Køletemperatur og -tid for rullekæde: analyse af nøgleprocesparametre

Køletemperatur og -tid for rullekæde: analyse af nøgleprocesparametre

Inden for mekanisk transmission,rullekædeer en nøglekomponent, og dens ydeevne påvirker direkte driftseffektiviteten og pålideligheden af ​​mekanisk udstyr. Hærdning, som den centrale varmebehandlingsproces i rullekædeproduktion, spiller en afgørende rolle i at forbedre dens styrke, hårdhed, slidstyrke og udmattelseslevetid. Denne artikel vil undersøge principperne for bestemmelse af rullekæders hærdningstemperatur og -tid, procesparametre for almindelige materialer, proceskontrol og den seneste udvikling i dybden med det formål at give detaljerede tekniske referencer til rullekædeproducenter og internationale engroskøbere for at hjælpe dem med at forstå hærdningsprocessens indvirkning på rullekæders ydeevne og træffe mere informerede produktions- og indkøbsbeslutninger.

1. Grundlæggende koncepter for rullekædebremsning
Hærdning er en varmebehandlingsproces, der opvarmer rullekæden til en bestemt temperatur, holder den varm i en vis periode og derefter afkøler den hurtigt. Formålet er at forbedre rullekædens mekaniske egenskaber, såsom hårdhed og styrke, ved at ændre materialets metallografiske struktur. Hurtig afkøling omdanner austenit til martensit eller bainit, hvilket giver rullekæden fremragende omfattende egenskaber.

2. Grundlag for bestemmelse af køletemperatur
Kritiske punkter for materialer: Rullekæder af forskellige materialer har forskellige kritiske punkter, såsom Ac1 og Ac3. Ac1 er den højeste temperatur i perlit- og ferrit-tofaseområdet, og Ac3 er den laveste temperatur for fuldstændig austenitisering. Hærdningstemperaturen vælges normalt over Ac3 eller Ac1 for at sikre, at materialet er fuldstændig austeniseret. For eksempel, for rullekæder lavet af 45 stål, er Ac1 omkring 727 ℃, Ac3 er omkring 780 ℃, og hærdningstemperaturen vælges ofte til omkring 800 ℃.
Materialesammensætning og ydeevnekrav: Indholdet af legeringselementer påvirker hærdbarheden og ydeevnen af ​​rullekæder. For rullekæder med et højt indhold af legeringselementer, såsom rullekæder af legeret stål, kan bratkølingstemperaturen øges passende for at øge hærdbarheden og sikre, at kernen også kan opnå god hårdhed og styrke. For rullekæder af lavkulstofstål må bratkølingstemperaturen ikke være for høj for at undgå alvorlig oxidation og afkulning, hvilket påvirker overfladekvaliteten.
Kontrol af austenitkornstørrelse: Fine austenitkorn kan opnå en fin martensitstruktur efter bratkøling, hvilket giver rullekæden højere styrke og sejhed. Derfor bør bratkølingstemperaturen vælges inden for det område, der kan opnå fine austenitkorn. Generelt har austenitkorn en tendens til at vokse, når temperaturen stiger, men en passende øgning af kølehastigheden eller ved at anvende procesforanstaltninger til at forfine kornene kan kornvæksten hæmmes i et vist omfang.

3. Faktorer der bestemmer slukningstiden

Størrelse og form på rullekæde: Større rullekæder kræver længere isoleringstid for at sikre, at varmen overføres fuldt ud til indersiden, og at hele tværsnittet austeniseres ensartet. For eksempel kan isoleringstiden forlænges passende for rullekædeplader med større diametre.

Ovnbelastning og stablingsmetode: For meget ovnbelastning eller for tæt stabling vil forårsage ujævn opvarmning af rullekæden, hvilket resulterer i ujævn austenitisering. Derfor er det, når man bestemmer bratkølingstiden, nødvendigt at overveje ovnbelastningens og stablingsmetodens indvirkning på varmeoverførslen, øge holdetiden passende og sikre, at hver rullekæde kan opnå den ideelle bratkølingseffekt.
Ovntemperaturensartethed og opvarmningshastighed: Varmeudstyr med god ovntemperaturensartethed kan opvarme alle dele af rullekæden jævnt, og den tid, der kræves for at nå den samme temperatur, er kortere, og holdetiden kan reduceres tilsvarende. Opvarmningshastigheden vil også påvirke austenitiseringsgraden. Hurtig opvarmning kan forkorte tiden til at nå køletemperaturen, men holdetiden skal sikre, at austenitten er fuldstændig homogeniseret.

4. Hærdningstemperatur og -tid for almindelige rullekædematerialer
Rullekæde i kulstofstål
45 stål: Blødningstemperaturen er generelt 800 ℃-850 ℃, og holdetiden bestemmes i henhold til rullekædens størrelse og ovnbelastningen, normalt omkring 30 min-60 min. For eksempel kan blødningstemperaturen for små 45 stålrullekæder vælges til 820 ℃, og isoleringstiden er 30 min; for store rullekæder kan blødningstemperaturen øges til 840 ℃, og isoleringstiden er 60 min.
T8 stål: Hærdningstemperaturen er omkring 780℃-820℃, og isoleringstiden er generelt 20 min-50 min. T8 stålrullekæde har en højere hårdhed efter hærdning og kan bruges i transmissioner med store stødbelastninger.
Rullekæde i legeret stål
20CrMnTi stål: Blødningstemperaturen er normalt 860℃-900℃, og isoleringstiden er 40 min-70 min. Dette materiale har god hærdbarhed og slidstyrke og anvendes i vid udstrækning i rullekæder i bil-, motorcykel- og andre industrier.
40Cr stål: Blødningstemperaturen er 830 ℃-860 ℃, og isoleringstiden er 30 min-60 min. 40Cr stålrullekæde har høj styrke og sejhed og er meget anvendt inden for industriel transmission.
Rustfri stålrullekæde: Hvis vi tager 304 rustfrit stål som eksempel, er dens bratkølingstemperatur generelt 1050 ℃-1150 ℃, og isoleringstiden er 30 min-60 min. Rustfri stålrullekæde har god korrosionsbestandighed og er velegnet til kemiske, fødevare- og andre industrier.

5. Kontrol af køleprocessen
Kontrol af opvarmningsproces: Brug avanceret opvarmningsudstyr, såsom en ovn med kontrolleret atmosfære, til præcist at styre opvarmningshastigheden og atmosfæren i ovnen for at reducere oxidation og afkulning. Under opvarmningsprocessen skal opvarmningshastigheden styres i etaper for at undgå deformation af rullekæden eller termisk belastning forårsaget af en pludselig temperaturstigning.
Valg af kølemedium og kontrol af køleproces: Vælg et passende kølemedium i henhold til rullekædens materiale og størrelse, såsom vand, olie, polymerkølevæske osv. Vand har en hurtig kølehastighed og er egnet til små rullekæder af kulstofstål; olie har en relativt langsom kølehastighed og er egnet til større rullekæder eller rullekæder af legeret stål. Under køleprocessen skal temperaturen, omrøringshastigheden og andre parametre for kølemediet kontrolleres for at sikre ensartet afkøling og undgå hæmningsrevner.
Anløbningsbehandling: Rullekæden bør efter bratkøling anløbes i tide for at eliminere bratkølingsspændinger, stabilisere strukturen og forbedre sejheden. Anløbningstemperaturen er generelt 150 ℃-300 ℃, og holdetiden er 1 time-3 timer. Valget af anløbningstemperatur bør bestemmes i henhold til brugskravene og hårdhedskravene til rullekæden. For eksempel kan anløbningstemperaturen reduceres passende for rullekæder, der kræver høj hårdhed.

6. Den seneste udvikling inden for slukningsteknologi
Isotermisk bratkølingsproces: Ved at kontrollere temperaturen på bratkølingsmediet holdes rullekæden isotermisk inden for austenit- og bainittransformationstemperaturområdet for at opnå en bainitstruktur. Isotermisk bratkøling kan reducere bratkølingsdeformation, forbedre rullekædens dimensionsnøjagtighed og mekaniske egenskaber og er egnet til produktion af nogle højpræcisionsrullekæder. For eksempel er de isotermiske bratkølingsprocesparametre for C55E stålkædeplade en bratkølingstemperatur på 850 ℃, en isotermisk temperatur på 310 ℃ og en isotermisk tid på 25 minutter. Efter bratkøling opfylder kædepladens hårdhed de tekniske krav, og kædens styrke, udmattelse og andre egenskaber er tæt på dem for 50CrV-materialer behandlet med samme proces.
Gradvis afkølingsproces: Rullekæden afkøles først i et medium ved en højere temperatur og derefter i et medium ved en lavere temperatur, således at rullekædens indre og ydre strukturer transformeres ensartet. Gradvis afkøling kan effektivt reducere afkølingsspændinger, reducere afkølingsfejl og forbedre rullekædens kvalitet og ydeevne.
Computersimulering og optimeringsteknologi: Brug computersimuleringssoftware, såsom JMatPro, til at simulere rullekædens bratkølingsproces, forudsige ændringer i organisation og ydeevne og optimere bratkølingsprocesparametrene. Gennem simulering kan indflydelsen af ​​forskellige bratkølingstemperaturer og -tider på rullekædens ydeevne forstås på forhånd, antallet af tests kan reduceres, og effektiviteten af ​​procesdesignet kan forbedres.

Kort sagt er rullekædens kølningstemperatur og -tid de vigtigste procesparametre, der påvirker dens ydeevne. I den faktiske produktion er det nødvendigt at vælge kølningstemperatur og -tid med rimelighed i henhold til rullekædens materiale, størrelse, anvendelseskrav og andre faktorer og strengt kontrollere kølningsprocessen for at opnå rullekædeprodukter af høj kvalitet og høj ydeevne. Samtidig vil produktionskvaliteten og effektiviteten af ​​rullekæder blive yderligere forbedret med den kontinuerlige udvikling og innovation af kølningsteknologi, såsom isotermisk kølning, gradueret kølning og anvendelse af computersimuleringsteknologi, for at imødekomme den voksende markedsefterspørgsel.