Азоттаумен өңдеу роликті тізбектердің тозуға төзімділігін қалай арттырады?
1. Кіріспе
Қазіргі заманғы өнеркәсіпте роликті шынжырлар маңызды беріліс компоненті болып табылады және әртүрлі механикалық жабдықтарда кеңінен қолданылады. Олардың жұмыс сапасы жабдықтың жұмыс тиімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей байланысты. Тозуға төзімділік - негізгі өнімділік көрсеткіштерінің бірі.роликті тізбектержәне азоттаумен өңдеу тиімді бетті нығайту технологиясы ретінде роликті тізбектердің тозуға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады.
2. Нитридтеу әдісімен өңдеу принципі
Азоттаумен өңдеу - бұл азот атомдарының белгілі бір температурада және белгілі бір ортада дайындаманың бетіне еніп, жоғары қаттылықтағы нитрид қабатын түзуіне мүмкіндік беретін беттік термиялық өңдеу процесі. Бұл процесс әдетте 500-540℃ температурада жүзеге асырылады және 35-65 сағатқа созылады. Азоттау қабатының тереңдігі әдетте таяз, мысалы, хром-молибден-алюминий болаттың азоттау қабатының тереңдігі небәрі 0,3-0,65 мм. Азоттаумен өңдеуден кейін дайындаманың беттік қаттылығын 1100-1200HV (67-72HRC-ге баламалы) дейін айтарлықтай жақсартуға болады.
3. Азоттау процесі
Нитридтеу процесі негізінен келесі қадамдарды қамтиды:
Қыздыру: Роликті тізбекті азоттау температурасына дейін, әдетте 500-540 ℃ аралығында қыздырыңыз.
Оқшаулау: Азоттау температурасына жеткеннен кейін, азот атомдары дайындаманың бетіне толық енуі үшін белгілі бір оқшаулау уақытын сақтаңыз.
Салқындату: Азоттау аяқталғаннан кейін, ішкі кернеуді болдырмау үшін дайындаманы баяу суытыңыз.
Азоттау процесінде әдетте аммиак сияқты азот бар газ ортасы қолданылады. Аммиак жоғары температурада ыдырап, азот атомдарын түзеді, олар дайындаманың бетіне еніп, нитрид қабатын түзеді. Сонымен қатар, азоттау әсерін жақсарту үшін болатқа алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден, хром және т.б. сияқты кейбір қорытпа элементтері қосылады. Бұл элементтер азотпен тұрақты қосылыстар түзе алады, бұл азотталған қабаттың қаттылығы мен тозуға төзімділігін одан әрі жақсартады.
4. Роликті тізбектердің тозуға төзімділігін азоттау арқылы арттыру механизмі
(I) Беткі қаттылықты жақсарту
Нитридтеуден кейін ролик тізбегінің бетінде жоғары қаттылықтағы нитрид қабаты пайда болады. Бұл нитрид қабаты сыртқы жүктемелердің тозуына тиімді түрде төтеп бере алады және беткі сызаттар мен тозу тереңдігін азайтады. Мысалы, нитридтеуден өткен ролик тізбегінің беткі қаттылығы 1100-1200HV жетуі мүмкін, бұл өңделмеген ролик тізбегінің беткі қаттылығынан әлдеқайда жоғары.
(II) Беттік микроқұрылымды жақсарту
Нитридтеу процесі ролик тізбегінің бетінде ұсақ нитрид бөлшектерін түзуі мүмкін. Бұл бөлшектер матрицада біркелкі таралған, бұл беттің тозуға төзімділігін және шаршауға төзімділігін тиімді түрде жақсарта алады. Сонымен қатар, нитридтеу қабатының пайда болуы ролик тізбегінің бетінің микроқұрылымын жақсарта алады, беткі ақаулар мен жарықтарды азайтады және осылайша ролик тізбегінің жалпы өнімділігін жақсартады.
(III) Шаршауға төзімділікті жақсарту
Азоттаумен өңдеу роликті тізбек бетінің қаттылығы мен тозуға төзімділігін жақсартып қана қоймай, сонымен қатар оның шаршауға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Себебі, азоттау қабаты кернеуді тиімді түрде таратып, кернеу концентрациясын төмендете алады, осылайша шаршау жарықтарының пайда болу және кеңею ықтималдығын азайтады. Мысалы, мотоциклдің уақыт тізбектері мен беріліс тізбектерін зерттеу барысында карбонитридтеумен өңделген орта көміртекті сөндірілген және шыныққан болат білігінің бетінің қаттылығы мен шаршауға төзімділігі айтарлықтай жақсарғаны анықталды.
(IV) Коррозияға төзімділікті жақсарту
Нитридтеуден кейін ролик тізбегінің бетінде тығыз нитрид қабаты пайда болады. Бұл нитрид қабаты сыртқы коррозиялық ортаның эрозиясын тиімді түрде болдырмайды және ролик тізбегінің коррозияға төзімділігін жақсартады. Бұл әсіресе қатал ортада жұмыс істейтін ролик тізбектері үшін маңызды және олардың қызмет ету мерзімін тиімді түрде ұзарта алады.
5. Роликті тізбекті өндірісте азоттауды өңдеуді қолдану
(I) Роликті тізбектердің қызмет ету мерзімін ұзарту
Азоттаумен өңдеу роликті тізбектердің тозуға төзімділігін және шаршауға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады, осылайша олардың қызмет ету мерзімін ұзартады. Мысалы, азоттаумен өңдеуден кейін жоғары беріктікке және тозуға төзімді конвейерлік тізбектің қызмет ету мерзімі екі еседен астамға артты. Себебі, азоттаумен өңдеуден кейінгі роликті тізбек жұмыс кезінде тозу мен шаршау жарықтарының пайда болуына тиімді түрде төтеп бере алады, осылайша техникалық қызмет көрсету және ауыстыру жиілігін азайтады.
(II) Роликті тізбектердің сенімділігін арттыру
Азоттаумен өңдеуден кейінгі роликті тізбектің беткі қаттылығы мен шаршауға төзімділігі жоғары, бұл оны жұмыс кезінде сенімдірек етеді. Тіпті жоғары жүктеме мен қатал ортада жұмыс істеген кезде де, азоттаумен өңдеуден кейінгі роликті тізбек жақсы өнімділікті сақтай алады және істен шығу ықтималдығын азайтады. Бұл сенімділік талаптары жоғары кейбір жабдықтар үшін өте маңызды және жабдықтың жұмыс тиімділігін тиімді түрде арттыра алады.
(III) Роликті тізбектерді күтіп ұстау құнын төмендету
Азоттау арқылы өңдеу роликті тізбектердің қызмет ету мерзімі мен сенімділігін айтарлықтай жақсарта алатындықтан, оны күтіп ұстау құнын тиімді түрде төмендетуге болады. Техникалық қызмет көрсету және ауыстыру жиілігін азайту уақыт пен еңбек шығындарын үнемдеп қана қоймай, сонымен қатар жабдықтың тоқтап қалуынан туындайтын экономикалық шығындарды азайтады. Бұл кәсіпорындар үшін маңызды экономикалық маңызға ие.
6. Нитридтеу әдісінің артықшылықтары мен кемшіліктері
(I) Артықшылықтары
Тозуға төзімділікті айтарлықтай жақсартады: Азоттаумен өңдеу роликті тізбек бетінің қаттылығы мен тозуға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады, осылайша оның қызмет ету мерзімін ұзартады.
Шаршауға төзімділікті жақсарту: азоттау қабаты кернеуді тиімді түрде таратып, кернеу концентрациясын төмендетеді, осылайша шаршау жарықтарының пайда болу және кеңею ықтималдығын азайтады.
Коррозияға төзімділікті жақсарту: Нитридтеуден кейін ролик тізбегінің бетінде тығыз нитрид қабаты пайда болады, бұл сыртқы коррозиялық ортаның эрозиясын тиімді түрде болдырмайды.
Жетілген процесс: Азоттаумен өңдеу - кең өнеркәсіптік қолдану базасы бар жетілген бетті нығайту технологиясы.
(II) Кемшіліктері
Ұзақ өңдеу уақыты: Азоттаумен өңдеу әдетте ұзақ уақытты алады, мысалы, 35-65 сағат, бұл өндіріс шығындарын арттыруы мүмкін.
Дайындаманың өлшеміне әсер етуі: Азоттау өңдеуі дайындама өлшемінде шамалы өзгерістерге әкелуі мүмкін, бұл жоғары өлшемді дәлдік талаптары бар кейбір қолданбаларда ерекше назар аударуды қажет етеді.
Жабдыққа қойылатын жоғары талаптар: Азоттаумен өңдеу арнайы жабдықты және қатаң процесті бақылауды қажет етеді, бұл жабдыққа инвестиция салуды және пайдалану шығындарын арттыруы мүмкін.
7. Қорытынды
Тиімді бетті нығайту технологиясы ретінде азоттау өңдеуі роликті тізбектердің тозуға төзімділігі мен шаршауға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады, осылайша олардың қызмет ету мерзімін ұзартады және сенімділігін арттырады. Азоттау өңдеуінің ұзақ өңдеу уақыты және жабдыққа жоғары талаптар сияқты кейбір кемшіліктері болғанымен, оның артықшылықтары кемшіліктерден әлдеқайда асып түседі. Роликті тізбек өндірісінде азоттау өңдеуін қолдану өнімнің өнімділігі мен сапасын жақсартып қана қоймай, сонымен қатар техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтып, кәсіпорынға айтарлықтай экономикалық пайда әкеледі. Сондықтан, роликті тізбек өндірісінде азоттау өңдеуін қолдану перспективасы кең және кәсіпорындар мен зерттеушілердің терең зерттеуі мен насихаттауына тұрарлық.
8. Болашақ даму бағыты
Ғылым мен техниканың үздіксіз дамуымен бірге нитридтеу технологиясы да үнемі дамып, жаңарып отырады. Болашақта нитридтеу технологиясы келесі бағыттар бойынша дамуы мүмкін:
Өңдеу тиімділігін арттыру: Процесс параметрлері мен жабдық технологиясын оңтайландыру арқылы азоттауды өңдеу уақытын қысқартып, өндіріс тиімділігін арттыру.
Өңдеу шығындарын азайту: Жабдықтар мен процестерді жақсарту арқылы жабдыққа инвестиция салуды және нитридтеу өңдеуінің пайдалану шығындарын азайтыңыз.
Өңдеу сапасын жақсарту: Нитридтеу процесіндегі параметрлерді дәл бақылау арқылы нитридтеу қабатының сапасы мен біркелкілігін жақсарту.
Қолдану аясын кеңейту: Қолдану аясын одан әрі кеңейту үшін азоттауды өңдеу технологиясын роликті тізбектердің көбірек түрлеріне және онымен байланысты өнімдерге қолданыңыз.
Қысқасы, роликті тізбекті өндірісте азоттаумен өңдеу технологиясын қолданудың маңызды практикалық маңызы және кең даму перспективалары бар. Үздіксіз зерттеулер мен инновациялар арқылы біз азоттаумен өңдеу технологиясы роликті тізбек өнеркәсібінің дамуына үлкен үлес қосады деп санаймыз.
Жарияланған уақыты: 18 шілде 2025 ж.