Temperatura i vrijeme kaljenja valjkastog lanca: analiza ključnih procesnih parametara
U području mehaničkog prijenosa,valjkasti lanacje ključna komponenta, a njegove performanse izravno utječu na radnu učinkovitost i pouzdanost mehaničke opreme. Kaljenje, kao temeljni proces toplinske obrade u proizvodnji valjkastih lanaca, igra vitalnu ulogu u poboljšanju njihove čvrstoće, tvrdoće, otpornosti na habanje i vijeka trajanja od zamora. Ovaj članak će detaljno istražiti principe određivanja temperature i vremena kaljenja valjkastih lanaca, procesne parametre uobičajenih materijala, kontrolu procesa i najnoviji razvoj, s ciljem pružanja detaljnih tehničkih referenci za proizvođače valjkastih lanaca i međunarodne veleprodajne kupce, kako bi im pomogao da dublje razumiju utjecaj procesa kaljenja na performanse valjkastih lanaca i donose informiranije odluke o proizvodnji i nabavi.
1. Osnovni koncepti kaljenja valjkastih lanaca
Kaljenje je proces toplinske obrade koji zagrijava valjkasti lanac na određenu temperaturu, održava ga toplim određeno vrijeme, a zatim ga brzo hladi. Njegova je svrha poboljšanje mehaničkih svojstava valjkastog lanca, poput tvrdoće i čvrstoće, promjenom metalografske strukture materijala. Brzo hlađenje pretvara austenit u martenzit ili bainit, dajući valjkastom lancu izvrsna sveobuhvatna svojstva.
2. Osnova za određivanje temperature kaljenja
Kritična točka materijala: Valjkasti lanci različitih materijala imaju različite kritične točke, kao što su Ac1 i Ac3. Ac1 je najviša temperatura dvofaznog područja perlita i ferita, a Ac3 je najniža temperatura za potpunu austenitizaciju. Temperatura kaljenja obično se odabire iznad Ac3 ili Ac1 kako bi se osiguralo da je materijal potpuno austenitiziran. Na primjer, za valjkaste lance izrađene od čelika 45, Ac1 je oko 727 ℃, Ac3 je oko 780 ℃, a temperatura kaljenja često se odabire na oko 800 ℃.
Sastav materijala i zahtjevi za performanse: Sadržaj legirajućih elemenata utječe na prokaljivost i performanse valjkastih lanaca. Za valjkaste lance s visokim sadržajem legirajućih elemenata, kao što su valjkasti lanci od legiranog čelika, temperatura kaljenja može se odgovarajuće povećati kako bi se povećala prokaljivost i osiguralo da jezgra također može postići dobru tvrdoću i čvrstoću. Za valjkaste lance od niskougljičnog čelika, temperatura kaljenja ne smije biti previsoka kako bi se izbjegla jaka oksidacija i dekarburizacija, što utječe na kvalitetu površine.
Kontrola veličine zrna austenita: fina zrna austenita mogu nakon kaljenja dobiti finu martenzitnu strukturu, tako da valjkasti lanac ima veću čvrstoću i žilavost. Stoga temperaturu kaljenja treba odabrati unutar raspona koji može dobiti fina zrna austenita. Općenito govoreći, kako temperatura raste, zrna austenita imaju tendenciju rasta, ali odgovarajuće povećanje brzine hlađenja ili primjena procesnih mjera za pročišćavanje zrna može do određene mjere spriječiti rast zrna.
3. Čimbenici koji određuju vrijeme kaljenja
Veličina i oblik valjkastog lanca: veći valjkasti lanci zahtijevaju dulje vrijeme izolacije kako bi se osiguralo da se toplina u potpunosti prenese u unutrašnjost i da je cijeli presjek ravnomjerno austenitiziran. Na primjer, za ploče valjkastih lanaca većeg promjera, vrijeme izolacije može se odgovarajuće produžiti.
Način punjenja peći i slaganja: Preveliko opterećenje peći ili pregusto slaganje uzrokovat će neravnomjerno zagrijavanje valjkastog lanca, što rezultira neravnomjernom austenitizacijom. Stoga je pri određivanju vremena kaljenja potrebno uzeti u obzir utjecaj punjenja peći i načina slaganja na prijenos topline, odgovarajuće povećati vrijeme zadržavanja i osigurati da svaki valjkasti lanac može postići idealan učinak kaljenja.
Ujednačenost temperature peći i brzina zagrijavanja: Oprema za grijanje s dobrom ujednačenošću temperature peći može ravnomjerno zagrijati sve dijelove valjkastog lanca, a vrijeme potrebno za postizanje iste temperature je kraće, te se vrijeme zadržavanja može shodno tome smanjiti. Brzina zagrijavanja također će utjecati na stupanj austenitizacije. Brzo zagrijavanje može skratiti vrijeme do postizanja temperature kaljenja, ali vrijeme zadržavanja mora osigurati da je austenit potpuno homogeniziran.
4. Temperatura i vrijeme kaljenja uobičajenih materijala valjkastih lanaca
Valjkasti lanac od ugljičnog čelika
Čelik 45: Temperatura kaljenja je općenito 800 ℃-850 ℃, a vrijeme zadržavanja određuje se prema veličini valjkastog lanca i opterećenju peći, obično oko 30 min-60 min. Na primjer, za male valjkaste lance od čelika 45, temperatura kaljenja može se odabrati na 820 ℃, a vrijeme izolacije 30 min; za velike valjkaste lance, temperatura kaljenja može se povećati na 840 ℃, a vrijeme izolacije 60 min.
T8 čelik: Temperatura kaljenja je oko 780℃-820℃, a vrijeme izolacije je općenito 20min-50min. Valjkasti lanac od čelika T8 ima veću tvrdoću nakon kaljenja i može se koristiti u prijenosnim situacijama s velikim udarnim opterećenjima.
Valjkasti lanac od legiranog čelika
Čelik 20CrMnTi: Temperatura kaljenja je obično 860 ℃-900 ℃, a vrijeme izolacije je 40 min-70 min. Ovaj materijal ima dobru prokaljivost i otpornost na habanje te se široko koristi u valjkastim lancima u automobilskoj, motociklističkoj i drugim industrijama.
Čelik 40Cr: Temperatura kaljenja je 830 ℃-860 ℃, a vrijeme izolacije je 30 min-60 min. Valjkasti lanac od čelika 40Cr ima visoku čvrstoću i žilavost te se široko koristi u području industrijskih prijenosa.
Valjkasti lanac od nehrđajućeg čelika: Uzimajući nehrđajući čelik 304 kao primjer, njegova temperatura kaljenja je općenito 1050 ℃-1150 ℃, a vrijeme izolacije je 30 min-60 min. Valjkasti lanac od nehrđajućeg čelika ima dobru otpornost na koroziju i pogodan je za kemijsku, prehrambenu i druge industrije.
5. Upravljanje procesom kaljenja
Kontrola procesa zagrijavanja: Koristite naprednu opremu za grijanje, kao što je peć s kontroliranom atmosferom, za preciznu kontrolu brzine zagrijavanja i atmosfere u peći kako biste smanjili oksidaciju i dekarburizaciju. Tijekom procesa zagrijavanja, kontrolirajte brzinu zagrijavanja u fazama kako biste izbjegli deformaciju valjkastog lanca ili toplinsko naprezanje uzrokovano naglim porastom temperature.
Odabir medija za kaljenje i kontrola procesa hlađenja: Odaberite prikladan medij za kaljenje prema materijalu i veličini valjkastog lanca, kao što su voda, ulje, polimerna tekućina za kaljenje itd. Voda ima brzu brzinu hlađenja i prikladna je za male valjkaste lance od ugljičnog čelika; ulje ima relativno sporu brzinu hlađenja i prikladno je za veće valjkaste lance ili lance od legiranog čelika. Tijekom procesa hlađenja, kontrolirajte temperaturu, brzinu miješanja i druge parametre medija za kaljenje kako biste osigurali ravnomjerno hlađenje i izbjegli pukotine pri kaljenju.
Popuštanje: Nakon kaljenja, lanac treba pravovremeno popustiti kako bi se uklonilo naprezanje kaljenja, stabilizirala struktura i poboljšala žilavost. Temperatura popuštanja je općenito 150 ℃-300 ℃, a vrijeme zadržavanja je 1 h-3 h. Odabir temperature popuštanja treba odrediti prema zahtjevima upotrebe i zahtjevima tvrdoće lanca. Na primjer, za lance koji zahtijevaju visoku tvrdoću, temperatura popuštanja može se odgovarajuće smanjiti.
6. Najnoviji razvoj tehnologije kaljenja
Izotermni proces kaljenja: Kontroliranjem temperature medija za kaljenje, valjkasti lanac se izotermno održava u temperaturnom rasponu transformacije austenita i bainita kako bi se dobila bainitna struktura. Izotermno kaljenje može smanjiti deformaciju kaljenja, poboljšati dimenzijsku točnost i mehanička svojstva valjkastog lanca te je prikladno za proizvodnju nekih visokopreciznih valjkastih lanaca. Na primjer, parametri izotermnog procesa kaljenja čelične ploče lanca C55E su temperatura kaljenja 850 ℃, izotermna temperatura 310 ℃, izotermno vrijeme 25 minuta. Nakon kaljenja, tvrdoća ploče lanca zadovoljava tehničke zahtjeve, a čvrstoća, umor i druga svojstva lanca bliski su onima 50CrV materijala obrađenih istim postupkom.
Postupni postupak kaljenja: Valjkasti lanac se prvo hladi u mediju na višoj temperaturi, a zatim u mediju na nižoj temperaturi, tako da se unutarnja i vanjska struktura valjkastog lanca ravnomjerno transformiraju. Postupno kaljenje može učinkovito smanjiti naprezanje kaljenja, smanjiti nedostatke kaljenja te poboljšati kvalitetu i performanse valjkastog lanca.
Tehnologija računalne simulacije i optimizacije: Koristite softver za računalnu simulaciju, kao što je JMatPro, za simulaciju procesa kaljenja valjkastog lanca, predviđanje promjena u organizaciji i performansama te optimizaciju parametara procesa kaljenja. Simulacijom se može unaprijed razumjeti utjecaj različitih temperatura i vremena kaljenja na performanse valjkastog lanca, smanjiti broj ispitivanja i poboljšati učinkovitost dizajna procesa.
Ukratko, temperatura i vrijeme kaljenja valjkastog lanca ključni su procesni parametri koji utječu na njegove performanse. U stvarnoj proizvodnji potrebno je razumno odabrati temperaturu i vrijeme kaljenja prema materijalu, veličini, zahtjevima upotrebe i drugim čimbenicima valjkastog lanca te strogo kontrolirati proces kaljenja kako bi se dobili visokokvalitetni i visokoučinkoviti proizvodi valjkastih lanaca. Istovremeno, kontinuiranim razvojem i inovacijama tehnologije kaljenja, kao što su izotermno kaljenje, postupno kaljenje i primjena tehnologije računalne simulacije, kvaliteta proizvodnje i učinkovitost valjkastih lanaca dodatno će se poboljšati kako bi se zadovoljila rastuća potražnja na tržištu.
Vrijeme objave: 09.05.2025.