La influencia del líquido de enfriamiento de polímeros en el rendimiento de la cadena de rodillos

La influencia del líquido de enfriamiento de polímeros en el rendimiento de la cadena de rodillos
En el ámbito industrial,cadena de rodillosEs un componente importante de la transmisión, y su rendimiento está directamente relacionado con la eficiencia operativa y la estabilidad de los equipos mecánicos. Como elemento clave para mejorar el rendimiento de las cadenas de rodillos, la selección y el uso de líquido de temple en el proceso de tratamiento térmico desempeñan un papel fundamental. Como medio de temple común, el líquido de temple polimérico se está utilizando cada vez más en el tratamiento térmico de cadenas de rodillos. Este artículo analizará en profundidad cómo el líquido de temple polimérico afecta el rendimiento de las cadenas de rodillos.

1. Materiales y requisitos básicos de rendimiento de la cadena de rodillos
Las cadenas de rodillos suelen estar hechas de acero al carbono, acero aleado y otros materiales. Tras su procesamiento y conformado, estos materiales requieren un tratamiento térmico para mejorar su dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y otras propiedades, a fin de cumplir con los requisitos de uso en diferentes condiciones de trabajo. Por ejemplo, en sistemas de transmisión de alta velocidad y cargas pesadas, las cadenas de rodillos deben tener mayor dureza y resistencia para soportar grandes tensiones e impactos. En algunos equipos con arranques y paradas frecuentes, una buena resistencia a la fatiga puede garantizar la vida útil de las cadenas de rodillos.

2. Descripción general del líquido de enfriamiento de polímeros
El líquido de temple de polímeros está compuesto por un polímero de poliéter no iónico de alto peso molecular (PAG) específico, además de un aditivo compuesto que le proporciona otras propiedades auxiliares y una cantidad adecuada de agua. En comparación con el aceite y el agua de temple tradicionales, el líquido de temple de polímeros ofrece numerosas ventajas, como velocidad de enfriamiento ajustable, protección ambiental y bajo costo de uso. Sus características de enfriamiento se encuentran entre las del agua y el aceite, y permite controlar eficazmente la velocidad de enfriamiento durante el proceso de temple de la pieza, reduciendo la deformación y la tendencia al agrietamiento de la pieza.

3. El efecto del líquido de enfriamiento de polímeros en el rendimiento de la cadena de rodillos.
(I) Dureza y resistencia
Al templar la cadena de rodillos en el líquido de temple polimérico, este se disuelve a alta temperatura y forma una capa rica en agua sobre su superficie. Esta capa permite regular la velocidad de enfriamiento de la cadena para que sea moderada en el rango de transformación martensítica, obteniendo así una estructura martensítica uniforme e ideal. En comparación con el temple en agua, el líquido de temple polimérico puede reducir la velocidad de enfriamiento, la tensión de temple y evitar las grietas causadas por un enfriamiento excesivo de la cadena. En comparación con el temple en aceite, su velocidad de enfriamiento es relativamente rápida y permite obtener mayor dureza y resistencia. Por ejemplo, la dureza de la cadena de rodillos templada con una concentración adecuada de líquido de temple polimérico puede alcanzar HRC30-HRC40. En comparación con la cadena de rodillos sin temple o con otros medios de temple, la dureza y la resistencia mejoran significativamente, mejorando así la capacidad de carga y la resistencia al desgaste de la cadena.
(II) Resistencia al desgaste
Una buena resistencia al desgaste es fundamental para el correcto funcionamiento de la cadena de rodillos. La película de polímero formada por el líquido de temple polimérico sobre la superficie de la cadena no solo regula la velocidad de enfriamiento, sino que también reduce en cierta medida la oxidación y la descarburación durante el proceso de temple, manteniendo así la actividad metálica y la integridad de su superficie. En el proceso de uso posterior, la dureza superficial de la cadena templada con el líquido de temple polimérico es mayor, lo que resiste eficazmente la fricción y el desgaste entre el rodillo y la placa de la cadena, el eje del pasador y otros componentes, prolongando así su vida útil. Al mismo tiempo, la distribución uniforme de la microestructura del temple también contribuye a mejorar la resistencia al desgaste general de la cadena, garantizando una buena precisión y eficiencia de transmisión durante el funcionamiento a largo plazo.
(III) Resistencia a la fatiga
En condiciones reales de trabajo, las cadenas de rodillos suelen estar sometidas a esfuerzos de flexión y tracción repetidos, lo que exige una excelente resistencia a la fatiga. El líquido de temple polimérico puede reducir la tensión residual en la cadena controlando su distribución durante el enfriamiento, mejorando así su resistencia a la fatiga. La presencia de tensión residual afecta la iniciación de grietas por fatiga y el comportamiento de expansión de la cadena bajo cargas cíclicas. El uso racional del líquido de temple polimérico puede optimizar el estado de tensión residual de la cadena, permitiéndole soportar más ciclos sin sufrir daños por fatiga al someterse a tensiones alternas. Estudios experimentales han demostrado que la vida útil de las cadenas de rodillos tratadas con líquido de temple polimérico en ensayos de fatiga puede prolongarse varias veces, incluso decenas de veces, en comparación con las cadenas de rodillos sin tratar, lo cual es fundamental para mejorar la fiabilidad de los equipos mecánicos y reducir los costes de mantenimiento.
(IV) Estabilidad dimensional
Durante el proceso de temple, la precisión dimensional de la cadena de rodillos se ve afectada por diversos factores, como la velocidad de enfriamiento y la tensión de temple. Dado que la velocidad de enfriamiento del líquido de temple polimérico es relativamente uniforme y ajustable, puede reducir eficazmente la tensión térmica y estructural de la cadena de rodillos durante el temple, mejorando así su estabilidad dimensional. En comparación con el temple en agua, el líquido de temple polimérico puede reducir la deformación de la cadena de rodillos y el trabajo de corrección del procesamiento mecánico posterior. En comparación con el temple en aceite, su velocidad de enfriamiento es más rápida, lo que puede mejorar la dureza y la resistencia de la cadena de rodillos bajo la premisa de garantizar la estabilidad dimensional. Esto permite que la cadena de rodillos cumpla mejor con los requisitos de tamaño de diseño después del temple con líquido de temple polimérico, mejora la precisión de ensamblaje y la precisión de transmisión, y garantiza el funcionamiento normal de los equipos mecánicos.

4. Factores que afectan el rendimiento del líquido de enfriamiento de polímeros en la cadena de rodillos
(I) Concentración del líquido de enfriamiento
La concentración del líquido de temple de polímero es uno de los factores clave que afectan el rendimiento de enfriamiento y el efecto de temple de la cadena de rodillos. En general, a mayor concentración de líquido de temple, mayor contenido de polímero, mayor espesor del recubrimiento formado y menor velocidad de enfriamiento. Las cadenas de rodillos de diferentes materiales y especificaciones deben elegir la concentración adecuada de líquido de temple para lograr el mejor rendimiento de temple. Por ejemplo, para cadenas de rodillos pequeñas con carga ligera, se puede utilizar una concentración menor de líquido de temple de polímero, como 3%-8%; mientras que para cadenas de rodillos grandes con carga pesada, la concentración del líquido de temple debe aumentarse adecuadamente al 10%-20% o incluso más para cumplir con sus requisitos de dureza y resistencia. En la producción real, la concentración del líquido de temple debe controlarse estrictamente, y se deben realizar inspecciones y ajustes regulares para garantizar la estabilidad de la calidad del temple.
(II) Temperatura de enfriamiento
La temperatura de temple también influye considerablemente en el rendimiento de la cadena de rodillos. Una temperatura de temple más alta puede provocar el crecimiento de los granos de austenita en el interior de la cadena, pero también puede provocar una disminución de la dureza y la tenacidad tras el temple, lo que aumenta el riesgo de grietas. Si la temperatura de temple es demasiado baja, es posible que no se obtenga la dureza ni la estructura martensítica necesarias, lo que afecta al rendimiento de la cadena. Para diferentes especificaciones de acero y cadena de rodillos, es necesario determinar el rango de temperatura de temple adecuado según las propiedades del material y los requisitos del proceso. En general, la temperatura de temple de la cadena de rodillos de acero al carbono se encuentra entre 800 ℃ y 900 ℃, mientras que la temperatura de temple de la cadena de rodillos de acero aleado es ligeramente superior, generalmente entre 850 ℃ y 950 ℃. Durante el temple, es fundamental controlar estrictamente la uniformidad y precisión de la temperatura de calentamiento para evitar diferencias en el rendimiento de la cadena debido a fluctuaciones de temperatura.
(III) Circulación y agitación del medio refrigerante
Durante el proceso de temple, la circulación y agitación del refrigerante influyen significativamente en la eficiencia del intercambio de calor entre el líquido de temple polimérico y la cadena de rodillos. Una buena circulación y agitación permiten que el líquido de temple entre en contacto total con la superficie de la cadena, acelerando la transferencia de calor y mejorando la uniformidad de la velocidad de temple. Si el flujo del refrigerante no es uniforme, la temperatura del refrigerante en la zona aumenta demasiado rápido, lo que provoca velocidades de enfriamiento inconsistentes en diversas partes de la cadena de rodillos, lo que provoca una tensión de temple excesiva y deformación. Por lo tanto, al diseñar y utilizar el tanque de temple, se debe instalar un sistema de agitación y circulación adecuado para garantizar un buen flujo del líquido de temple y crear condiciones favorables para un temple uniforme de la cadena de rodillos.
(IV) Estado de la superficie de la cadena de rodillos
El estado de la superficie de la cadena de rodillos también influye en el efecto de enfriamiento y el rendimiento final del líquido de temple de polímeros. Por ejemplo, la presencia de impurezas como aceite, limaduras de hierro, incrustaciones, etc., en la superficie de la cadena afectará la formación y adhesión de la película de polímero, reducirá el rendimiento de enfriamiento del líquido de temple y provocará una dureza de temple desigual o grietas. Por lo tanto, antes del temple, la superficie de la cadena de rodillos debe limpiarse rigurosamente para garantizar que esté limpia y libre de defectos como aceite e incrustaciones. Esto permitirá que el líquido de temple de polímeros cumpla plenamente su función y mejore la calidad del temple de la cadena.
(V) Uso de aditivos
Para mejorar aún más el rendimiento del líquido de temple de polímeros y el efecto de temple de la cadena de rodillos, a veces se añaden aditivos especiales. Por ejemplo, un inhibidor de óxido puede prevenir la oxidación de la cadena de rodillos tras el temple y prolongar su vida útil; un antiespumante puede reducir la espuma generada durante el temple y mejorar el rendimiento y la seguridad del líquido; y un surfactante puede mejorar la humectabilidad y la adherencia del líquido de temple de polímeros, mejorar su contacto con la superficie de la cadena de rodillos y mejorar la eficiencia de refrigeración. Al seleccionar y utilizar aditivos, estos deben ajustarse razonablemente al proceso de temple específico y a los requisitos de rendimiento de la cadena de rodillos, y la cantidad de aditivos debe controlarse estrictamente para evitar efectos adversos en el rendimiento del líquido de temple.

5. Mantenimiento y gestión del líquido de enfriamiento de polímeros
Para garantizar la estabilidad y el rendimiento a largo plazo del líquido de enfriamiento de polímero durante el tratamiento térmico de la cadena de rodillos, es necesario mantenerlo y gestionarlo de manera eficaz.
Detección regular de la concentración: Utilice instrumentos profesionales, como refractómetros, para detectar periódicamente la concentración del líquido de extinción y ajustarla oportunamente según los resultados de la prueba. Generalmente, se recomienda analizar la concentración una vez por semana. Si la concentración excede los requisitos del proceso, se debe diluir o añadir una nueva solución madre de polímero oportunamente.
Control de impurezas: Limpie periódicamente las impurezas y el aceite flotante en el fondo del tanque de temple para evitar que el exceso de impurezas afecte el rendimiento de enfriamiento y la vida útil del líquido de temple. Se puede instalar un sistema de filtración para circular y filtrar el líquido de temple y eliminar impurezas sólidas, como limaduras de hierro y incrustaciones de óxido.
Prevenir la proliferación bacteriana: El líquido de extinción de polímeros es propenso a la proliferación bacteriana durante su uso, lo que provoca su deterioro y disminución del rendimiento. Por lo tanto, es necesario añadir bactericidas regularmente y mantener el líquido de extinción limpio y bien ventilado para evitar la proliferación bacteriana. Generalmente, los bactericidas se añaden cada dos semanas y se debe controlar la temperatura y el pH del líquido de extinción para mantenerlos dentro de un rango adecuado.
Preste atención al sistema de refrigeración: Revise y mantenga regularmente el sistema de refrigeración del tanque de enfriamiento para garantizar un control eficaz de la temperatura del líquido de enfriamiento. Una falla en el sistema de refrigeración puede provocar que la temperatura del líquido de enfriamiento sea demasiado alta o demasiado baja, lo que afecta el rendimiento de refrigeración y la calidad del enfriamiento de la cadena de rodillos. Revise regularmente si la tubería de refrigeración está obstruida, si la bomba de agua de refrigeración funciona correctamente, etc., y realice las reparaciones y el mantenimiento a tiempo.

6. Conclusión
El líquido de temple polimérico desempeña un papel fundamental en el proceso de tratamiento térmico de cadenas de rodillos. Mejora significativamente sus propiedades integrales, como dureza, resistencia, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y estabilidad dimensional, al ajustar la velocidad de enfriamiento y optimizar la estructura interna. Sin embargo, para aprovechar al máximo las ventajas del líquido de temple polimérico y obtener un rendimiento óptimo de la cadena, es necesario considerar exhaustivamente diversos factores, como la concentración y la temperatura del líquido de temple, la circulación y agitación del refrigerante, el estado de la superficie de la cadena y el uso de aditivos, así como un mantenimiento y una gestión rigurosos del líquido de temple. Solo así se garantiza que las cadenas de rodillos funcionen de forma estable y fiable en diversos equipos mecánicos y cumplan con los altos requisitos de rendimiento de la producción industrial moderna de componentes de transmisión.