Selecció del medi de refredament per a la cadena de rodets d'acer de 45#: rendiment, aplicació i comparació

Selecció del medi de refredament per a la cadena de rodets d'acer de 45#: rendiment, aplicació i comparació
En el camp de la fabricació mecànica, la cadena de rodets és un component clau de transmissió, i el seu rendiment afecta directament l'eficiència operativa i la fiabilitat dels equips mecànics. La cadena de rodets d'acer de 45# s'utilitza àmpliament a causa del seu baix cost i les seves propietats mecàniques moderades, i el procés de refredament és crucial per millorar la seva duresa, resistència i resistència al desgast. L'elecció del medi de refredament determina la qualitat de l'efecte de refredament. Aquest article explorarà en profunditat el medi de refredament adequat per a la cadena de rodets d'acer de 45# per ajudar els compradors majoristes i fabricants internacionals a optimitzar el rendiment del producte i maximitzar el valor comercial.

1. Característiques i requisits de refredament de la cadena de rodets d'acer de 45#
L'acer 45# és un acer de carboni mitjà amb bones propietats mecàniques integrals, com ara alta resistència, duresa i tenacitat, així com una bona tecnologia de processament, cosa que el converteix en un material ideal per a la fabricació de cadenes de rodets. Tanmateix, la seva templabilitat és relativament baixa, especialment en peces més grans, i és difícil obtenir una estructura martensítica uniforme durant el refredament. Per tant, per tal de complir els requisits de les cadenes de rodets pel que fa a alta resistència, resistència al desgast i vida útil a la fatiga, cal seleccionar un medi de refredament adequat per aconseguir un refredament ràpid i uniforme i millorar la profunditat de la capa endurida i el rendiment general de les peces.

2. Medis de refredament comuns i les seves característiques
(I) Aigua
L'aigua és el medi de refredament més comú i de menor cost amb una alta velocitat de refredament, especialment a la zona d'alta temperatura. Això li permet proporcionar un refredament ràpid per a cadenes de rodets d'acer de 45#, cosa que ajuda a formar una estructura martensítica, millorant així la duresa i la resistència. Per exemple, després del forjat final, l'engranatge de mòdul petit fet d'acer de 45# es subjecta ràpidament i es transmet a un bany d'aigua per al refredament mitjançant una màquina de refredament. La duresa de l'engranatge pot superar els HRC45, i no hi ha cap esquerda de refredament, i el rendiment és millor que el dels processos tradicionals. Tanmateix, la velocitat de refredament de l'aigua a la zona de baixa temperatura és massa ràpida, cosa que pot causar una gran tensió tèrmica i estructural a la superfície de la peça, augmentant el risc d'esquerdes, especialment per a peces de cadenes de rodets amb formes complexes o grans mides.
(II) Petroli
La velocitat de refredament de l'oli és més lenta que la de l'aigua, i la velocitat és més uniforme durant tot el procés de refredament. Això fa que l'oli sigui un medi de refredament més suau, que pot reduir eficaçment la tendència a la deformació i l'esquerdament per refredament. L'oli mineral és un dels olis de refredament més utilitzats, i la seva capacitat de refredament es pot ajustar ajustant la temperatura de l'oli, els additius, etc. Per a algunes peces de cadena de rodets d'acer de 45# amb requisits d'alta precisió i formes complexes, com ara plaques de cadena, el refredament amb oli pot obtenir una millor estabilitat dimensional i propietats mecàniques. Tanmateix, la velocitat de refredament de l'oli és relativament lenta, cosa que pot conduir a un efecte d'enduriment deficient d'algunes peces de mida petita o de paret prima, i no pot complir els requisits d'alta duresa i alta resistència.
(III) Solució de salmorra
La velocitat de refredament de la solució de salmorra es troba entre la de l'aigua i la de l'oli, i les característiques de refredament es poden canviar ajustant la concentració de sal i la temperatura de l'aigua. En general, la capacitat de refredament de la solució de salmorra augmenta amb l'augment de la concentració de sal, però una concentració massa alta pot fer que la solució es torni més corrosiva i causi danys a les peces i als equips. Per exemple, una solució d'aigua salada al 10% és un medi de refredament habitual. La seva velocitat de refredament és més ràpida que la de l'aigua pura i la seva uniformitat és millor. Pot alleujar el problema de les esquerdes durant el refredament amb aigua pura fins a cert punt. Al mateix temps, té una eficiència de refredament més alta que l'oli i és adequada per a algunes peces de cadena de rodets d'acer de 45# de mida mitjana i forma simple.
(IV) Solució aquosa de clorur de calci
Com a mitjà de refredament eficient, la solució aquosa de clorur de calci té un bon rendiment en el refredament de cadenes de rodets d'acer de 45#. Les seves característiques de refredament úniques poden proporcionar un refredament ràpid en l'etapa d'alta temperatura, i la velocitat de refredament es redueix adequadament en l'etapa de baixa temperatura, reduint així eficaçment la tensió de refredament i la tendència a la deformació i l'esquerdament de la peça. Els estudis han demostrat que quan es refreden rodets d'acer de 45# amb una solució aquosa de clorur de calci saturada a 20℃, la duresa dels rodets pot arribar a 56~60HRC, i la deformació del diàmetre interior és molt petita, la capacitat d'enduriment és forta i el rendiment integral i la vida útil dels rodets es poden millorar significativament.

3. Efecte de diferents mitjans de refredament sobre el rendiment de la cadena de rodets d'acer de 45#
(I) Duresa i resistència
A causa de les seves característiques de refredament ràpid, el refredament amb aigua normalment pot fer que la cadena de rodets d'acer de 45# obtingui una major duresa i resistència. Tanmateix, si la velocitat de refredament és massa ràpida, pot causar una major tensió residual dins de la peça, afectant l'estabilitat dimensional i la tenacitat de la peça. Tot i que la duresa i la resistència del refredament amb oli són lleugerament inferiors a les del refredament amb aigua, pot garantir que la peça tingui una millor tenacitat i menys deformació. La solució salina i la solució aquosa de clorur de calci poden aconseguir un millor equilibri entre duresa, resistència i tenacitat segons els requisits específics del procés. Per exemple, en les mateixes condicions, la duresa superficial del passador d'acer de 45# després del refredament amb una solució aquosa saturada de clorur de calci millora significativament en comparació amb el passador després del refredament amb oli de motor de 20#, i la resistència a la tracció també millora significativament.
(II) Resistència al desgast
El medi de refredament també té una influència important en la resistència al desgast de la cadena de rodets. Una duresa elevada i una estructura uniforme són factors clau per millorar la resistència al desgast. L'ús d'un medi amb refredament uniforme i bona trempabilitat, com ara una solució aquosa de clorur de calci, pot fer que la cadena de rodets d'acer de 45# obtingui una duresa més alta i una bona uniformitat d'organització, millorant així la seva resistència al desgast. En aplicacions pràctiques, la vida útil de les cadenes de rodets tractades amb un medi de refredament adequat es pot allargar significativament en les mateixes condicions de treball.
(III) Vida a la fatiga
La vida a fatiga és molt important per a les cadenes de rodets. La distribució de la tensió residual i l'estructura organitzativa formada durant el procés de refredament tenen una gran influència en la vida a fatiga. El refredament amb aigua pot fer que una gran tensió residual es concentri a la superfície de la peça, reduint la vida a fatiga. El refredament amb oli i el refredament amb salmorra poden formar una distribució de la tensió residual més raonable, cosa que ajuda a millorar la vida a fatiga. A més, després del refredament amb solució aquosa de clorur de calci, com que pot reduir eficaçment la tensió de refredament, la peça pot obtenir una organització i una distribució de la tensió residual més uniformes, cosa que també té un efecte positiu en la millora de la vida a fatiga de la cadena de rodets.

4. Factors a tenir en compte a l'hora de seleccionar els mitjans de refredament
(I) Mida i forma de la peça
Per a peces de cadena de rodets d'acer de 45# de mida petita o de forma simple, com ara rodets petits, el tremp en aigua pot refredar ràpidament i obtenir bons efectes d'enduriment a causa de la seva relació superfície-volum relativament gran. Per a peces de mida gran o de forma complexa, com ara plaques de cadena grans, el tremp en oli o el tremp en salmorra és més adequat per reduir les tendències a la deformació i a l'esquerdament. Com que la velocitat de refredament d'aquests medis és relativament uniforme, pot evitar eficaçment els problemes de concentració d'estrès causats per velocitats de refredament excessives.
(II) Composició material i estat organitzatiu
La composició química i l'estat organitzatiu original de l'acer 45# tenen un efecte significatiu en les seves propietats de refredament. Per exemple, si el contingut de carboni i el contingut d'elements d'aliatge del material canvien, això afectarà la seva velocitat de refredament crítica i la seva trempabilitat. Per a l'acer 45# amb una trempabilitat lleugerament deficient, es pot seleccionar un medi de refredament amb una velocitat de refredament més ràpida, com ara una solució aquosa de clorur de calci, per garantir que s'obtingui una profunditat de capa endurida suficient. Al mateix temps, l'estat organitzatiu original del material, com ara si hi ha una estructura en bandes, una estructura de Widmanstatten, etc., també afectarà l'efecte de refredament i s'haurà d'ajustar segons la situació específica.
(III) Lot de producció i cost
En la producció a gran escala, el cost és una consideració important. L'aigua com a mitjà de refredament és de baix cost i fàcil d'obtenir. És una opció econòmica per a peces petites de cadenes de rodets produïdes en grans quantitats. Tanmateix, per a la producció de peces d'alta precisió i complexes, tot i que el cost del refredament amb oli o el refredament amb salmorra és relativament alt, el seu cost global pot ser més avantatjós a la llarga, ja que pot reduir eficaçment la taxa de ferralla i millorar la qualitat del producte. A més, també cal tenir en compte el cost de manteniment i la vida útil del mitjà de refredament de manera exhaustiva.

5. Ús i manteniment del medi d'extinció
(I) Precaucions d'ús
Quan utilitzeu aigua com a mitjà de refredament, presteu atenció a factors com la temperatura de l'aigua, la neteja i la duresa. Una temperatura de l'aigua massa alta reduirà la velocitat de refredament i afectarà l'efecte de refredament; les impureses i una duresa massa alta a l'aigua poden causar problemes com ara una qualitat superficial reduïda de la peça i l'escamació de l'equip. Per al refredament amb oli, la temperatura de l'oli, la qualitat de l'oli i les condicions d'agitació s'han de controlar estrictament. Una temperatura excessiva de l'oli alentirà la velocitat de refredament i fins i tot provocarà un incendi; i el deteriorament de l'oli afectarà el rendiment de refredament, i cal substituir-lo i filtrar-lo regularment. L'ús de solució de salmorra i solució de clorur de calci requereix atenció a la concentració, la temperatura i les mesures anticorrosió de la solució per garantir l'estabilitat del seu rendiment de refredament i el funcionament segur de l'equip.
(II) Punts de manteniment
Les proves regulars de diversos paràmetres del medi de refredament, com ara la duresa de l'aigua, la viscositat de l'oli i el punt d'inflamació, i la concentració de la solució de salmorra i la solució de clorur de calci, són clau per garantir la qualitat del refredament. Al mateix temps, el tanc de refredament s'ha de mantenir net i els sediments i les impureses s'han de netejar a temps. Per al refredament de l'oli, també s'han de prendre mesures de prevenció d'incendis i s'ha d'equipar amb els equips d'extinció d'incendis corresponents. A més, l'ús de sistemes de refrigeració i circulació adequats pot allargar la vida útil del medi de refredament i millorar la seva eficiència i estabilitat de refrigeració.

6. Conclusió
En resum, la selecció d'un medi de refredament adequat juga un paper vital en la millora del rendiment i el control de qualitat de la cadena de rodets d'acer de 45#. L'aigua, l'oli, la solució de salmorra i la solució de clorur de calci tenen les seves pròpies característiques. En aplicacions pràctiques, la mida, la forma, la composició del material, el lot de producció i el cost de la peça s'han de considerar de manera exhaustiva per aconseguir el millor efecte de refredament. Els compradors majoristes i fabricants internacionals han de tenir un coneixement profund de les característiques i l'abast aplicable dels diferents medis de refredament, enfortir la cooperació amb els proveïdors de tractament tèrmic, optimitzar el procés de refredament, millorant així la competitivitat del mercat de la cadena de rodets d'acer de 45# i satisfent la demanda del mercat global de components de transmissió d'alta qualitat.