Ritininė grandinė yra transmisijos dalis, plačiai naudojama pramoninėje gamyboje. Jos veikimas labai priklauso nuo gamybos proceso, o įanglinimo procesas yra raktas į ritininės grandinės veikimo gerinimą.
Ritininės grandinės įanglinimo procesas: raktas į našumo gerinimą
Ritininės grandinės atlieka svarbią transmisijos užduotį įvairiuose mechaniniuose įrenginiuose. Jų darbo aplinka dažnai yra sudėtinga ir kintanti, susiduriant su tokiais iššūkiais kaip didelė apkrova, nusidėvėjimas ir nuovargis. Siekiant, kad ritininės grandinės geriau prisitaikytų prie šių atšiaurių sąlygų ir pailgintų savo tarnavimo laiką, įanglinimo procesas tapo nepakeičiama ritininių grandinių gamybos proceso dalimi.
Pagrindiniai carburizavimo proceso principai
Anglinimas yra terminio apdorojimo procesas, daugiausia naudojamas plieno paviršiaus kietumui, atsparumui dilimui ir nuovargiui pagerinti, išlaikant gerą šerdies tvirtumą ir plastiškumą. Tiksliau, ritininė grandinė dedama į anglies turtingą terpę, o aukštoje temperatūroje į ritininės grandinės paviršių infiltruojami anglies atomai, kad susidarytų daug anglies turintis anglies turintis įanglinimo sluoksnis. Mažėjant temperatūrai, šis daug anglies turintis austenito sluoksnis virsta itin kietu martensitu, taip sukietinant ritininės grandinės paviršių.
Įprasti ritininių grandinių įanglinimo proceso metodai
Dujinis įanglinimas: tai vienas iš plačiausiai naudojamų įanglinimo metodų. Ritininė grandinė dedama į sandarią įanglinimo krosnį ir įvedama įanglinimo medžiaga, daugiausia sudaryta iš angliavandenilių dujų, tokių kaip metanas ir etanas. Aukštoje temperatūroje šios dujos suskyla ir susidaro aktyvūs anglies atomai, taip pasiekiant įanglinimą. Dujinio įanglinimo privalumai yra paprastas valdymas, greitas kaitinimo greitis, trumpas gamybos ciklas ir galimybė tiksliai reguliuoti įanglinimo sluoksnio gylį ir koncentraciją kontroliuojant tokius parametrus kaip dujų sudėtis ir srautas. Įanglinimo kokybė yra stabili, todėl lengva pasiekti mechanizuotą ir automatizuotą veikimą, o tai labai pagerina darbo sąlygas.
Skystasis įanglinimas: skystasis įanglinimas – tai ritininės grandinės panardinimas į skystą įanglinimo terpę. Dažniausiai naudojamos terpės yra silicio karbidas, „603“ įanglinimo agentas ir kt. Tinkamoje temperatūroje anglies atomai ištirpsta iš skystos terpės ir prasiskverbia į ritininės grandinės paviršių. Skystojo įanglinimo privalumas yra tas, kad gamybos ciklas yra gana trumpas, o gesinimą galima atlikti iš karto po įanglinimo, nesijaudinant dėl oksidacijos ir deanglinimo. Temperatūrą ir laiką lengva kontroliuoti, kaitinimas yra tolygus, o ruošinio deformacija gali būti veiksmingai sumažinta. Įranga taip pat yra gana paprasta. Tačiau jos darbo sąlygos yra gana prastos ir paprastai tinka vienetinei arba mažų partijų gamybai.
Kietasis įanglinimas: tai tradiciškesnis įanglinimo metodas. Ritininė grandinė kartu su kietuoju įanglinimo agentu dedama į uždarą įanglinimo dėžę, o tada ši dėžė dedama į kaitinimo krosnį, kaitinama iki įanglinimo temperatūros ir tam tikrą laiką laikoma šilta, kad aktyviosios anglies atomai prasiskverbtų į ritininės grandinės paviršių. Kietasis įanglinimo agentas paprastai sudarytas iš medžio anglies ir kai kurių aktyviųjų medžiagų. Šio metodo privalumai yra paprastas valdymas, maži techniniai reikalavimai, specialios įrangos nebuvimas, platus įanglinimo agentų šaltinių pasirinkimas ir galimybė juos paruošti patiems, taip pat platus pritaikymo spektras. Tačiau ir trūkumai akivaizdūs. Įanglinimo kokybę sunku tiksliai kontroliuoti, darbo sąlygos prastos, stiprumas didelis, gamybos ciklas ilgas, kaina didelė, o įanglinimo proceso metu didelė grūdelių augimo tendencija. Kai kuriems svarbiems ruošiniams tiesioginis gesinimas paprastai nenaudojamas.
Pagrindiniai ritininės grandinės įanglinimo proceso elementai
Anglinimo temperatūra ir laikas: Anglinimo temperatūra paprastai yra nuo 900 ℃ iki 950 ℃. Aukštesnė temperatūra gali pagreitinti anglies atomų difuzijos greitį ir sutrumpinti anglies įanglinimo laiką, tačiau tuo pačiu metu gali sukelti grūdelių augimą ir paveikti ritininės grandinės veikimą. Anglinimo laikas nustatomas pagal reikiamą anglies įanglinimo sluoksnio gylį ir paprastai svyruoja nuo kelių valandų iki dešimčių valandų. Pavyzdžiui, kai kurioms ritininėms grandinėms, kurioms reikalingas seklesnis anglies įanglinimo sluoksnis, tai gali užtrukti tik kelias valandas, o ritininėms grandinėms, kurioms reikalingas gilesnis anglies įanglinimo sluoksnis, tai gali užtrukti dešimtis valandų. Faktinėje gamyboje būtina nustatyti optimalius anglies įanglinimo temperatūros ir laiko parametrus atliekant eksperimentus ir remiantis patirtimi, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip specifinė ritininės grandinės medžiaga, dydis ir eksploataciniai reikalavimai.
Anglies potencialo kontrolė: anglies potencialas reiškia įanglinimo agento gebėjimą aprūpinti ruošinio paviršių anglies atomais. Tikslus anglies potencialo valdymas yra raktas į idealų įanglinimo sluoksnį. Per didelis anglies potencialas sukels tinklinių karbido atsiradimą ritininės grandinės paviršiuje, sumažindamas jos nuovargio stiprumą; per mažas anglies potencialas sukels nepakankamą įanglinimo sluoksnio gylį ir neatitiks eksploatacinių reikalavimų. Paprastai krosnies atmosferai realiuoju laiku stebėti naudojami tokie prietaisai kaip deguonies zondai ir infraraudonųjų spindulių dujų analizatoriai, o anglies potencialas laikui bėgant koreguojamas pagal stebėjimo rezultatus, siekiant užtikrinti, kad anglies potencialo gradientas visada būtų idealiame diapazone, kad būtų gautas vienodas ir aukštos kokybės įanglinimo sluoksnis. Be to, pasitelkiant pažangią kompiuterinio modeliavimo technologiją, galima sukurti anglies potencialo difuzijos modelį, kuris imituoja anglies potencialo gradiento pokytį ir įanglinimo sluoksnio evoliuciją esant skirtingiems proceso parametrams, iš anksto numato įanglinimo efektą, pateikia mokslinį pagrindą proceso optimizavimui ir dar labiau pagerina įanglinimo proceso tikslumą ir stabilumą.
Aušinimas ir grūdinimas: Po įanglinimo ritininė grandinė paprastai turi būti greitai atvėsinta ir grūdinta, kad susidarytų martensitinė struktūra ir pagerėtų paviršiaus kietumas. Įprastos grūdinimo terpės yra aliejus, vanduo, polimerų gesinimo skystis ir kt. Skirtingos grūdinimo terpės turi skirtingą aušinimo greitį ir savybes, todėl jas reikia pagrįstai pasirinkti atsižvelgiant į ritininės grandinės medžiagą ir eksploatacinius reikalavimus. Pavyzdžiui, kai kurioms mažoms ritininėms grandinėms gali būti naudojamas gesinimas alyva; didelėms ritininėms grandinėms arba ritininėms grandinėms, kurioms keliami didesni kietumo reikalavimai, gali būti naudojamas gesinimas vandeniu arba polimerų gesinimo skysčiu. Po grūdinimo ritininę grandinę taip pat reikia grūdinti, kad būtų pašalintas vidinis įtempis, susidaręs gesinimo proceso metu, ir pagerintas jos tvirtumas. Grūdinimo temperatūra paprastai yra nuo 150 ℃ iki 200 ℃, o grūdinimo laikas nustatomas atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip ritininės grandinės dydis ir grūdinimo temperatūra, paprastai apie 1–2 valandas.
Ritininės grandinės medžiagos parinkimas ir įanglinimo proceso pritaikymas
Ritininės grandinės medžiaga paprastai yra mažai anglies turintis plienas arba mažai anglies legiruotas plienas, pavyzdžiui, 20 plienas, 20CrMnTi ir kt. Šios medžiagos pasižymi geru plastiškumu ir tvirtumu, todėl įanglinimo metu gali sudaryti aukštos kokybės įanglinimo sluoksnį. Pavyzdžiui, 20CrMnTi sudėtyje yra chromo, mangano ir titano. Šie legiravimo elementai gali ne tik pagerinti plieno stiprumą ir tvirtumą, bet ir paveikti jo grūdinimo poveikį įanglinimo metu. Prieš įanglinimą ritininė grandinė turi būti tinkamai apdorota, pavyzdžiui, ėsdinta arba smėliasrove, kad būtų pašalinti paviršiaus oksidai ir nešvarumai, siekiant užtikrinti sklandų įanglinimo proceso eigą.
Angliavandenilio įanglinimo procesas pagerina ritininės grandinės našumą
Kietumas ir atsparumas dilimui: Po įanglinimo ritininės grandinės paviršiaus kietumas gali būti gerokai padidintas, paprastai iki HRC58–64. Tai leidžia jai efektyviai atsispirti dantų paviršiaus dilimui, sukibimui ir duobėms esant atšiaurioms darbo sąlygoms, tokioms kaip didelis greitis, didelė apkrova ir dažnas paleidimas, ir žymiai pailginti jos tarnavimo laiką. Pavyzdžiui, kai kuriose didelėse kasybos mašinose naudojamos ritininės grandinės po įanglinimo gerokai pagerino savo atsparumą dilimui ir gali ilgą laiką stabiliai transportuoti medžiagas, sumažindamos įrangos išjungimų ir remonto skaičių dėl grandinės susidėvėjimo.
Apsauga nuo nuovargio: Liekamasis gniuždymo įtempis, susidarantis dėl įanglinto sluoksnio, ir rafinuota paviršiaus sluoksnio struktūra padeda pagerinti ritininės grandinės atsparumą nuovargiui. Veikiant ciklinėms apkrovoms, ritininė grandinė gali atlaikyti didesnę įtempių amplitudę ir nėra linkusi į nuovargio įtrūkimus, todėl padidėja jos patikimumas ilgalaikio eksploatavimo metu. Tai ypač svarbu kai kuriems įrenginiams, kurie turi veikti nuolat, pavyzdžiui, automobilio variklio paskirstymo grandinėms, nes tai gali užtikrinti saugų ir stabilų įrangos veikimą bei sumažinti gedimo riziką.
Visapusiškos mechaninės savybės: Įanglinimo procesas ne tik pagerina ritininės grandinės paviršiaus eksploatacines savybes, bet ir palaiko gerą šerdies tvirtumą. Tokiu būdu, kai ritininė grandinė patiria smūgines apkrovas, ji gali geriau sugerti ir išsklaidyti energiją ir išvengti gedimų problemų, tokių kaip lūžiai dėl vietinės įtempių koncentracijos. Ritininė grandinė gali pasižymėti geromis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis įvairiose sudėtingose darbo aplinkose ir patenkinti skirtingų mechaninių įrenginių perdavimo poreikius.
Įanglintų ritininių grandinių kokybės patikra ir kontrolė
Angliaangės sluoksnio gylio patikrinimas: Metalografinė analizė paprastai naudojama anglies sluoksnio gyliui matuoti. Išpjovus, nupoliravus ir korozijos paveiktą ritininės grandinės pavyzdį, metalografiniu mikroskopu stebima anglies sluoksnio struktūra ir matuojamas jo gylis. Šis rodiklis tiesiogiai atspindi, ar anglies įanglinimo efektas atitinka projektavimo reikalavimus, o tai yra labai svarbu norint užtikrinti ritininės grandinės veikimą. Pavyzdžiui, kai kurioms ritininėms grandinėms, naudojamoms sunkiosioms transmisijoms, anglies sluoksnio gylis gali siekti apie 0,8–1,2 mm, kad būtų patenkinti atsparumo dilimui ir nuovargiui reikalavimai esant didelėms apkrovoms.
Kietumo bandymas: Kietumo matuokliu patikrinkite ritininės grandinės paviršiaus ir šerdies kietumą. Paviršiaus kietumas turi atitikti nurodytą standartinį diapazoną, o šerdies kietumas taip pat turi būti tinkamame diapazone, kad būtų užtikrintas geras visapusiškas ritininės grandinės veikimas. Kietumo bandymas paprastai atliekamas tam tikru mėginių ėmimo dažnumu, o kiekviena pagaminta ritininių grandinių partija yra imama mėginio, siekiant užtikrinti produkto kokybės stabilumą.
Metalografinės struktūros patikrinimas: Be įanglinimo sluoksnio gylio nustatymo, taip pat reikėtų patikrinti įanglinimo sluoksnio metalografinę struktūrą, įskaitant karbidų morfologiją, pasiskirstymą ir grūdelių dydį. Gera metalografinė struktūra gali užtikrinti ritininės grandinės veikimą naudojimo metu. Pavyzdžiui, smulkūs ir tolygiai paskirstyti karbidai padeda pagerinti ritininės grandinės atsparumą dilimui ir nuovargiui, o per didelis grūdelių dydis gali sumažinti jos tvirtumą. Metalografinės struktūros patikrinimo metu galima laiku aptikti įanglinimo proceso problemas ir imtis atitinkamų priemonių joms koreguoti ir tobulinti, siekiant pagerinti produkto kokybę.
Išvada
Ritininių grandinių įanglinimo procesas yra sudėtinga ir kritinė technologija, atliekanti gyvybiškai svarbų vaidmenį gerinant ritininių grandinių našumą. Nuo proceso metodų parinkimo iki pagrindinių elementų valdymo, medžiagų pritaikymo ir kokybės tikrinimo – visos grandys turi būti griežtai kontroliuojamos, siekiant užtikrinti, kad ritininė grandinė atitiktų naudojimo reikalavimus skirtingomis darbo sąlygomis. Nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, įanglinimo procesas taip pat nuolat tobulėja ir tobulėja. Pavyzdžiui, pažangios kompiuterinės simuliacijos ir realaus laiko internetinės stebėjimo technologijos naudojimas padės dar labiau optimizuoti įanglinimo proceso parametrus, pagerinti ritininių grandinių našumą ir kokybę bei užtikrinti patikimesnius ir efektyvesnius transmisijos sprendimus pramoninei gamybai.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 9 d.