Introdución aos procesos comúns de tratamento térmico para cadeas de rolos

Introdución aos procesos comúns de tratamento térmico para cadeas de rolos
No proceso de fabricación de cadeas de rolos, o proceso de tratamento térmico é un elo fundamental para mellorar o seu rendemento. Mediante o tratamento térmico, a resistencia, a dureza, a resistencia ao desgaste e a tenacidade das cadeas de rolos poden mellorar significativamente, prolongando así a súa vida útil e cumprindo os requisitos de uso en diversas condicións de traballo complexas. A continuación, ofrécese unha introdución detallada a varios procesos comúns de tratamento térmico para cadeas de rolos:

I. Proceso de temple e revenido
(I) Apagamento
O temple é un proceso de quecemento da cadea de rolos a unha determinada temperatura (xeralmente por riba de Ac3 ou Ac1), mantemento da temperatura durante un certo período de tempo e posterior arrefriamento rápido. O seu propósito é facer que a cadea de rolos obteña unha estrutura martensítica de alta dureza e alta resistencia. Os medios de temple comúns inclúen auga, aceite e auga salgada. A auga ten unha velocidade de arrefriamento rápida e é axeitada para cadeas de rolos con formas simples e tamaños pequenos; o aceite ten unha velocidade de arrefriamento relativamente lenta e é axeitado para cadeas de rolos con formas complexas e tamaños grandes.
(II) Revenido
O revenido é un proceso de recalentamento da cadea de rolos temperada a unha determinada temperatura (xeralmente por debaixo de Ac1), manteña quente e despois arrefríaa. O seu propósito é eliminar a tensión interna xerada durante o proceso de tempero, axustar a dureza e mellorar a tenacidade. Segundo a temperatura de revenido, pódese dividir en revenido a baixa temperatura (150 ℃-250 ℃), revenido a temperatura media (350 ℃-500 ℃) e revenido a alta temperatura (500 ℃-650 ℃). O revenido a baixa temperatura pode obter unha estrutura de martensita temperada con alta dureza e boa tenacidade; o revenido a temperatura media pode obter unha estrutura de troostita temperada con alta resistencia ao elação e boa plasticidade e tenacidade; o revenido a alta temperatura pode obter unha estrutura de troostita temperada con boas propiedades mecánicas completas.

2. Proceso de cementación
A cementación consiste en facer que os átomos de carbono penetren na superficie da cadea de rolos para formar unha capa carburada con alto contido en carbono, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste, mentres que o núcleo mantén a tenacidade do aceiro con baixo contido en carbono. Os procesos de cementación inclúen a cementación sólida, a cementación con gas e a cementación líquida. Entre eles, a cementación con gas é o máis utilizado. Ao colocar a cadea de rolos nunha atmosfera de cementación, os átomos de carbono infíltranse na superficie a unha determinada temperatura e tempo. Despois da cementación, adoita ser necesario un temple e un revenido a baixa temperatura para mellorar aínda máis a dureza superficial e a resistencia ao desgaste.

3. Proceso de nitruración
A nitruración consiste en infiltrar átomos de nitróxeno na superficie da cadea de rolos para formar nitruros, mellorando así a dureza superficial, a resistencia ao desgaste e a resistencia á fatiga. O proceso de nitruración inclúe a nitruración gasosa, a nitruración iónica e a nitruración líquida. A nitruración gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén nitróxeno e, a unha determinada temperatura e tempo, permitir que os átomos de nitróxeno se infiltren na superficie. Despois da nitruración, a cadea de rolos ten unha alta dureza superficial, boa resistencia ao desgaste e pequena deformación, o que é axeitado para cadeas de rolos con formas complexas.

4. Proceso de carbonitruración
A carbonitruración consiste en infiltrar carbono e nitróxeno na superficie da cadea de rolos ao mesmo tempo para formar carbonitruros, mellorando así a dureza superficial, a resistencia ao desgaste e a resistencia á fatiga. O proceso de carbonitruración inclúe carbonitruración gasosa e carbonitruración líquida. A carbonitruración gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén carbono e nitróxeno e, a unha determinada temperatura e tempo, permitir que o carbono e o nitróxeno se infiltren na superficie ao mesmo tempo. Despois da carbonitruración, a cadea de rolos ten unha alta dureza superficial, boa resistencia ao desgaste e un bo rendemento antimordida.

5. Proceso de recocido
O recocido é un proceso no que a cadea de rolos se quenta a unha determinada temperatura (xeralmente 30-50 ℃ por riba de Ac3), se mantén quente durante un certo período de tempo, se arrefría lentamente por debaixo dos 500 ℃ no forno e logo se arrefría ao aire. O seu propósito é reducir a dureza, mellorar a plasticidade e a tenacidade e facilitar o procesamento e o posterior tratamento térmico. A cadea de rolos despois do recocido ten unha estrutura uniforme e unha dureza moderada, o que pode mellorar o rendemento de corte.

6. Proceso de normalización
A normalización é un proceso no que a cadea de rolos se quenta a unha determinada temperatura (xeralmente por riba de Ac3 ou Acm), se mantén quente, se saca do forno e se arrefría ao aire. O seu propósito é refinar os grans, uniformizar a estrutura, mellorar a dureza e a resistencia e mellorar o rendemento de corte. Despois da normalización, a cadea de rolos ten unha estrutura uniforme e unha dureza moderada, o que se pode usar como tratamento térmico final ou como tratamento térmico preliminar.

7. Proceso de tratamento do envellecemento
O tratamento de envellecemento é un proceso no que a cadea de rolos se quenta a unha determinada temperatura, se mantén quente durante un certo período de tempo e logo se arrefría. O seu propósito é eliminar a tensión residual, estabilizar o tamaño e mellorar a resistencia e a dureza. O tratamento de envellecemento divídese en envellecemento natural e envellecemento artificial. O envellecemento natural consiste en colocar a cadea de rolos a temperatura ambiente ou en condicións naturais durante un longo período de tempo para eliminar gradualmente a súa tensión residual; o envellecemento artificial consiste en quentar a cadea de rolos a unha temperatura máis alta e realizar o tratamento de envellecemento nun tempo máis curto.

8. Proceso de temple superficial
O temple superficial é un proceso de quecemento da superficie da cadea de rolos a unha determinada temperatura e arrefriamento rápido. O seu propósito é mellorar a dureza superficial e a resistencia ao desgaste, mentres que o núcleo mantén unha boa tenacidade. Os procesos de temple superficial inclúen o temple superficial por quecemento por indución, o temple superficial por quecemento por chama e o temple superficial por quecemento por contacto eléctrico. O temple superficial por quecemento por indución utiliza a calor xerada pola corrente inducida para quentar a superficie da cadea de rolos, o que ten as vantaxes dunha velocidade de quecemento rápida, unha boa calidade de temple e unha pequena deformación.

9. Proceso de fortalecemento da superficie
O proceso de fortalecemento superficial consiste en formar unha capa de fortalecemento con propiedades especiais na superficie da cadea de rolos mediante métodos físicos ou químicos, mellorando así a dureza superficial, a resistencia ao desgaste e a resistencia á fatiga. Os procesos comúns de fortalecemento superficial inclúen o granallado, o fortalecemento por laminación, o fortalecemento por infiltración de metal, etc. O granallado consiste en usar perdigóns de alta velocidade para impactar a superficie da cadea de rolos, de xeito que se xere unha tensión de compresión residual na superficie, mellorando así a resistencia á fatiga; o fortalecemento por laminación consiste en usar ferramentas de laminación para rodar a superficie da cadea de rolos, de xeito que a superficie produza deformación plástica, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste.

10. Proceso de boridura
A boruración consiste en infiltrar átomos de boro na superficie da cadea de rolos para formar boruros, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste. Os procesos de boruración inclúen a boruración gasosa e a boruración líquida. A boruración gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que conteña boro e, a unha determinada temperatura e tempo, permitir que os átomos de boro se infiltren na superficie. Despois da boruración, a cadea de rolos ten unha alta dureza superficial, boa resistencia ao desgaste e un bo rendemento antimordida.

11. Proceso de tratamento térmico de temple secundario composto
O tratamento térmico de temple secundario composto é un proceso de tratamento térmico avanzado que mellora significativamente o rendemento das cadeas de rolos mediante dous procesos de temple e revenido. Este proceso adoita incluír os seguintes pasos:
(I) Primeiro arrefriamento
A cadea de rolos quéntase a unha temperatura máis alta (xeralmente superior á temperatura de temple convencional) para austenizar completamente a súa estrutura interna e, a continuación, arrefríase rapidamente para formar unha estrutura martensítica. O propósito deste paso é mellorar a dureza e a resistencia da cadea de rolos.
(II) Primeiro tempero
Despois do primeiro temple, a cadea de rolos quéntase a unha temperatura media (normalmente entre 300 ℃ e 500 ℃), mantense quente durante un certo período de tempo e logo arrefríase. O propósito deste paso é eliminar a tensión interna xerada durante o proceso de temple, ao mesmo tempo que se axusta a dureza e se mellora a tenacidade.
(III) Segunda extinción
Despois do primeiro revenido, a cadea de rolos quéntase de novo a unha temperatura máis alta, pero lixeiramente inferior á primeira temperatura de temple, e logo arrefríase rapidamente. O propósito deste paso é refinar aínda máis a estrutura martensítica e mellorar a dureza e a resistencia ao desgaste da cadea de rolos.
(IV) Segundo revenido
Despois do segundo arrefriamento, a cadea de rolos quéntase a unha temperatura máis baixa (normalmente entre 150 ℃ e 250 ℃), mantense quente durante un certo período de tempo e logo arrefríase. O propósito deste paso é eliminar aínda máis a tensión interna, estabilizar o tamaño e manter unha alta dureza e resistencia ao desgaste.

12. Proceso de cementación líquida
A cementación líquida é un proceso especial de cementación que permite que os átomos de carbono penetren na superficie mergullando a cadea de rolos nun medio de cementación líquido. Este proceso ten as vantaxes dunha velocidade de cementación rápida, unha capa de cementación uniforme e unha boa controlabilidade. É axeitado para cadeas de rolos con formas complexas e altos requisitos de precisión dimensional. Despois da cementación líquida, adoita ser necesario un temple e un revenido a baixa temperatura para mellorar aínda máis a dureza superficial e a resistencia ao desgaste.

13. Proceso de endurecemento
O endurecemento refírese á mellora da dureza e da resistencia ao desgaste mediante a mellora da estrutura interna da cadea de rolos. Os pasos específicos son os seguintes:
(I) Calefacción
A cadea de rolos quéntase á temperatura de endurecemento para disolver e difundir elementos como o carbono e o nitróxeno na cadea.
(ii) Illamento
Despois de alcanzar a temperatura de endurecemento, manteña un certo tempo de illamento para que os elementos se difundan uniformemente e formen unha solución sólida.
(iii) Refrixeración
Arrefría rapidamente a cadea, a solución sólida formará unha estrutura de gran fino, mellorará a dureza e a resistencia ao desgaste.

14. Proceso de infiltración de metais
O proceso de infiltración de metal consiste en infiltrar elementos metálicos na superficie da cadea de rolos para formar compostos metálicos, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste. Os procesos comúns de infiltración de metal inclúen a cromización e a infiltración de vanadio. O proceso de cromización consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén cromo e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de cromo infiltranse na superficie para formar compostos de cromo, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste.

15. Proceso de aluminización
O proceso de aluminización consiste en infiltrar átomos de aluminio na superficie da cadea de rolos para formar compostos de aluminio, mellorando así a resistencia á oxidación e á corrosión da superficie. Os procesos de aluminización inclúen a aluminización gasosa e a aluminización líquida. A aluminización gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que conteña aluminio e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de aluminio infíltranse na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da infiltración de aluminio ten unha boa resistencia á oxidación e á corrosión, e é axeitada para o seu uso en ambientes corrosivos e de alta temperatura.

16. Proceso de infiltración de cobre
O proceso de infiltración de cobre consiste en infiltrar átomos de cobre na superficie da cadea de rolos para formar compostos de cobre, mellorando así a resistencia ao desgaste da superficie e o rendemento antimordida. O proceso de infiltración de cobre inclúe a infiltración de cobre gasoso e a infiltración de cobre líquido. A infiltración de cobre gasoso consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén cobre e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de cobre infíltranse na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da infiltración de cobre ten unha boa resistencia ao desgaste e un rendemento antimordida, e é axeitada para o seu uso en condicións de alta velocidade e carga pesada.

17. Proceso de infiltración de titanio
O proceso de infiltración de titanio consiste en infiltrar átomos de titanio na superficie da cadea de rolos para formar compostos de titanio, mellorando así a dureza superficial e a resistencia ao desgaste. O proceso de infiltración de titanio inclúe a infiltración de titanio gasoso e a infiltración de titanio líquido. A infiltración de titanio gasoso consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que conteña titanio e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de titanio infíltranse na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da infiltración de titanio ten boa dureza e resistencia ao desgaste, e é axeitada para condicións de traballo con altos requisitos de dureza e alta resistencia ao desgaste.

18. Proceso de cobaltización
O proceso de cobaltación consiste en infiltrar átomos de cobalto na superficie da cadea de rolos para formar compostos de cobalto, mellorando así a dureza e a resistencia ao desgaste da superficie. O proceso de cobaltación inclúe a cobaltación gasosa e a cobaltación líquida. A cobaltación gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén cobalto e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de cobalto infíltranse na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da cobaltación ten boa dureza e resistencia ao desgaste, e é axeitada para condicións de traballo con altos requisitos de dureza e alta resistencia ao desgaste.

19. Proceso de zirconización
O proceso de zirconización consiste en infiltrar átomos de zirconio na superficie da cadea de rolos para formar compostos de zirconio, mellorando así a dureza e a resistencia ao desgaste da superficie. O proceso de zirconización inclúe zirconización gasosa e zirconización líquida. A zirconización gasosa consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que contén zirconio e, a unha determinada temperatura e tempo, os átomos de zirconio infíltranse na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da zirconización ten boa dureza e resistencia ao desgaste, e é axeitada para condicións de traballo con altos requisitos de dureza e alta resistencia ao desgaste.

20. Proceso de infiltración de molibdeno
O proceso de infiltración de molibdeno consiste en infiltrar átomos de molibdeno na superficie da cadea de rolos para formar compostos de molibdeno, mellorando así a dureza e a resistencia ao desgaste da superficie. O proceso de infiltración de molibdeno inclúe a infiltración de molibdeno gasoso e a infiltración de molibdeno líquido. A infiltración de molibdeno gasoso consiste en colocar a cadea de rolos nunha atmosfera que conteña molibdeno e, a unha determinada temperatura e tempo, permitir que os átomos de molibdeno se infiltren na superficie. A superficie da cadea de rolos despois da infiltración de molibdeno ten boa dureza e resistencia ao desgaste, e é axeitada para condicións de traballo que requiren alta dureza e alta resistencia ao desgaste.