Temperatura e tempo de temple da cadea de rolos: análise dos parámetros clave do proceso
No campo da transmisión mecánica,cadea de rolosé un compoñente clave e o seu rendemento afecta directamente á eficiencia operativa e á fiabilidade dos equipos mecánicos. O temple, como proceso central de tratamento térmico na produción de cadeas de rolos, xoga un papel vital na mellora da súa resistencia, dureza, resistencia ao desgaste e vida útil á fatiga. Este artigo explorará en profundidade os principios de determinación da temperatura e o tempo de temple das cadeas de rolos, os parámetros do proceso de materiais comúns, o control do proceso e os últimos desenvolvementos, co obxectivo de proporcionar referencias técnicas detalladas para os fabricantes de cadeas de rolos e os compradores maioristas internacionais, para axudalos a comprender profundamente o impacto do proceso de temple no rendemento das cadeas de rolos e tomar decisións de produción e adquisición máis informadas.
1. Conceptos básicos do temperado por cadeas de rolos
O temple é un proceso de tratamento térmico que quenta a cadea de rolos a unha determinada temperatura, manténa quente durante un certo período de tempo e despois arrefríaa rapidamente. O seu propósito é mellorar as propiedades mecánicas da cadea de rolos, como a dureza e a resistencia, cambiando a estrutura metalográfica do material. O arrefriamento rápido transforma a austenita en martensita ou bainita, dándolle á cadea de rolos excelentes propiedades integrais.
2. Base para determinar a temperatura de arrefriamento
Punto crítico dos materiais: as cadeas de rolos de diferentes materiais teñen diferentes puntos críticos, como Ac1 e Ac3. Ac1 é a temperatura máis alta da rexión bifásica de perlita e ferrita e Ac3 é a temperatura máis baixa para unha austenización completa. A temperatura de temple adoita seleccionarse por riba de Ac3 ou Ac1 para garantir que o material estea completamente austenizado. Por exemplo, para as cadeas de rolos feitas de aceiro 45, Ac1 é duns 727 ℃, Ac3 é duns 780 ℃ e a temperatura de temple adoita seleccionarse en torno a 800 ℃.
Composición do material e requisitos de rendemento: o contido de elementos de aliaxe afecta á templabilidade e ao rendemento das cadeas de rolos. Para as cadeas de rolos cun alto contido de elementos de aliaxe, como as cadeas de rolos de aceiro de aliaxe, a temperatura de temple pode aumentarse adecuadamente para aumentar a templabilidade e garantir que o núcleo tamén poida obter unha boa dureza e resistencia. Para as cadeas de rolos de aceiro con baixo contido en carbono, a temperatura de temple non pode ser demasiado alta para evitar unha oxidación e descarburación severas, o que afecta á calidade da superficie.
Control do tamaño do gran de austenita: os grans finos de austenita poden obter unha estrutura de martensita fina despois do temple, de xeito que a cadea de rolos teña unha maior resistencia e tenacidade. Polo tanto, a temperatura de temple debe seleccionarse dentro do rango que permita obter grans finos de austenita. En xeral, a medida que aumenta a temperatura, os grans de austenita tenden a crecer, pero aumentar axeitadamente a velocidade de arrefriamento ou adoptar medidas de proceso para refinar os grans pode inhibir o crecemento do gran ata certo punto.
3. Factores que determinan o tempo de extinción
Tamaño e forma da cadea de rolos: as cadeas de rolos máis grandes requiren un tempo de illamento máis longo para garantir que a calor se transfira completamente ao interior e que toda a sección transversal estea austenizada uniformemente. Por exemplo, para placas de cadea de rolos con diámetros maiores, o tempo de illamento pódese ampliar adecuadamente.
Método de carga e apilamento do forno: Unha carga excesiva no forno ou un apilamento demasiado denso provocará un quecemento desigual da cadea de rolos, o que resultará nunha austenización desigual. Polo tanto, ao determinar o tempo de temple, é necesario ter en conta o impacto do método de carga e apilamento do forno na transferencia de calor, aumentar adecuadamente o tempo de retención e garantir que cada cadea de rolos poida lograr o efecto de temple ideal.
Uniformidade da temperatura do forno e velocidade de quecemento: os equipos de quecemento con boa uniformidade da temperatura do forno poden facer que todas as partes da cadea de rolos se quenten uniformemente, e o tempo necesario para alcanzar a mesma temperatura é máis curto, e o tempo de mantemento pódese reducir en consecuencia. A velocidade de quecemento tamén afectará o grao de austenización. Un quecemento rápido pode acurtar o tempo para alcanzar a temperatura de arrefriamento, pero o tempo de mantemento debe garantir que a austenita estea completamente homoxénea.
4. Temperatura e tempo de temple dos materiais comúns das cadeas de rolos
Cadea de rolos de aceiro ao carbono
Aceiro 45: a temperatura de temple xeralmente é de 800 ℃ a 850 ℃, e o tempo de retención determínase segundo o tamaño da cadea de rolos e a carga do forno, normalmente arredor de 30 min a 60 min. Por exemplo, para cadeas de rolos pequenas de aceiro 45, a temperatura de temple pódese seleccionar como 820 ℃ e o tempo de illamento é de 30 min; para cadeas de rolos grandes, a temperatura de temple pódese aumentar a 840 ℃ e o tempo de illamento é de 60 min.
Aceiro T8: a temperatura de temple é duns 780 ℃-820 ℃, e o tempo de illamento é xeralmente de 20 min a 50 min. A cadea de rolos de aceiro T8 ten unha maior dureza despois do temple e pódese usar en ocasións de transmisión con grandes cargas de impacto.
Cadea de rolos de aceiro de aliaxe
Aceiro 20CrMnTi: a temperatura de temple adoita ser de 860 ℃ a 900 ℃ e o tempo de illamento é de 40 min a 70 min. Este material ten boa templabilidade e resistencia ao desgaste, e úsase amplamente en cadeas de rolos nas industrias do automóbil, as motocicletas e outras.
Aceiro 40Cr: a temperatura de temple é de 830 ℃-860 ℃ e o tempo de illamento é de 30 min-60 min. A cadea de rolos de aceiro 40Cr ten alta resistencia e tenacidade, e úsase amplamente no campo da transmisión industrial.
Cadea de rolos de aceiro inoxidable: Tomando como exemplo o aceiro inoxidable 304, a súa temperatura de temple é xeralmente de 1050 ℃ a 1150 ℃ e o tempo de illamento é de 30 min a 60 min. A cadea de rolos de aceiro inoxidable ten boa resistencia á corrosión e é axeitada para as industrias química, alimentaria e outras.
5. Control do proceso de temple
Control do proceso de quentamento: use equipos de quentamento avanzados, como un forno de atmosfera controlada, para controlar con precisión a velocidade de quentamento e a atmosfera no forno para reducir a oxidación e a descarburación. Durante o proceso de quentamento, controle a velocidade de quentamento por etapas para evitar a deformación da cadea de rolos ou a tensión térmica causada por un aumento repentino da temperatura.
Selección do medio de temple e control do proceso de arrefriamento: seleccione un medio de temple axeitado segundo o material e o tamaño da cadea de rolos, como auga, aceite, líquido de temple de polímeros, etc. A auga ten unha velocidade de arrefriamento rápida e é axeitada para cadeas de rolos de aceiro ao carbono de pequeno tamaño; o aceite ten unha velocidade de arrefriamento relativamente lenta e é axeitado para cadeas de rolos de aceiro de aliaxe ou de maior tamaño. Durante o proceso de arrefriamento, controle a temperatura, a velocidade de axitación e outros parámetros do medio de temple para garantir un arrefriamento uniforme e evitar gretas de temple.
Tratamento de revenido: A cadea de rolos despois do temple debe ser revenida a tempo para eliminar a tensión de temple, estabilizar a estrutura e mellorar a tenacidade. A temperatura de revenido é xeralmente de 150 ℃ a 300 ℃, e o tempo de mantemento é de 1 h a 3 h. A selección da temperatura de revenido debe determinarse segundo os requisitos de uso e os requisitos de dureza da cadea de rolos. Por exemplo, para as cadeas de rolos que requiren unha alta dureza, a temperatura de revenido pode reducirse adecuadamente.
6. O último desenvolvemento da tecnoloxía de temple
Proceso de temple isotérmico: Ao controlar a temperatura do medio de temple, a cadea de rolos mantense isotermicamente no rango de temperatura de transformación da austenita e da bainita para obter unha estrutura de bainita. O temple isotérmico pode reducir a deformación do temple, mellorar a precisión dimensional e as propiedades mecánicas da cadea de rolos, e é axeitado para a produción dalgunhas cadeas de rolos de alta precisión. Por exemplo, os parámetros do proceso de temple isotérmico da placa de cadea de aceiro C55E son temperatura de temple 850 ℃, temperatura isotérmica 310 ℃, tempo isotérmico 25 min. Despois do temple, a dureza da placa de cadea cumpre os requisitos técnicos, e a resistencia, a fatiga e outras propiedades da cadea son próximas ás dos materiais 50CrV tratados co mesmo proceso.
Proceso de temple gradual: a cadea de rolos arrefríase primeiro nun medio a unha temperatura máis alta e despois nun medio a unha temperatura máis baixa, de xeito que as estruturas internas e externas da cadea de rolos se transformen uniformemente. O temple gradual pode reducir eficazmente a tensión de temple, reducir os defectos de temple e mellorar a calidade e o rendemento da cadea de rolos.
Tecnoloxía de simulación e optimización por ordenador: use software de simulación por ordenador, como JMatPro, para simular o proceso de temple da cadea de rolos, predicir cambios na organización e o rendemento e optimizar os parámetros do proceso de temple. Mediante a simulación, pódese comprender de antemán a influencia das diferentes temperaturas e tempos de temple no rendemento da cadea de rolos, pódese reducir o número de probas e pódese mellorar a eficiencia do deseño do proceso.
En resumo, a temperatura e o tempo de temple da cadea de rolos son os parámetros clave do proceso que afectan ao seu rendemento. Na produción real, é necesario seleccionar razoablemente a temperatura e o tempo de temple segundo o material, o tamaño, os requisitos de uso e outros factores da cadea de rolos, e controlar estritamente o proceso de temple para obter produtos de cadea de rolos de alta calidade e alto rendemento. Ao mesmo tempo, co desenvolvemento e a innovación continuos da tecnoloxía de temple, como o temple isotérmico, o temple gradual e a aplicación da tecnoloxía de simulación por computadora, a calidade e a eficiencia da produción das cadeas de rolos mellorarán aínda máis para satisfacer a crecente demanda do mercado.
Data de publicación: 09 de maio de 2025