Գլանաձև շղթայի մարման ջերմաստիճանը և ժամանակը. հիմնական գործընթացային պարամետրերի վերլուծություն

Գլանաձև շղթայի մարման ջերմաստիճանը և ժամանակը. հիմնական գործընթացային պարամետրերի վերլուծություն

Մեխանիկական փոխանցման ոլորտում,գլանաձև շղթաՀիմնական բաղադրիչ է, և դրա աշխատանքը անմիջականորեն ազդում է մեխանիկական սարքավորումների շահագործման արդյունավետության և հուսալիության վրա: Հալեցումը, որպես գլանաձև շղթաների արտադրության մեջ ջերմային մշակման հիմնական գործընթաց, կենսական դեր է խաղում դրա ամրության, կարծրության, մաշվածության դիմադրության և հոգնածության նկատմամբ կյանքի բարելավման գործում: Այս հոդվածը խորապես կուսումնասիրի գլանաձև շղթաների հալեցման ջերմաստիճանի և ժամանակի որոշման սկզբունքները, տարածված նյութերի գործընթացային պարամետրերը, գործընթացի կառավարումը և վերջին զարգացումները՝ նպատակ ունենալով մանրամասն տեխնիկական հղումներ տրամադրել գլանաձև շղթաների արտադրողներին և միջազգային մեծածախ գնորդներին, որպեսզի նրանք կարողանան խորապես հասկանալ հալեցման գործընթացի ազդեցությունը գլանաձև շղթաների աշխատանքի վրա և կայացնել ավելի տեղեկացված արտադրության և գնման որոշումներ:

1. Գլանային շղթայի մարման հիմնական հասկացությունները
Հանգստացումը ջերմային մշակման գործընթաց է, որը տաքացնում է գլանաձև շղթան մինչև որոշակի ջերմաստիճան, պահպանում է այն տաք որոշակի ժամանակահատվածում, ապա արագ սառեցնում է այն։ Դրա նպատակն է բարելավել գլանաձև շղթայի մեխանիկական հատկությունները, ինչպիսիք են կարծրությունն ու ամրությունը՝ փոխելով նյութի մետաղագրական կառուցվածքը։ Արագ սառեցումը աուստենիտը վերածում է մարտենսիտի կամ բայնիտի, ինչը գլանաձև շղթային հաղորդում է գերազանց համապարփակ հատկություններ։

2. Հանգստացման ջերմաստիճանի որոշման հիմքը
Նյութերի կրիտիկական կետ. Տարբեր նյութերի գլանաձև շղթաները, օրինակ՝ Ac1-ը և Ac3-ը, ունեն տարբեր կրիտիկական կետեր: Ac1-ը պեռլիտի և ֆերիտի երկֆազային տիրույթի ամենաբարձր ջերմաստիճանն է, իսկ Ac3-ը՝ ամենացածր ջերմաստիճանը լրիվ աուստենիտացման համար: Հանգստացման ջերմաստիճանը սովորաբար ընտրվում է Ac3-ից կամ Ac1-ից բարձր՝ նյութի լրիվ աուստենիտացումը ապահովելու համար: Օրինակ՝ 45 պողպատից պատրաստված գլանաձև շղթաների համար Ac1-ը մոտ 727℃ է, Ac3-ը՝ մոտ 780℃, իսկ հանգստացման ջերմաստիճանը հաճախ ընտրվում է մոտ 800℃:
Նյութի կազմը և կատարողականության պահանջները. համաձուլվածքային տարրերի պարունակությունը ազդում է գլանաձև շղթաների կարծրացման և կատարողականության վրա: Բարձր համաձուլվածքային տարրերի պարունակությամբ գլանաձև շղթաների համար, ինչպիսիք են համաձուլվածքային պողպատե գլանաձև շղթաները, մարման ջերմաստիճանը կարող է համապատասխանաբար բարձրացվել՝ կարծրացումը բարձրացնելու և միջուկը լավ կարծրություն և ամրություն ապահովելու համար: Ցածր ածխածնային պողպատե գլանաձև շղթաների համար մարման ջերմաստիճանը չպետք է չափազանց բարձր լինի՝ խիստ օքսիդացումից և դեկարբուրացումից խուսափելու համար, որոնք ազդում են մակերեսի որակի վրա:
Ավստենիտի հատիկների չափի վերահսկում. մանր աուստենիտի հատիկները կարող են ստանալ մանր մարտենսիտային կառուցվածք մարելուց հետո, այնպես որ գլանաձև շղթան ունի ավելի բարձր ամրություն և կարծրություն: Հետևաբար, մարման ջերմաստիճանը պետք է ընտրվի այնպիսի միջակայքում, որը թույլ է տալիս ստանալ մանր աուստենիտի հատիկներ: Ընդհանուր առմամբ, ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց աուստենիտի հատիկները հակված են աճել, բայց սառեցման արագության համապատասխան բարձրացումը կամ հատիկները մաքրելու համար տեխնոլոգիական միջոցառումների ընդունումը կարող է որոշակիորեն կասեցնել հատիկների աճը:

3. Հանգստացման ժամանակը որոշող գործոններ

Գլանաձև շղթայի չափը և ձևը. ավելի մեծ գլանաձև շղթաները պահանջում են ավելի երկար մեկուսացման ժամանակ՝ ապահովելու համար, որ ջերմությունն ամբողջությամբ փոխանցվի ներս, և ամբողջ լայնական հատվածքը միատարր աուստենիտացվի: Օրինակ, ավելի մեծ տրամագծով գլանաձև շղթայի թիթեղների համար մեկուսացման ժամանակը կարող է համապատասխանաբար երկարացվել:

Վառարանի բեռնման և դարսման եղանակը. Վառարանի չափազանց շատ բեռնումը կամ չափազանց խիտ դարսումը կհանգեցնի գլանաձև շղթայի անհավասար տաքացմանը, ինչը կհանգեցնի անհավասար աուստենիտացման: Հետևաբար, մարման ժամանակը որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել վառարանի բեռնման և դարսման եղանակի ազդեցությունը ջերմափոխանակման վրա, համապատասխանաբար մեծացնել պահպանման ժամանակը և ապահովել, որ յուրաքանչյուր գլանաձև շղթա կարողանա հասնել իդեալական մարման ազդեցությանը:
Վառարանի ջերմաստիճանի միատարրություն և տաքացման արագություն. Վառարանի լավ ջերմաստիճանի միատարրություն ունեցող տաքացման սարքավորումները կարող են հավասարաչափ տաքացնել գլանաձև շղթայի բոլոր մասերը, և նույն ջերմաստիճանին հասնելու համար անհրաժեշտ ժամանակը կրճատվում է, և համապատասխանաբար կարող է կրճատվել պահպանման ժամանակը: Տաքացման արագությունը նույնպես կազդի աուստենիտի աստիճանի վրա: Արագ տաքացումը կարող է կրճատել մարման ջերմաստիճանին հասնելու ժամանակը, բայց պահպանման ժամանակը պետք է ապահովի աուստենիտի լիակատար միատարրությունը:

4. Սովորական գլանային շղթայական նյութերի հալման ջերմաստիճանը և ժամանակը
Ածխածնային պողպատից գլանաձև շղթա
45 պողպատ. Հալման ջերմաստիճանը սովորաբար 800℃-850℃ է, իսկ պահպանման ժամանակը որոշվում է գլանաձև շղթայի չափի և վառարանի բեռնվածության համաձայն, սովորաբար մոտ 30 րոպե-60 րոպե: Օրինակ, փոքր 45 պողպատե գլանաձև շղթաների համար հալման ջերմաստիճանը կարող է ընտրվել 820℃, իսկ մեկուսացման ժամանակը՝ 30 րոպե, իսկ մեծ գլանաձև շղթաների համար՝ հալման ջերմաստիճանը կարող է բարձրացվել մինչև 840℃, իսկ մեկուսացման ժամանակը՝ 60 րոպե:
T8 պողպատ. Հալեցման ջերմաստիճանը մոտ 780℃-820℃ է, իսկ մեկուսացման ժամանակը, ընդհանուր առմամբ, 20 րոպեից 50 րոպե է: T8 պողպատե գլանաձև շղթան հալեցումից հետո ունի ավելի բարձր կարծրություն և կարող է օգտագործվել մեծ հարվածային բեռներով փոխանցման դեպքերում:
Ալյումինե պողպատե գլանաձև շղթա
20CrMnTi պողպատ. Հալման ջերմաստիճանը սովորաբար 860℃-900℃ է, իսկ մեկուսացման ժամանակը` 40 րոպե-70 րոպե: Այս նյութը լավ կարծրացում և մաշվածության դիմադրություն ունի, և լայնորեն օգտագործվում է ավտոմոբիլային, մոտոցիկլետային և այլ ոլորտներում գլանաձև շղթաներում:
40Cr պողպատ. Հալման ջերմաստիճանը 830℃-860℃ է, իսկ մեկուսացման ժամանակը` 30 րոպե-60 րոպե: 40Cr պողպատե գլանաձև շղթան ունի բարձր ամրություն և ամրություն և լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերական փոխանցման ոլորտում:
Չժանգոտվող պողպատից գլանաձև շղթա. 304 չժանգոտվող պողպատի օրինակով, դրա մարման ջերմաստիճանը սովորաբար 1050℃-1150℃ է, իսկ մեկուսացման ժամանակը` 30 րոպե-60 րոպե: Չժանգոտվող պողպատից գլանաձև շղթան ունի լավ կոռոզիոն դիմադրություն և հարմար է քիմիական, սննդի և այլ արդյունաբերությունների համար:

5. Հանգստացման գործընթացի վերահսկում
Ջեռուցման գործընթացի կառավարում. Օգտագործեք առաջադեմ ջեռուցման սարքավորումներ, ինչպիսիք են կառավարվող մթնոլորտով վառարանը, ջեռուցման արագությունը և վառարանի մթնոլորտը ճշգրիտ կառավարելու համար՝ օքսիդացումը և դեկարբուրացումը նվազեցնելու համար: Ջեռուցման գործընթացի ընթացքում վերահսկեք ջեռուցման արագությունը փուլերով՝ խուսափելու համար գլանային շղթայի դեֆորմացիայից կամ ջերմաստիճանի հանկարծակի բարձրացման հետևանքով առաջացող ջերմային լարվածությունից:
Հալեցման միջավայրի ընտրություն և սառեցման գործընթացի կառավարում. Ընտրեք համապատասխան հալեցման միջավայր՝ ըստ գլանային շղթայի նյութի և չափի, ինչպիսիք են ջուրը, յուղը, պոլիմերային հալեցման հեղուկը և այլն: Ջուրն ունի արագ սառեցման արագություն և հարմար է փոքր չափի ածխածնային պողպատե գլանային շղթաների համար. յուղն ունի համեմատաբար դանդաղ սառեցման արագություն և հարմար է մեծ չափի կամ համաձուլված պողպատե գլանային շղթաների համար: Սառեցման գործընթացի ընթացքում վերահսկեք հալեցման միջավայրի ջերմաստիճանը, խառնման արագությունը և այլ պարամետրերը՝ միատարր սառեցումն ապահովելու և հալեցման ճաքերից խուսափելու համար:
Կոփման մշակում. Կոփման լարումը վերացնելու, կառուցվածքը կայունացնելու և ամրությունը բարելավելու համար գլանաձև շղթան պետք է ժամանակին կոփվի։ Կոփման ջերմաստիճանը սովորաբար 150℃-300℃ է, իսկ պահպանման ժամանակը` 1ժ-3ժ։ Կոփման ջերմաստիճանի ընտրությունը պետք է որոշվի գլանաձև շղթայի օգտագործման և կարծրության պահանջներին համապատասխան։ Օրինակ, բարձր կարծրություն պահանջող գլանաձև շղթաների համար կոփման ջերմաստիճանը կարող է համապատասխանաբար նվազեցվել։

6. Հալեցման տեխնոլոգիայի վերջին զարգացումը
Իզոթերմ մարման գործընթաց. Մարման միջավայրի ջերմաստիճանը կարգավորելով՝ գլանաձև շղթան իզոթերմորեն մնում է աուստենիտի և բեյնիտի փոխակերպման ջերմաստիճանային միջակայքում՝ բեյնիտային կառուցվածք ստանալու համար: Իզոթերմ մարումը կարող է նվազեցնել մարման դեֆորմացիան, բարելավել գլանաձև շղթայի չափերի ճշգրտությունը և մեխանիկական հատկությունները, և հարմար է որոշ բարձր ճշգրտության գլանաձև շղթաների արտադրության համար: Օրինակ, C55E պողպատե շղթայական թիթեղի իզոթերմ մարման գործընթացի պարամետրերն են՝ մարման ջերմաստիճան՝ 850℃, իզոթերմ ջերմաստիճան՝ 310℃, իզոթերմ ժամանակ՝ 25 րոպե: Մարումից հետո շղթայական թիթեղի կարծրությունը համապատասխանում է տեխնիկական պահանջներին, իսկ շղթայի ամրությունը, հոգնածությունը և այլ հատկությունները մոտ են նույն գործընթացով մշակված 50CrV նյութերի կարծրությանը:
Աստիճանական մարման գործընթաց. Գլանաձև շղթան նախ սառեցվում է ավելի բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում, ապա սառեցվում է ավելի ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում, որպեսզի գլանաձև շղթայի ներքին և արտաքին կառուցվածքները միատարր կերպով վերափոխվեն: Աստիճանական մարումը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել մարման լարվածությունը, նվազեցնել մարման թերությունները և բարելավել գլանաձև շղթայի որակը և կատարողականությունը:
Համակարգչային մոդելավորման և օպտիմալացման տեխնոլոգիա. Օգտագործեք համակարգչային մոդելավորման ծրագրեր, ինչպիսին է JMatPro-ն, գլանաձև շղթայի մարման գործընթացը մոդելավորելու, կազմակերպման և աշխատանքի փոփոխությունները կանխատեսելու և մարման գործընթացի պարամետրերը օպտիմալացնելու համար: Մոդելավորման միջոցով կարելի է նախապես հասկանալ տարբեր մարման ջերմաստիճանների և ժամանակների ազդեցությունը գլանաձև շղթայի աշխատանքի վրա, կրճատել փորձարկումների քանակը և բարելավել գործընթացի նախագծման արդյունավետությունը:

Ամփոփելով՝ գլանաձև շղթայի մարման ջերմաստիճանը և ժամանակը դրա աշխատանքի վրա ազդող հիմնական գործընթացային պարամետրերն են։ Իրական արտադրության մեջ անհրաժեշտ է ողջամտորեն ընտրել մարման ջերմաստիճանը և ժամանակը՝ համաձայն գլանաձև շղթայի նյութի, չափի, օգտագործման պահանջների և այլ գործոնների, և խստորեն վերահսկել մարման գործընթացը՝ բարձրորակ և բարձր արդյունավետությամբ գլանաձև շղթայական արտադրանք ստանալու համար։ Միևնույն ժամանակ, մարման տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացման և նորարարության հետ, ինչպիսիք են իզոթերմ մարումը, աստիճանական մարումը և համակարգչային մոդելավորման տեխնոլոգիայի կիրառումը, գլանաձև շղթաների արտադրության որակը և արդյունավետությունը կբարելավվեն՝ աճող շուկայի պահանջարկը բավարարելու համար։