Valg af kølemiddel til 45# stålrullekæde: ydeevne, anvendelse og sammenligning
Inden for mekanisk fremstilling er rullekæder en vigtig transmissionskomponent, og dens ydeevne påvirker direkte driftseffektiviteten og pålideligheden af mekanisk udstyr. 45# stålrullekæder er meget udbredt på grund af dens lave omkostninger og moderate mekaniske egenskaber, og bratkølingsprocessen er afgørende for at forbedre dens hårdhed, styrke og slidstyrke. Valget af bratkølingsmedium bestemmer kvaliteten af bratkølingseffekten. Denne artikel vil undersøge det bratkølingsmedium, der er egnet til 45# stålrullekæder, i dybden for at hjælpe internationale engroskøbere og producenter med at optimere produktets ydeevne og maksimere den kommercielle værdi.
1. Karakteristika og dæmpningskrav for 45# stålrullekæde
45# stål er et medium kulstofstål med gode omfattende mekaniske egenskaber, såsom høj styrke, hårdhed og sejhed, samt god forarbejdningsteknologi, hvilket gør det til et ideelt materiale til fremstilling af rullekæder. Imidlertid er dets hærdbarhed relativt lav, især i større dele, og det er vanskeligt at opnå en ensartet martensitisk struktur under bratkøling. For at opfylde kravene til rullekæder med hensyn til høj styrke, slidstyrke og udmattelseslevetid er det derfor nødvendigt at vælge et passende bratkølingsmedium for at opnå hurtig og ensartet afkøling og forbedre dybden af det hærdede lag og delenes samlede ydeevne.
2. Almindelige slukningsmedier og deres egenskaber
(I) Vand
Vand er det mest almindelige og billigste bratkølingsmedium med en høj kølehastighed, især i højtemperaturzonen. Dette gør det muligt at give hurtig afkøling af 45# stålrullekæder, hvilket hjælper med at danne en martensitisk struktur og derved forbedre hårdhed og styrke. For eksempel, efter den endelige smedning, fastspændes det lille modulære gear lavet af 45# stål hurtigt og overføres til et vandbad til bratkøling ved hjælp af en bratkølingsmaskine. Gearets hårdhed kan nå over HRC45, og der er ingen bratkølingsrevne, og ydeevnen er bedre end ved traditionelle processer. Imidlertid er vandets kølehastighed i lavtemperaturzonen for hurtig, hvilket kan forårsage stor termisk spænding og strukturel spænding på emnets overflade, hvilket øger risikoen for revner, især for rullekædedele med komplekse former eller store størrelser.
(II) Olie
Oliekøler langsommere end vands, og hastigheden er mere ensartet gennem hele køleprocessen. Dette gør olie til et mildere bratkølingsmedium, hvilket effektivt kan reducere tendensen til deformation og revner under bratkøling. Mineralolie er en af de almindeligt anvendte bratkølingsolier, og dens kølekapacitet kan justeres ved at justere olietemperaturen, tilsætningsstoffer osv. For nogle 45# stålrullekædedele med høje præcisionskrav og komplekse former, såsom kædeplader, kan olieblødkøling opnå bedre dimensionsstabilitet og mekaniske egenskaber. Oliekølerhastigheden er dog relativt langsom, hvilket kan føre til dårlig hærdningseffekt af nogle små eller tyndvæggede dele og kan ikke opfylde kravene til høj hårdhed og høj styrke.
(III) Saltvandsopløsning
Kølehastigheden for saltvandsopløsning ligger mellem vand og olie, og køleegenskaberne kan ændres ved at justere saltkoncentrationen og vandtemperaturen. Generelt øges kølekapaciteten for saltvandsopløsning med stigende saltkoncentration, men en for høj koncentration kan gøre opløsningen mere ætsende og forårsage skade på emner og udstyr. For eksempel er 10% saltvandsopløsning et almindeligt anvendt bratkølingsmedium. Dets kølehastighed er hurtigere end rent vand, og dets ensartethed er bedre. Det kan i et vist omfang afhjælpe revneproblemer under bratkøling med rent vand. Samtidig har det højere køleeffektivitet end olie og er egnet til nogle mellemstore og simple 45# stålkædedele.
(IV) Vandig opløsning af calciumchlorid
Som et effektivt bratkølingsmedium fungerer calciumchlorid vandig opløsning godt til bratkøling af 45# stålrullekæder. Dens unikke køleegenskaber kan give hurtig afkøling i højtemperaturfasen, og kølehastigheden sænkes passende i lavtemperaturfasen, hvorved bratkølingsspændingen effektivt reduceres og emnets deformation og revnedannelsestendens reduceres. Undersøgelser har vist, at når 45# stålruller bratkøles med 20℃ mættet calciumchlorid vandig opløsning, kan rullernes hårdhed nå 56~60HRC, og deformationen af den indre diameter er meget lille, hærdningsevnen er stærk, og rullernes samlede ydeevne og levetid kan forbedres betydeligt.
3. Effekt af forskellige kølemedier på ydeevnen af 45# stålrullekæde
(I) Hårdhed og styrke
På grund af dens hurtige køleegenskaber kan vandkølende normalt give 45# stålrullekæder højere hårdhed og styrke. Men hvis kølehastigheden er for hurtig, kan det forårsage større restspænding inde i emnet, hvilket påvirker emnets dimensionsstabilitet og sejhed. Selvom hårdheden og styrken ved oliekølende er lidt lavere end ved vandkølende, kan det sikre, at emnet har bedre sejhed og mindre deformation. Saltopløsning og vandig calciumchloridopløsning kan opnå en bedre balance mellem hårdhed, styrke og sejhed i henhold til specifikke proceskrav. For eksempel forbedres overfladehårdheden af 45# stålstiften under de samme betingelser betydeligt efter kølende med mættet vandig calciumchloridopløsning sammenlignet med stiften efter kølende med 20# motorolie, og trækstyrken forbedres også betydeligt.
(II) Slidstyrke
Hærdningsmediet har også en vigtig indflydelse på rullekædens slidstyrke. Høj hårdhed og ensartet struktur er nøglefaktorer for at forbedre slidstyrken. Brug af et medium med ensartet afkøling og god hærdbarhed, såsom en vandig calciumchloridopløsning, kan give 45# stålrullekæden højere hårdhed og god ensartethed i organiseringen og derved forbedre dens slidstyrke. I praktiske anvendelser kan levetiden for rullekæder behandlet med passende hærdningsmedier forlænges betydeligt under de samme arbejdsforhold.
(III) Udmattelsesliv
Udmattelseslevetiden er meget vigtig for rullekæder. Fordelingen af restspændinger og den organisationsstruktur, der dannes under bratkølingsprocessen, har stor indflydelse på udmattelseslevetiden. Vandblødkøling kan forårsage, at store restspændinger koncentreres på emnets overflade, hvilket reducerer udmattelseslevetiden. Olieblødkøling og saltvandsblødkøling kan danne en mere rimelig restspændingsfordeling, hvilket hjælper med at forbedre udmattelseslevetiden. Derudover kan emnet efter bratkøling med vandig calciumchloridopløsning opnå en mere ensartet organisation og restspændingsfordeling, fordi det effektivt kan reducere bratkølingsspændingen, hvilket også har en positiv effekt på at forbedre rullekædens udmattelseslevetid.
4. Faktorer at overveje ved valg af kølemedie
(I) Emnestørrelse og -form
For små eller simple 45# stålrullekædedele, såsom små ruller, kan vandkøles hurtigt og opnå gode hærdningseffekter på grund af deres relativt store forhold mellem overfladeareal og volumen. For store eller komplekse dele, såsom store kædeplader, er oliekøles eller saltvandskøles mere egnet til at reducere deformation og revnedannelsestendenser. Da kølehastigheden for disse medier er relativt ensartet, kan det effektivt undgå spændingskoncentrationsproblemer forårsaget af for høje kølehastigheder.
(II) Materiel sammensætning og organisatorisk tilstand
Den kemiske sammensætning og oprindelige organisatoriske tilstand af 45# stål har en betydelig effekt på dets hærdningsegenskaber. For eksempel, hvis materialets kulstofindhold og legeringselementindhold ændrer sig, vil det påvirke dets kritiske kølehastighed og hærdbarhed. For 45# stål med lidt dårlig hærdbarhed kan et hærdningsmedium med en hurtigere kølehastighed, såsom en vandig calciumchloridopløsning, vælges for at sikre, at der opnås en tilstrækkelig hærdet lagdybde. Samtidig vil materialets oprindelige organisatoriske tilstand, såsom om der er en båndstruktur, Widmanstatten-struktur osv., også påvirke hærdningseffekten og skal justeres i henhold til den specifikke situation.
(III) Produktionsbatch og omkostninger
I storskalaproduktion er omkostninger en vigtig faktor. Vand som kølemiddel er billigt og let at få fat i. Det er et økonomisk valg til små rullekædedele, der produceres i store mængder. Men til produktion af højpræcisions- og komplekse dele, selvom omkostningerne ved oliekølemiddel eller saltvandskølemiddel er relativt høje, kan den samlede pris være mere fordelagtig i det lange løb, fordi det effektivt kan reducere skrothastigheden og forbedre produktkvaliteten. Derudover skal vedligeholdelsesomkostningerne og levetiden for kølemidlet også tages i betragtning.
5. Brug og vedligeholdelse af slukningsmedium
(I) Forholdsregler ved brug
Når du bruger vand som kølemiddel, skal du være opmærksom på faktorer som vandtemperatur, renlighed og hårdhed. For høj vandtemperatur vil reducere kølehastigheden og påvirke køleeffekten; urenheder og for høj hårdhed i vandet kan forårsage problemer såsom reduceret overfladekvalitet på emnet og afskalling af udstyret. Ved oliekølening skal olietemperaturen, oliekvaliteten og omrøringsforholdene kontrolleres nøje. For høj olietemperatur vil sænke kølehastigheden og endda forårsage brand; og forringelse af olien vil påvirke køleeffekten, og den skal udskiftes og filtreres regelmæssigt. Brugen af saltlageopløsning og calciumkloridopløsning kræver opmærksomhed på opløsningens koncentration, temperatur og korrosionsbeskyttelse for at sikre stabiliteten af dens køleeffekt og udstyrets sikre drift.
(II) Vedligeholdelsespunkter
Regelmæssig testning af forskellige parametre for kølemediet, såsom vandhårdhed, olieviskositet og flammepunkt, samt koncentrationen af saltlageopløsning og calciumchloridopløsning, er nøglen til at sikre kølekvaliteten. Samtidig skal køletanken holdes ren, og sediment og urenheder skal renses rettidigt. Ved oliekølening skal der også træffes brandforebyggende foranstaltninger, og der skal udstyres tilsvarende brandbekæmpelsesudstyr. Derudover kan brugen af passende køle- og cirkulationssystemer forlænge kølemediets levetid og forbedre dets køleeffektivitet og stabilitet.
6. Konklusion
Kort sagt spiller valget af et passende bratkølingsmedium en afgørende rolle i forbedringen af ydeevnen og kvalitetskontrollen af 45# stålrullekæder. Vand, olie, saltlageopløsning og calciumchloridopløsning har deres egne karakteristika. I praktiske anvendelser bør emnets størrelse, form, materialesammensætning, produktionsbatch og omkostninger overvejes grundigt for at opnå den bedste bratkølingseffekt. Internationale engroskøbere og producenter bør have en dyb forståelse af karakteristika og anvendelsesområde for forskellige bratkølingsmedier, styrke samarbejdet med leverandører af varmebehandling, optimere bratkølingsprocessen og derved forbedre markedets konkurrenceevne for 45# stålrullekæder og imødekomme den globale markedsefterspørgsel efter transmissionskomponenter af høj kvalitet.
Udsendelsestidspunkt: 19. maj 2025