Pengenalan proses perlakuan panas umum untuk rantai rol

Pengenalan proses perlakuan panas umum untuk rantai rol
Dalam proses pembuatan rantai rol, proses perlakuan panas merupakan mata rantai kunci untuk meningkatkan kinerjanya. Melalui perlakuan panas, kekuatan, kekerasan, ketahanan aus, dan ketangguhan rantai rol dapat ditingkatkan secara signifikan, sehingga memperpanjang masa pakainya dan memenuhi persyaratan penggunaan dalam berbagai kondisi kerja yang kompleks. Berikut ini adalah pengenalan rinci beberapa proses perlakuan panas umum untuk rantai rol:

I. Proses pendinginan dan penemperan
(I) Pemadaman
Pendinginan cepat (quenching) adalah proses memanaskan rantai rol hingga suhu tertentu (biasanya di atas Ac3 atau Ac1), menjaganya tetap hangat selama periode waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya dengan cepat. Tujuannya adalah untuk membuat rantai rol memperoleh struktur martensitik dengan kekerasan dan kekuatan tinggi. Media pendinginan cepat yang umum digunakan meliputi air, minyak, dan air garam. Air memiliki kecepatan pendinginan yang cepat dan cocok untuk rantai rol dengan bentuk sederhana dan ukuran kecil; minyak memiliki kecepatan pendinginan yang relatif lambat dan cocok untuk rantai rol dengan bentuk kompleks dan ukuran besar.
(II) Penempaan
Tempering adalah proses pemanasan ulang rantai rol yang telah dipadamkan hingga suhu tertentu (biasanya di bawah Ac1), menjaganya tetap hangat, dan kemudian mendinginkannya. Tujuannya adalah untuk menghilangkan tegangan internal yang dihasilkan selama proses pemadaman, menyesuaikan kekerasan, dan meningkatkan ketangguhan. Berdasarkan suhu tempering, dapat dibagi menjadi tempering suhu rendah (150℃-250℃), tempering suhu menengah (350℃-500℃), dan tempering suhu tinggi (500℃-650℃). Tempering suhu rendah dapat menghasilkan struktur martensit temper dengan kekerasan tinggi dan ketangguhan yang baik; tempering suhu menengah dapat menghasilkan struktur troostit temper dengan kekuatan luluh tinggi dan plastisitas serta ketangguhan yang baik; tempering suhu tinggi dapat menghasilkan struktur troostit temper dengan sifat mekanik komprehensif yang baik.

2. Proses karburisasi
Karburisasi adalah proses memasukkan atom karbon ke dalam permukaan rantai rol untuk membentuk lapisan karburisasi berkadar karbon tinggi, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus, sementara inti tetap mempertahankan ketangguhan baja berkadar karbon rendah. Proses karburisasi meliputi karburisasi padat, karburisasi gas, dan karburisasi cair. Di antara ketiganya, karburisasi gas adalah yang paling banyak digunakan. Dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer karburisasi, atom karbon akan meresap ke permukaan pada suhu dan waktu tertentu. Setelah karburisasi, pendinginan dan temper suhu rendah biasanya diperlukan untuk lebih meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.

3. Proses nitridasi
Nitridasi adalah proses memasukkan atom nitrogen ke permukaan rantai rol untuk membentuk nitrida, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan, ketahanan aus, dan kekuatan lelah. Proses nitridasi meliputi nitridasi gas, nitridasi ion, dan nitridasi cair. Nitridasi gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung nitrogen, dan pada suhu dan waktu tertentu, membiarkan atom nitrogen meresap ke permukaan. Rantai rol setelah nitridasi memiliki kekerasan permukaan yang tinggi, ketahanan aus yang baik, dan deformasi yang kecil, sehingga cocok untuk rantai rol dengan bentuk yang kompleks.

4. Proses karbonitriding
Karbonitriding adalah proses memasukkan karbon dan nitrogen ke permukaan rantai rol secara bersamaan untuk membentuk karbonitrid, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan, ketahanan aus, dan kekuatan lelah. Proses karbonitriding meliputi karbonitriding gas dan karbonitriding cair. Karbonitriding gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung karbon dan nitrogen, dan pada suhu dan waktu tertentu, membiarkan karbon dan nitrogen meresap ke permukaan secara bersamaan. Rantai rol setelah karbonitriding memiliki kekerasan permukaan yang tinggi, ketahanan aus yang baik, dan kinerja anti-gigitan yang baik.

5. Proses anil
Annealing adalah proses di mana rantai rol dipanaskan hingga suhu tertentu (biasanya 30-50℃ di atas Ac3), dijaga tetap hangat selama periode waktu tertentu, didinginkan perlahan hingga di bawah 500℃ dengan menggunakan tungku, dan kemudian didinginkan di udara. Tujuannya adalah untuk mengurangi kekerasan, meningkatkan plastisitas dan ketangguhan, serta mempermudah pemrosesan dan perlakuan panas selanjutnya. Rantai rol setelah annealing memiliki struktur yang seragam dan kekerasan yang moderat, yang dapat meningkatkan kinerja pemotongan.

6. Proses normalisasi
Normalisasi adalah proses di mana rantai rol dipanaskan hingga suhu tertentu (biasanya di atas Ac3 atau Acm), dijaga tetap hangat, dikeluarkan dari tungku, dan didinginkan di udara. Tujuannya adalah untuk menghaluskan butiran, membuat struktur seragam, meningkatkan kekerasan dan kekuatan, serta meningkatkan kinerja pemotongan. Rantai rol setelah normalisasi memiliki struktur seragam dan kekerasan sedang, yang dapat digunakan sebagai perlakuan panas akhir atau sebagai perlakuan panas pendahuluan.

7. Proses perawatan penuaan
Perlakuan penuaan adalah proses di mana rantai rol dipanaskan hingga suhu tertentu, dijaga tetap hangat selama periode waktu tertentu, dan kemudian didinginkan. Tujuannya adalah untuk menghilangkan tegangan sisa, menstabilkan ukuran, dan meningkatkan kekuatan serta kekerasan. Perlakuan penuaan dibagi menjadi penuaan alami dan penuaan buatan. Penuaan alami adalah menempatkan rantai rol pada suhu ruangan atau kondisi alami untuk waktu yang lama untuk secara bertahap menghilangkan tegangan sisa; penuaan buatan adalah memanaskan rantai rol hingga suhu yang lebih tinggi dan melakukan perlakuan penuaan dalam waktu yang lebih singkat.

8. Proses pendinginan permukaan
Pendinginan permukaan adalah proses memanaskan permukaan rantai rol hingga suhu tertentu dan mendinginkannya dengan cepat. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus, sementara bagian intinya tetap mempertahankan ketangguhan yang baik. Proses pendinginan permukaan meliputi pendinginan permukaan dengan pemanasan induksi, pendinginan permukaan dengan pemanasan api, dan pendinginan permukaan dengan pemanasan kontak listrik. Pendinginan permukaan dengan pemanasan induksi menggunakan panas yang dihasilkan oleh arus induksi untuk memanaskan permukaan rantai rol, yang memiliki keunggulan kecepatan pemanasan yang cepat, kualitas pendinginan yang baik, dan deformasi yang kecil.

9. Proses penguatan permukaan
Proses penguatan permukaan adalah pembentukan lapisan penguat dengan sifat khusus pada permukaan rantai rol melalui metode fisik atau kimia, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan, ketahanan aus, dan kekuatan lelah. Proses penguatan permukaan yang umum meliputi shot peening, penguatan dengan pengguliran, penguatan dengan infiltrasi logam, dll. Shot peening adalah penggunaan butiran berkecepatan tinggi untuk menumbuk permukaan rantai rol, sehingga tegangan tekan sisa dihasilkan pada permukaan, sehingga meningkatkan kekuatan lelah; penguatan dengan pengguliran adalah penggunaan alat penggulir untuk menggulir permukaan rantai rol, sehingga permukaan mengalami deformasi plastis, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.

10. Proses peminjaman
Boriding adalah proses memasukkan atom boron ke permukaan rantai rol untuk membentuk borida, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus. Proses boriding meliputi boriding gas dan boriding cair. Boriding gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung boron, dan pada suhu dan waktu tertentu, membiarkan atom boron meresap ke permukaan. Rantai rol setelah proses boriding memiliki kekerasan permukaan yang tinggi, ketahanan aus yang baik, dan kinerja anti-gigitan yang baik.

11. Proses perlakuan panas pendinginan sekunder komposit
Perlakuan panas pendinginan sekunder gabungan adalah proses perlakuan panas tingkat lanjut yang secara signifikan meningkatkan kinerja rantai rol melalui dua proses pendinginan dan temper. Proses ini biasanya mencakup langkah-langkah berikut:
(I) Pendinginan pertama
Rantai rol dipanaskan hingga suhu yang lebih tinggi (biasanya lebih tinggi dari suhu pendinginan konvensional) untuk mengaustenisasi struktur internalnya secara menyeluruh, kemudian didinginkan dengan cepat untuk membentuk struktur martensit. Tujuan dari langkah ini adalah untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan rantai rol.
(II) Penempaan pertama
Rantai rol setelah pendinginan pertama dipanaskan hingga suhu sedang (biasanya antara 300℃-500℃), dijaga tetap hangat selama jangka waktu tertentu, lalu didinginkan. Tujuan dari langkah ini adalah untuk menghilangkan tegangan internal yang dihasilkan selama proses pendinginan, sekaligus menyesuaikan kekerasan dan meningkatkan ketangguhan.
(III) Pendinginan kedua
Rantai rol setelah perlakuan panas pertama dipanaskan kembali hingga suhu yang lebih tinggi, tetapi sedikit lebih rendah dari suhu pendinginan pertama, lalu didinginkan dengan cepat. Tujuan dari langkah ini adalah untuk lebih menyempurnakan struktur martensit dan meningkatkan kekerasan serta ketahanan aus rantai rol.
(IV) Penempaan kedua
Rantai rol setelah pendinginan kedua dipanaskan hingga suhu yang lebih rendah (biasanya antara 150℃-250℃), dijaga tetap hangat selama jangka waktu tertentu, lalu didinginkan. Tujuan dari langkah ini adalah untuk lebih menghilangkan tegangan internal, menstabilkan ukuran, dan mempertahankan kekerasan serta ketahanan aus yang tinggi.

12. Proses karburisasi cair
Karburisasi cair adalah proses karburisasi khusus yang memungkinkan atom karbon menembus permukaan dengan cara merendam rantai rol dalam media karburisasi cair. Proses ini memiliki keunggulan berupa kecepatan karburisasi yang cepat, lapisan karburisasi yang seragam, dan kontrol yang baik. Proses ini cocok untuk rantai rol dengan bentuk kompleks dan persyaratan akurasi dimensi yang tinggi. Setelah karburisasi cair, pendinginan dan temper suhu rendah biasanya diperlukan untuk lebih meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.

13. Proses pengerasan
Pengerasan mengacu pada peningkatan kekerasan dan ketahanan aus dengan memperbaiki struktur internal rantai rol. Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
(I) Pemanasan
Rantai rol dipanaskan hingga suhu pengerasan untuk melarutkan dan menyebarkan unsur-unsur seperti karbon dan nitrogen dalam rantai.
(ii) Isolasi
Setelah mencapai suhu pengerasan, pertahankan waktu isolasi tertentu agar unsur-unsur tersebut berdifusi secara merata dan membentuk larutan padat.
(iii) Pendinginan
Dinginkan rantai dengan cepat, larutan padat akan membentuk struktur butiran halus, meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.

14. Proses Infiltrasi Logam
Proses infiltrasi logam adalah proses memasukkan unsur-unsur logam ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa logam, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus. Proses infiltrasi logam yang umum meliputi kromisasi dan infiltrasi vanadium. Proses kromisasi dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung kromium, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom kromium akan meresap ke permukaan untuk membentuk senyawa kromium, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.

15. Proses Aluminisasi
Proses aluminisasi adalah proses memasukkan atom aluminium ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa aluminium, sehingga meningkatkan ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi permukaan. Proses aluminisasi meliputi aluminisasi gas dan aluminisasi cair. Aluminisasi gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung aluminium, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom aluminium akan meresap ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah peresapan aluminium memiliki ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi yang baik, dan cocok untuk digunakan di lingkungan bersuhu tinggi dan korosif.

16. Proses infiltrasi tembaga
Proses infiltrasi tembaga adalah proses memasukkan atom tembaga ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa tembaga, sehingga meningkatkan ketahanan aus permukaan dan kinerja anti-gigitan. Proses infiltrasi tembaga meliputi infiltrasi tembaga gas dan infiltrasi tembaga cair. Infiltrasi tembaga gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung tembaga, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom tembaga akan masuk ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah infiltrasi tembaga memiliki ketahanan aus dan kinerja anti-gigitan yang baik, dan cocok untuk digunakan dalam kondisi kecepatan tinggi dan beban berat.

17. Proses infiltrasi titanium
Proses infiltrasi titanium adalah proses memasukkan atom titanium ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa titanium, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus. Proses infiltrasi titanium meliputi infiltrasi titanium gas dan infiltrasi titanium cair. Infiltrasi titanium gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung titanium, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom titanium dimasukkan ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah infiltrasi titanium memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang baik, dan cocok untuk kondisi kerja dengan persyaratan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi.

18. Proses kobaltisasi
Proses kobalting adalah proses memasukkan atom kobalt ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa kobalt, sehingga meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan. Proses kobalting meliputi kobalting gas dan kobalting cair. Kobalting gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung kobalt, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom kobalt dimasukkan ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah kobalting memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang baik, dan cocok untuk kondisi kerja dengan persyaratan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi.

19. Proses zirkonisasi
Proses zirkonisasi adalah proses memasukkan atom zirkonium ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa zirkonium, sehingga meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan. Proses zirkonisasi meliputi zirkonisasi gas dan zirkonisasi cair. Zirkonisasi gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung zirkonium, dan pada suhu dan waktu tertentu, atom zirkonium dimasukkan ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah zirkonisasi memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang baik, dan cocok untuk kondisi kerja dengan persyaratan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi.

20. Proses infiltrasi molibdenum
Proses infiltrasi molibdenum adalah proses memasukkan atom molibdenum ke permukaan rantai rol untuk membentuk senyawa molibdenum, sehingga meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan. Proses infiltrasi molibdenum meliputi infiltrasi molibdenum gas dan infiltrasi molibdenum cair. Infiltrasi molibdenum gas dilakukan dengan menempatkan rantai rol dalam atmosfer yang mengandung molibdenum, dan pada suhu dan waktu tertentu, membiarkan atom molibdenum meresap ke permukaan. Permukaan rantai rol setelah infiltrasi molibdenum memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang baik, dan cocok untuk kondisi kerja yang membutuhkan kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang tinggi.