secundari compost és un procés de tractament tèrmic avançat que millora significativament el rendiment de les cadenes de rodets mitjançant dos processos de tremp i reveniment. Aquest procés sol incloure els passos següents:
(I) Primera refrigeració
La cadena de rodets s'escalfa a una temperatura més alta (normalment superior a la temperatura de refredament convencional) per austenititzar completament la seva estructura interna i després es refreda ràpidament per formar una estructura martensítica. L'objectiu d'aquest pas és millorar la duresa i la resistència de la cadena de rodets.
(II) Primer reveniment
Després del primer refredament, la cadena de rodets s'escalfa a una temperatura mitjana (normalment entre 300 ℃ i 500 ℃), es manté calenta durant un cert període de temps i després es refreda. L'objectiu d'aquest pas és eliminar la tensió interna generada durant el procés de refredament, alhora que s'ajusta la duresa i es millora la tenacitat.
(III) Segona extinció
Després del primer reveniment, la cadena de rodets es torna a escalfar a una temperatura més alta, però lleugerament inferior a la primera temperatura de refredament, i després es refreda ràpidament. L'objectiu d'aquest pas és refinar encara més l'estructura martensítica i millorar la duresa i la resistència al desgast de la cadena de rodets.
(IV) Segon reveniment
Després del segon refredament, la cadena de rodets s'escalfa a una temperatura més baixa (normalment entre 150 ℃ i 250 ℃), es manté calenta durant un cert període de temps i després es refreda. L'objectiu d'aquest pas és eliminar encara més la tensió interna, estabilitzar la mida i mantenir una alta duresa i resistència al desgast.

12. Procés de carburació líquida
La carburació líquida és un procés especial de carburació que permet que els àtoms de carboni penetrin a la superfície submergint la cadena de rodets en un medi de carburació líquida. Aquest procés té els avantatges d'una velocitat de carburació ràpida, una capa de carburació uniforme i una bona controlabilitat. És adequat per a cadenes de rodets amb formes complexes i requisits d'alta precisió dimensional. Després de la carburació líquida, normalment es requereix un tremp i un reveniment a baixa temperatura per millorar encara més la duresa superficial i la resistència al desgast.

13. Procés d'enduriment
L'enduriment fa referència a la millora de la duresa i la resistència al desgast mitjançant la millora de l'estructura interna de la cadena de rodets. Els passos específics són els següents:
(I) Calefacció
La cadena de rodets s'escalfa fins a la temperatura d'enduriment per dissoldre i difondre elements com el carboni i el nitrogen a la cadena.
(ii) Aïllament
Després d'assolir la temperatura d'enduriment, mantingueu un cert temps d'aïllament per fer que els elements es difonguin uniformement i formin una solució sòlida.
(iii) Refrigeració
Refredeu ràpidament la cadena, la solució sòlida formarà una estructura de gra fi, millorarà la duresa i la resistència al desgast.

14. Procés d'infiltració de metalls
El procés d'infiltració de metall consisteix a infiltrar elements metàl·lics a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos metàl·lics, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast. Els processos comuns d'infiltració de metalls inclouen la cromització i la infiltració de vanadi. El procés de cromització consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté crom i, a una temperatura i un temps determinats, els àtoms de crom s'infiltren a la superfície per formar compostos de crom, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast.

15. Procés d'aluminització
El procés d'aluminització consisteix a infiltrar àtoms d'alumini a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos d'alumini, millorant així la resistència a l'oxidació i la corrosió de la superfície. Els processos d'aluminització inclouen l'aluminització gasosa i l'aluminització líquida. L'aluminització gasosa consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que contingui alumini i, a una certa temperatura i temps, els àtoms d'alumini s'infiltren a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la infiltració d'alumini té una bona resistència a l'oxidació i a la corrosió, i és adequada per al seu ús en ambients d'alta temperatura i corrosius.

16. Procés d'infiltració de coure
El procés d'infiltració de coure consisteix a infiltrar àtoms de coure a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos de coure, millorant així la resistència al desgast de la superfície i el rendiment anti-mossegades. El procés d'infiltració de coure inclou la infiltració de coure gasós i la infiltració de coure líquid. La infiltració de coure gasós consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté coure i, a una certa temperatura i temps, els àtoms de coure s'infiltren a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la infiltració de coure té una bona resistència al desgast i un rendiment anti-mossegades, i és adequada per al seu ús en condicions d'alta velocitat i càrrega pesada.

17. Procés d'infiltració de titani
El procés d'infiltració de titani consisteix a infiltrar àtoms de titani a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos de titani, millorant així la duresa superficial i la resistència al desgast. El procés d'infiltració de titani inclou la infiltració de titani gasós i la infiltració de titani líquid. La infiltració de titani gasós consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que contingui titani i, a una certa temperatura i temps, els àtoms de titani s'infiltren a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la infiltració de titani té una bona duresa i resistència al desgast, i és adequada per a condicions de treball amb requisits d'alta duresa i alta resistència al desgast.

18. Procés de cobaltatge
El procés de cobaltització consisteix a infiltrar àtoms de cobalt a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos de cobalt, millorant així la duresa i la resistència al desgast de la superfície. El procés de cobaltització inclou la cobaltització amb gas i la cobaltització líquida. La cobaltització amb gas consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté cobalt i, a una certa temperatura i temps, els àtoms de cobalt s'infiltren a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la cobaltització té una bona duresa i resistència al desgast, i és adequada per a condicions de treball amb alts requisits de duresa i alta resistència al desgast.

19. Procés de zirconització
El procés de zirconització consisteix a infiltrar àtoms de zirconi a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos de zirconi, millorant així la duresa i la resistència al desgast de la superfície. El procés de zirconització inclou la zirconització gasosa i la zirconització líquida. La zirconització gasosa consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que conté zirconi i, a una certa temperatura i temps, els àtoms de zirconi s'infiltren a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la zirconització té una bona duresa i resistència al desgast, i és adequada per a condicions de treball amb requisits d'alta duresa i alta resistència al desgast.

20. Procés d'infiltració de molibdè
El procés d'infiltració de molibdè consisteix a infiltrar àtoms de molibdè a la superfície de la cadena de rodets per formar compostos de molibdè, millorant així la duresa i la resistència al desgast de la superfície. El procés d'infiltració de molibdè inclou la infiltració de molibdè gasós i la infiltració de molibdè líquid. La infiltració de molibdè gasós consisteix a col·locar la cadena de rodets en una atmosfera que contingui molibdè i, a una certa temperatura i temps, permetre que els àtoms de molibdè s'infiltrin a la superfície. La superfície de la cadena de rodets després de la infiltració de molibdè té una bona duresa i resistència al desgast, i és adequada per a condicions de treball que requereixen una alta duresa i una alta resistència al desgast.