Дәнекерлеуден кейін ролик тізбегінің қалдық кернеуін қалай азайтуға болады

Дәнекерлеуден кейін ролик тізбегінің қалдық кернеуін қалай азайтуға болады
Роликті шынжырды өндіру және өндіру процесінде дәнекерлеу маңызды процесс болып табылады. Дегенмен, дәнекерлеуден кейін роликті шынжырда қалдық кернеу жиі болады. Егер оны азайту үшін тиімді шаралар қабылданбаса, бұл оның сапасы мен өнімділігіне көптеген жағымсыз әсер етеді.роликті тізбек, мысалы, оның шаршау беріктігін төмендетеді, деформацияға және тіпті сынуға әкеледі, осылайша әртүрлі механикалық жабдықтарда роликті шынжырдың қалыпты пайдаланылуы мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Сондықтан роликті шынжырды дәнекерлеудің қалдық кернеуін азайту әдістерін терең зерттеу және меңгеру өте маңызды.

1. Қалдық стресстің себептері
Дәнекерлеу процесінде ролик тізбегінің дәнекерлеу бөлігі біркелкі емес қыздыруға және салқындатуға ұшырайды. Дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу жігінің және оның айналасындағы аймақтың температурасы тез көтеріледі, ал металл материалы кеңейеді; ал салқындату процесінде бұл аймақтардағы металлдың жиырылуы айналасындағы қыздырылмаған металлмен шектеледі, осылайша дәнекерлеу қалдық кернеуін тудырады.
Дәнекерлеу кезіндегі шектеу шарттары қалдық кернеудің мөлшері мен таралуына да әсер етеді. Егер ролик тізбегі дәнекерлеу кезінде қатты шектелсе, яғни бекітілген немесе шектелген деформация дәрежесі үлкен болса, онда дәнекерлеуден кейінгі салқындату процесінде еркін жиырылу мүмкін еместігінен туындаған қалдық кернеу де сәйкесінше артады.
Металл материалының факторларын елемеуге болмайды. Әр түрлі материалдардың термиялық-физикалық және механикалық қасиеттері әртүрлі, бұл дәнекерлеу кезінде материалдардың термиялық кеңеюіне, жиырылуына және беріктігінің әртүрлі болуына әкеледі, осылайша қалдық кернеудің пайда болуына әсер етеді. Мысалы, кейбір жоғары беріктіктегі қорытпалы болаттар жоғары беріктікке ие және дәнекерлеу кезінде үлкен қалдық кернеу тудыруға бейім.

2. Роликті тізбекті дәнекерлеу кезінде қалдық кернеуді азайту әдістері

(I) Дәнекерлеу процесін оңтайландыру

Дәнекерлеу ретін ақылға қонымды түрде ұйымдастырыңыз: Роликті тізбекті дәнекерлеу үшін алдымен үлкен жиырылу жиілігі бар дәнекерлеулерді, ал кіші жиырылу жиілігі бар дәнекерлеулерді кейінірек дәнекерлеу керек. Бұл дәнекерлеу кезінде дәнекерлеудің еркін жиырылуына мүмкіндік береді, дәнекерлеудің шектеулі жиырылуынан туындайтын қалдық кернеуді азайтады. Мысалы, роликті тізбектің ішкі және сыртқы тізбекті пластиналарын дәнекерлеген кезде алдымен ішкі тізбекті пластина дәнекерленеді, содан кейін сыртқы тізбекті пластина суығаннан кейін дәнекерленеді, осылайша ішкі тізбекті пластинаның дәнекерлеуі кішірейген кезде сыртқы тізбекті пластинамен тым шектелмейді.

Тиісті дәнекерлеу әдістері мен параметрлерін пайдаланыңыз: Әртүрлі дәнекерлеу әдістерінде ролик тізбектеріндегі қалдық кернеулер әртүрлі болады. Мысалы, газбен қорғалған дәнекерлеу шоғырланған доғалық жылу мен жоғары жылу тиімділігіне байланысты кейбір дәстүрлі дәнекерлеу әдістерімен салыстырғанда жылу әсер ететін аймақты белгілі бір дәрежеде азайта алады, осылайша қалдық кернеуді азайтады. Сонымен қатар, дәнекерлеу тогы, кернеу және дәнекерлеу жылдамдығы сияқты параметрлерді ақылға қонымды түрде таңдау өте маңызды. Шамадан тыс дәнекерлеу тогы дәнекерлеудің шамадан тыс енуіне және шамадан тыс жылу кірісіне әкеледі, бұл дәнекерлеу қосылысының қызып кетуіне және қалдық кернеудің жоғарылауына әкеледі; ал тиісті дәнекерлеу параметрлері дәнекерлеу процесін тұрақты ете алады, дәнекерлеу ақауларын азайтады және осылайша қалдық кернеуді азайтады.
Қабатаралық температураны бақылау: Ролик тізбектерін бірнеше қабатта және бірнеше өтпеде дәнекерлеген кезде, қабатаралық температураны бақылау қалдық кернеуді азайтудың тиімді шарасы болып табылады. Қабатаралық температураның тиісті болуы дәнекерлеу процесінде дәнекерлеу металын және жылу әсер ететін аймақты жақсы икемділікте ұстай алады, бұл дәнекерлеудің кішіреюіне және кернеудің босатылуына ықпал етеді. Әдетте, қабатаралық температураны ролик тізбегінде қолданылатын материалдардың қасиеттеріне және дәнекерлеу процесінің талаптарына сәйкес анықтау керек, ал дәнекерлеу процесіндегі температураны өлшеу және бақылау арқылы қабатаралық температураның тиісті диапазонда болуын қамтамасыз ету керек.
(II) Дәнекерлеуді алдын ала қыздыру және қыздырудан кейінгі тиісті шараларды қабылдау
Алдын ала қыздыру: Ролик тізбегін дәнекерлеу алдында дәнекерлеуді алдын ала қыздыру дәнекерлеу қалдық кернеуін тиімді түрде азайта алады. Алдын ала қыздыру дәнекерлеу қосылысының температура айырмашылығын азайтып, дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу қосылысының температуралық таралуын біркелкі ете алады, осылайша температура градиентінен туындайтын жылу кернеуін азайтады. Сонымен қатар, алдын ала қыздыру дәнекерлеудің бастапқы температурасын арттыра алады, дәнекерлеу металлы мен негізгі материал арасындағы температура айырмашылығын азайта алады, дәнекерленген қосылыстың өнімділігін жақсарта алады, дәнекерлеу ақауларының пайда болуын азайта алады және осылайша қалдық кернеуді азайта алады. Алдын ала қыздыру температурасын анықтау ролик тізбегі материалының құрамына, қалыңдығына, дәнекерлеу әдісіне және қоршаған орта температурасына негізделуі керек.
Қыздырудан кейінгі: Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу, яғни дегидрлеу өңдеуі, роликті тізбекті дәнекерлеудің қалдық кернеуін азайтудың маңызды құралдарының бірі болып табылады. Термиялық өңдеу әдетте дәнекерлеу аяқталғаннан кейін бірден дәнекерлеуді шамамен 250-350℃ дейін қыздырады және белгілі бір температураға дейін салқындатады, содан кейін белгілі бір уақыт бойы жылы ұстағаннан кейін баяу салқындатады. Қыздырудан кейінгі негізгі функция - дәнекерлеу және жылу әсер ететін аймақта сутегі атомдарының диффузиясын және шығуын жеделдету, дәнекерлеудегі сутегі мөлшерін азайту, осылайша сутегі тудыратын кернеу коррозиясының жарылу мүмкіндігін азайту, сондай-ақ дәнекерлеу қалдық кернеуін жеңілдетуге көмектесу. Термиялық өңдеу кейбір жоғары беріктіктегі болаттар мен қалың қабырғалы роликті тізбектерді дәнекерлеу үшін ерекше маңызды.
(III) Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуді орындаңыз
Жалпы жоғары температурада шынықтыру: Ролик тізбегін қыздыру пешіне салып, оны шамамен 600-700℃ дейін баяу қыздырыңыз, белгілі бір уақыт ішінде жылы ұстаңыз, содан кейін пешпен бірге бөлме температурасына дейін суытыңыз. Жалпы жоғары температурада шынықтыруды өңдеу ролик тізбегіндегі қалдық кернеуді тиімді түрде жоя алады, әдетте қалдық кернеудің 80%-90%-ын жоюға болады. Жылулық өңдеудің әсері мен сапасын қамтамасыз ету үшін жоғары температурада шынықтырудың температурасы мен уақыты ролик тізбегінің материалы, өлшемі және өнімділік талаптары сияқты факторларға сәйкес дәл бақылануы керек. Дегенмен, жалпы жоғары температурада шынықтыруды өңдеу үлкенірек термиялық өңдеу жабдықтарын қажет етеді және өңдеу құны салыстырмалы түрде жоғары, бірақ қалдық кернеуге қатаң талаптары бар кейбір ролик тізбегінің өнімдері үшін бұл қалдық кернеуді жоюдың тамаша әдісі болып табылады.
Жергілікті жоғары температуралы шынықтыру: Ролик тізбегі үлкен немесе пішіні күрделі болған кезде және жалпы жоғары температуралы шынықтыру қиын болған кезде, жергілікті жоғары температуралы шынықтыруды қолдануға болады. Жергілікті жоғары температуралы шынықтыру - бұл аймақтағы қалдық кернеуді жою үшін тек ролик тізбегінің дәнекерлеуін және оған жақын жергілікті аймақты қыздыру. Жалпы жоғары температуралы шынықтырумен салыстырғанда, жергілікті жоғары температуралы шынықтырудың жабдыққа қойылатын талаптары мен өңдеу шығындары салыстырмалы түрде төмен, бірақ қалдық кернеуді жою әсері жалпы жоғары температуралы шынықтыру сияқты мұқият емес. Жергілікті жоғары температуралы шынықтыруды жүргізген кезде, жаңа кернеу концентрациясын немесе жергілікті қызып кетуден немесе біркелкі емес температурадан туындаған басқа сапа мәселелерін болдырмау үшін қыздыру аймағының біркелкілігіне және қыздыру температурасын бақылауға назар аудару керек.
(IV) Механикалық созу әдісі
Механикалық созу әдісі - дәнекерлеуден кейін ролик тізбегіне созылу күшін қолдану арқылы пластикалық деформацияны тудыру, осылайша дәнекерлеу процесінде пайда болған қысу қалдық деформациясын өтеу және қалдық кернеуді азайту мақсатына жету. Нақты жұмыс кезінде ролик тізбегін біркелкі созу үшін ролик тізбегінің сипаттамалары мен өнімділік талаптарына сәйкес тиісті созылу күші мен созылу жылдамдығын орнату үшін арнайы созу жабдықтарын пайдалануға болады. Бұл әдіс дәл өлшемді бақылауды және қалдық кернеуді жоюды қажет ететін кейбір ролик тізбегінің өнімдеріне жақсы әсер етеді, бірақ оны тиісті созу жабдықтарымен және кәсіби операторлармен жабдықтау қажет, сондай-ақ өндіріс орындары мен процесс жағдайларына белгілі бір талаптар қойылады.
(V) Температура айырмашылығын созу әдісі
Температура айырмашылығын созу әдісінің негізгі қағидасы - жергілікті қыздыру нәтижесінде пайда болған температура айырмашылығын пайдаланып, дәнекерлеу аймағында созылу деформациясын тудыру, осылайша қалдық кернеуді азайту. Нақты операция - роликті тізбекті дәнекерлеудің екі жағын қыздыру үшін оксиацетилен алауын пайдалану және сонымен бірге алаудың артында белгілі бір қашықтықта салқындату үшін су шашу үшін тесіктері бар су құбырын пайдалану. Осылайша, дәнекерлеудің екі жағында да жоғары температура аймағы пайда болады, ал дәнекерлеу аймағының температурасы төмен болады. Екі жақтағы металл жылудың әсерінен кеңейіп, дәнекерлеу аймағын төмен температурамен созады, осылайша дәнекерлеу қалдық кернеуін жою мақсатына қол жеткізіледі. Температура айырмашылығын созу әдісінің жабдықтары салыстырмалы түрде қарапайым және пайдалану оңай. Оны құрылыс алаңында немесе өндіріс алаңында икемді түрде қолдануға болады, бірақ оның қалдық кернеуді жою әсеріне қыздыру температурасы, салқындату жылдамдығы және су шашу қашықтығы сияқты параметрлер үлкен әсер етеді. Оны нақты жағдайларға сәйкес дәл басқару және реттеу қажет.
(VI) Дірілмен қартаюды емдеу
Дірілмен қартаюды өңдеу ролик тізбегін резонансқа келтіру үшін діріл механикалық энергиясының әсерін пайдаланады, осылайша дайындаманың ішіндегі қалдық кернеу гомогенденеді және азаяды. Ролик тізбегі арнайы дірілмен қартаю жабдығына орналастырылады, ал қоздырғыштың жиілігі мен амплитудасы ролик тізбегінің белгілі бір уақыт аралығында резонансқа түсуі үшін реттеледі. Резонанс процесінде ролик тізбегінің ішіндегі металл түйіршіктері сырғып, қайта орналасады, микроқұрылым жақсарады және қалдық кернеу біртіндеп азаяды. Дірілмен қартаюды өңдеудің қарапайым жабдық, қысқа өңдеу уақыты, төмен құны, жоғары тиімділігі және т.б. артықшылықтары бар және ролик тізбегінің бетінің сапасына әсер етпейді. Сондықтан ол ролик тізбегін өндіруде кеңінен қолданылады. Жалпы алғанда, дірілмен қартаюды өңдеу ролик тізбегін дәнекерлеудің қалдық кернеуінің шамамен 30% - 50% -ын жоя алады. Ерекше жоғары қалдық кернеуді қажет етпейтін кейбір ролик тізбегінің өнімдері үшін дірілмен қартаюды өңдеу қалдық кернеуді жоюдың үнемді және тиімді әдісі болып табылады.
(VII) Балғамен соғу әдісі
Балғалау әдісі - дәнекерлеу қалдық кернеуін азайтудың қарапайым және кең таралған әдісі. Роликті тізбек дәнекерленгеннен кейін, дәнекерлеу температурасы 100 - 150℃ немесе 400℃ жоғары болғанда, металлдың жергілікті пластикалық деформациясын тудыру үшін дәнекерлеуді және оның іргелес аймақтарын біркелкі соғу үшін кішкентай балғамен пайдаланыңыз, осылайша қалдық кернеуді азайтыңыз. Балғалау процесінде оны 200 - 300℃ температура диапазонында пайдаланудан аулақ болу керек екенін ескеру қажет, себебі металл қазіргі уақытта сынғыш кезеңде, ал балғалау дәнекерлеудің оңай жарылуына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, балғалау күші мен жиілігі орташа болуы керек және балғалау әсері мен сапасын қамтамасыз ету үшін роликті тізбектің қалыңдығы мен дәнекерлеу өлшемі сияқты факторларға сәйкес реттелуі керек. Балғалау әдісі әдетте кейбір кішкентай, қарапайым роликті тізбектерді дәнекерлеуге жарамды. Үлкен немесе күрделі роликті тізбекті дәнекерлеу үшін балғалау әдісінің әсері шектеулі болуы мүмкін және оны басқа әдістермен бірге қолдану қажет.

3. Қалдық стрессті азайтудың қолайлы әдісін қалай таңдауға болады
Нақты өндірісте, роликті тізбектің әртүрлі жағдайлары мен талаптарына сәйкес, қолайлы өңдеу әдісін таңдау үшін әртүрлі қалдық кернеуді азайту әдістерінің артықшылықтары мен кемшіліктерін, қолданылу аясын, құнын және басқа да факторларын жан-жақты қарастыру қажет. Мысалы, кейбір жоғары дәлдіктегі, жоғары беріктіктегі, қалың қабырғалы роликті тізбектер үшін жалпы жоғары температурада шынықтыру ең жақсы таңдау болуы мүмкін; ал кейбір үлкен партиялар мен роликті тізбектердің қарапайым пішіндері үшін діріл қартаюын өңдеу немесе балғалау әдісі өндіріс шығындарын тиімді түрде азайтып, өндіріс тиімділігін арттыра алады. Сонымен қатар, қалдық кернеуді азайту әдісін таңдаған кезде, қабылданған әдістің нақты пайдаланудағы роликті тізбектің өнімділік талаптары мен сапа стандарттарына сәйкес келетініне көз жеткізу үшін роликті тізбектің пайдалану ортасы мен жұмыс жағдайларын толық ескеру қажет.
4. Роликті тізбектердің сапасы мен өнімділігін жақсартудағы қалдық кернеуді азайтудың рөлі
Дәнекерлеу қалдық кернеуін азайту ролик тізбектерінің шаршау беріктігін айтарлықтай жақсарта алады. Ролик тізбегіндегі қалдық созылу кернеуі азайтылғанда немесе жойылғанда, жұмыс кезінде оның көтеретін нақты кернеу деңгейі сәйкесінше төмендейді, осылайша шаршау жарықтарының пайда болуы мен кеңеюінен туындаған сыну қаупін азайтады және ролик тізбегінің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Бұл ролик тізбегінің өлшемдік тұрақтылығы мен пішін дәлдігін жақсартуға көмектеседі. Шамадан тыс қалдық кернеу ролик тізбегінің пайдалану кезінде деформациялануына әкелуі мүмкін, бұл оның жұлдызшалармен және басқа компоненттермен сәйкестік дәлдігіне әсер етеді және осылайша механикалық жабдықтың қалыпты жұмысына әсер етеді. Қалдық кернеуді азайту арқылы ролик тізбегі пайдалану кезінде жақсы өлшемдік тұрақтылық пен пішін дәлдігін сақтай алады, сондай-ақ берілістің сенімділігі мен дәлдігін жақсарта алады.
Бұл коррозиялық ортада роликті тізбектердің кернеулі коррозияға ұшырау тенденциясын төмендетуі мүмкін. Қалдық созылу кернеуі роликті тізбектердің коррозиялық ортада кернеулі коррозиялық жарылуға сезімталдығын арттырады, ал қалдық кернеуді азайту бұл қауіпті тиімді түрде азайтып, қатал ортада роликті тізбектердің коррозияға төзімділігін арттырып, олардың қолданылу ауқымын кеңейте алады.