Introduktion til almindelige varmebehandlingsprocesser for rullekæder

Introduktion til almindelige varmebehandlingsprocesser for rullekæder
I fremstillingsprocessen for rullekæder er varmebehandlingsprocessen et vigtigt led i at forbedre deres ydeevne. Gennem varmebehandling kan rullekædernes styrke, hårdhed, slidstyrke og sejhed forbedres betydeligt, hvorved deres levetid forlænges og kravene til brug under forskellige komplekse arbejdsforhold opfyldes. Følgende er en detaljeret introduktion til flere almindelige varmebehandlingsprocesser for rullekæder:

I. Hærdnings- og tempereringsproces
(I) Slukning
Hærdning er en proces, hvor rullekæden opvarmes til en bestemt temperatur (normalt over Ac3 eller Ac1), holdes varm i en vis periode og derefter afkøles hurtigt. Formålet er at give rullekæden en martensitisk struktur med høj hårdhed og høj styrke. Almindeligt anvendte hærdningsmedier omfatter vand, olie og saltvand. Vand har en hurtig kølehastighed og er egnet til rullekæder med enkle former og små størrelser; olie har en relativt langsom kølehastighed og er egnet til rullekæder med komplekse former og store størrelser.
(II) Hærdning
Anløbning er en proces, hvor den afkølede rullekæde genopvarmes til en bestemt temperatur (normalt under Ac1), holdes varm og derefter afkøles. Formålet er at eliminere den indre spænding, der genereres under afkølingsprocessen, justere hårdheden og forbedre sejheden. I henhold til anløbningstemperaturen kan den opdeles i lavtemperaturanløbning (150℃-250℃), mellemtemperaturanløbning (350℃-500℃) og højtemperaturanløbning (500℃-650℃). Lavtemperaturanløbning kan opnå en anløbning af martensitstruktur med høj hårdhed og god sejhed; mellemtemperaturanløbning kan opnå en anløbning af troostitstruktur med høj flydespænding og god plasticitet og sejhed; højtemperaturanløbning kan opnå en anløbning af troostitstruktur med gode omfattende mekaniske egenskaber.

2. Karbureringsproces
Karburering går ud på at få kulstofatomer til at trænge ind i overfladen af ​​rullekæden og danne et karbureret lag med højt kulstofindhold, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres, mens kernen stadig opretholder sejheden af ​​lavkulstofstål. Karbureringsprocesser omfatter fast karburering, gaskarburering og flydende karburering. Blandt disse er gaskarburering den mest anvendte. Ved at placere rullekæden i en karburerende atmosfære infiltreres kulstofatomer i overfladen ved en bestemt temperatur og tid. Efter karburering kræves der normalt bratkøling og lavtemperaturhærdning for yderligere at forbedre overfladehårdheden og slidstyrken.

3. Nitreringsproces
Nitrering er at infiltrere nitrogenatomer i overfladen af ​​rullekæden for at danne nitrider, hvorved overfladehårdheden, slidstyrken og udmattelsesstyrken forbedres. Nitreringsprocessen omfatter gasnitrering, ionnitrering og flydende nitrering. Gasnitrering er at placere rullekæden i en nitrogenholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid lade nitrogenatomer infiltrere overfladen. Rullekæden har efter nitrering høj overfladehårdhed, god slidstyrke og lille deformation, hvilket er egnet til rullekæder med komplekse former.

4. Karbonitreringsproces
Karbonitrering er at infiltrere kulstof og nitrogen i overfladen af ​​rullekæden på samme tid for at danne karbonitrider, hvorved overfladehårdheden, slidstyrken og udmattelsesstyrken forbedres. Karbonitreringsprocessen omfatter gaskarbonitrering og flydende karbonitrering. Gaskarbonitrering er at placere rullekæden i en atmosfære, der indeholder kulstof og nitrogen, og ved en bestemt temperatur og tid lade kulstof og nitrogen infiltrere overfladen på samme tid. Rullekæden har efter karbonitrering høj overfladehårdhed, god slidstyrke og god ydeevne mod bid.

5. Udglødningsproces
Udglødning er en proces, hvor rullekæden opvarmes til en bestemt temperatur (normalt 30-50 ℃ over Ac3), holdes varm i en vis periode, langsomt afkøles til under 500 ℃ med ovnen og derefter afkøles i luften. Formålet er at reducere hårdhed, forbedre plasticitet og sejhed og lette forarbejdning og efterfølgende varmebehandling. Rullekæden har efter udglødning en ensartet struktur og moderat hårdhed, hvilket kan forbedre skæreydelsen.

6. Normaliseringsproces
Normalisering er en proces, hvor rullekæden opvarmes til en bestemt temperatur (normalt over Ac3 eller Acm), holdes varm, tages ud af ovnen og afkøles i luften. Formålet er at forfine kornene, gøre strukturen ensartet, forbedre hårdhed og styrke og forbedre skæreevnen. Rullekæden har efter normalisering en ensartet struktur og moderat hårdhed, som kan bruges som den afsluttende varmebehandling eller som en indledende varmebehandling.

7. Aldringsbehandlingsproces
Ældningsbehandling er en proces, hvor rullekæden opvarmes til en bestemt temperatur, holdes varm i en vis periode og derefter afkøles. Formålet er at eliminere restspænding, stabilisere størrelsen og forbedre styrke og hårdhed. Ældningsbehandling er opdelt i naturlig ældning og kunstig ældning. Naturlig ældning er at placere rullekæden ved stuetemperatur eller naturlige forhold i lang tid for gradvist at eliminere dens restspænding; kunstig ældning er at opvarme rullekæden til en højere temperatur og udføre ældningsbehandling på kortere tid.

8. Overfladeafkølingsproces
Overfladekøling er en proces, hvor overfladen af ​​rullekæden opvarmes til en bestemt temperatur og derefter afkøles hurtigt. Formålet er at forbedre overfladehårdheden og slidstyrken, mens kernen stadig opretholder en god sejhed. Overfladekølingsprocesser omfatter induktionsopvarmning af overfladekøling, flammeopvarmning af overfladekøling og elektrisk kontaktopvarmning af overfladekøling. Induktionsopvarmning af overfladekøling bruger den varme, der genereres af den inducerede strøm, til at opvarme overfladen af ​​rullekæden, hvilket har fordelene ved hurtig opvarmningshastighed, god kølningskvalitet og lille deformation.

9. Overfladeforstærkningsproces
Overfladeforstærkningsprocessen går ud på at danne et forstærkningslag med særlige egenskaber på rullekædens overflade gennem fysiske eller kemiske metoder, hvorved overfladehårdheden, slidstyrken og udmattelsesstyrken forbedres. Almindelige overfladeforstærkningsprocesser omfatter kugleblæsning, valseforstærkning, metalinfiltrationsforstærkning osv. Kugleblæsning er at bruge højhastighedsskud til at påvirke rullekædens overflade, så der genereres resterende trykspænding på overfladen, hvorved udmattelsesstyrken forbedres; valseforstærkning er at bruge valseværktøj til at rulle rullekædens overflade, så overfladen producerer plastisk deformation, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres.

10. Boreproces
Boring er at infiltrere boratomer i overfladen af ​​rullekæden for at danne borider, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres. Boringsprocesser omfatter gasboring og flydende boring. Gasboring er at placere rullekæden i en borholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid lade boratomer infiltrere overfladen. Rullekæden har efter boring høj overfladehårdhed, god slidstyrke og god anti-bid ydeevne.

11. Komposit sekundær kølevarmebehandlingsproces
Sammensat sekundær bratkølingsvarmebehandling er en avanceret varmebehandlingsproces, som forbedrer rullekæders ydeevne betydeligt gennem to bratkølings- og anløbningsprocesser. Denne proces omfatter normalt følgende trin:
(I) Første slukning
Rullekæden opvarmes til en højere temperatur (normalt højere end den konventionelle bratkølingstemperatur) for fuldstændigt at austenisere dens indre struktur, og afkøles derefter hurtigt for at danne en martensitisk struktur. Formålet med dette trin er at forbedre rullekædens hårdhed og styrke.
(II) Første hærdning
Efter den første bratkøling opvarmes rullekæden til en middeltemperatur (normalt mellem 300℃-500℃), holdes varm i en vis periode og afkøles derefter. Formålet med dette trin er at eliminere den indre spænding, der genereres under bratkølingsprocessen, samtidig med at hårdheden justeres og sejheden forbedres.
(III) Anden slukning
Efter den første hærdning opvarmes rullekæden igen til en højere temperatur, men lidt lavere end den første afkølingstemperatur, og afkøles derefter hurtigt. Formålet med dette trin er yderligere at forfine den martensitiske struktur og forbedre rullekædens hårdhed og slidstyrke.
(IV) Anden hærdning
Efter den anden bratkøling opvarmes rullekæden til en lavere temperatur (normalt mellem 150℃-250℃), holdes varm i en vis periode og afkøles derefter. Formålet med dette trin er yderligere at eliminere indre spændinger, stabilisere størrelsen og opretholde høj hårdhed og slidstyrke.

12. Flydende karbureringsproces
Flydende karburering er en speciel karbureringsproces, der tillader kulstofatomer at trænge ind i overfladen ved at nedsænke rullekæden i et flydende karbureringsmedium. Denne proces har fordelene ved hurtig karbureringshastighed, ensartet karbureringslag og god kontrollerbarhed. Den er velegnet til rullekæder med komplekse former og høje krav til dimensionsnøjagtighed. Efter flydende karburering kræves der normalt bratkøling og lavtemperaturhærdning for yderligere at forbedre overfladehårdheden og slidstyrken.

13. Hærdningsproces
Hærdning refererer til forbedring af hårdhed og slidstyrke ved at forbedre rullekædens indre struktur. De specifikke trin er som følger:
(I) Opvarmning
Rullekæden opvarmes til hærdningstemperaturen for at opløse og diffundere elementer som kulstof og nitrogen i kæden.
(ii) Isolering
Efter at have nået hærdningstemperaturen, skal isoleringen holdes i en vis tid for at få elementerne til at diffundere jævnt og danne en fast opløsning.
(iii) Afkøling
Køl kæden hurtigt af, den faste opløsning vil danne en finkornet struktur, forbedre hårdheden og slidstyrken.

14. Metalinfiltrationsproces
Metalinfiltrationsprocessen går ud på at infiltrere metalelementer i rullekædens overflade for at danne metalforbindelser, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres. Almindelige metalinfiltrationsprocesser omfatter forkromning og vanadiuminfiltration. Forkromningsprocessen går ud på at placere rullekæden i en kromholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltrerer kromatomer overfladen for at danne kromforbindelser, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres.

15. Aluminiseringsproces
Aluminiseringsprocessen går ud på at infiltrere aluminiumatomer i rullekædens overflade for at danne aluminiumforbindelser, hvorved overfladens oxidationsmodstand og korrosionsbestandighed forbedres. Aluminiseringsprocesser omfatter gasaluminisering og flydende aluminisering. Gasaluminisering går ud på at placere rullekæden i en aluminiumholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltrerer aluminiumatomer overfladen. Rullekædens overflade har god oxidationsmodstand og korrosionsbestandighed efter aluminiuminfiltration og er egnet til brug i miljøer med høj temperatur og korrosive stoffer.

16. Kobberinfiltrationsproces
Kobberinfiltrationsprocessen går ud på at infiltrere kobberatomer i rullekædens overflade for at danne kobberforbindelser, hvorved overfladens slidstyrke og anti-bid-egenskaber forbedres. Kobberinfiltrationsprocessen omfatter gas-kobberinfiltration og flydende kobberinfiltration. Gas-kobberinfiltration går ud på at placere rullekæden i en kobberholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltreres kobberatomer i overfladen. Rullekædens overflade har god slidstyrke og anti-bid-egenskaber efter kobberinfiltration og er egnet til brug under høje hastigheder og tunge belastningsforhold.

17. Titaninfiltrationsproces
Titaninfiltrationsprocessen går ud på at infiltrere titanatomer i rullekædens overflade for at danne titanforbindelser, hvorved overfladehårdheden og slidstyrken forbedres. Titaninfiltrationsprocessen omfatter gas-titaninfiltration og flydende titaninfiltration. Gas-titaninfiltration går ud på at placere rullekæden i en titanholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltreres titanatomer i overfladen. Rullekædens overflade har god hårdhed og slidstyrke efter titaninfiltration og er egnet til arbejdsforhold med høj hårdhed og høje krav til slidstyrke.

18. Kobolteringsproces
Koboltbehandlingsprocessen går ud på at infiltrere koboltatomer i rullekædens overflade for at danne koboltforbindelser, hvorved overfladens hårdhed og slidstyrke forbedres. Koboltbehandlingsprocessen omfatter gaskoboltbehandling og flydende koboltbehandling. Gaskoboltbehandling går ud på at placere rullekæden i en koboltholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltreres koboltatomer i overfladen. Rullekædens overflade har god hårdhed og slidstyrke efter koboltbehandling og er egnet til arbejdsforhold med høj hårdhed og høje krav til slidstyrke.

19. Zirkoniseringsproces
Zirconiseringsprocessen går ud på at infiltrere zirconiumatomer i rullekædens overflade for at danne zirconiumforbindelser, hvorved overfladens hårdhed og slidstyrke forbedres. Zirconiseringsprocessen omfatter gaszirconisering og flydende zirconisering. Gaszirconisering går ud på at placere rullekæden i en zirconiumholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid infiltreres zirconiumatomer i overfladen. Rullekædens overflade har efter zirconisering god hårdhed og slidstyrke og er egnet til arbejdsforhold med høj hårdhed og høje krav til slidstyrke.

20. Molybdæninfiltrationsproces
Molybdæninfiltrationsprocessen går ud på at infiltrere molybdænatomer i rullekædens overflade for at danne molybdænforbindelser, hvorved overfladens hårdhed og slidstyrke forbedres. Molybdæninfiltrationsprocessen omfatter gasformig molybdæninfiltration og flydende molybdæninfiltration. Gasformig molybdæninfiltration går ud på at placere rullekæden i en molybdænholdig atmosfære, og ved en bestemt temperatur og tid lade molybdænatomer infiltrere overfladen. Rullekædens overflade har god hårdhed og slidstyrke efter molybdæninfiltration og er egnet til arbejdsforhold, der kræver høj hårdhed og høj slidstyrke.