45# plieninių ritininių grandinių grūdinimo terpės pasirinkimas: veikimas, pritaikymas ir palyginimas
Mechanikos gamybos srityje ritininė grandinė yra pagrindinis transmisijos komponentas, o jos veikimas tiesiogiai veikia mechaninės įrangos veikimo efektyvumą ir patikimumą. 45# plieninė ritininė grandinė yra plačiai naudojama dėl mažos kainos ir vidutinių mechaninių savybių, o grūdinimo procesas yra labai svarbus siekiant pagerinti jos kietumą, stiprumą ir atsparumą dilimui. Grūdinimo terpės pasirinkimas lemia grūdinimo efekto kokybę. Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėta 45# plieninėms ritininėms grandinėms tinkama grūdinimo terpė, siekiant padėti tarptautiniams didmeniniams pirkėjams ir gamintojams optimizuoti produkto našumą ir maksimaliai padidinti komercinę vertę.
1. 45# plieninės ritininės grandinės charakteristikos ir gesinimo reikalavimai
45# plienas yra vidutinio anglies kiekio plienas, pasižymintis geromis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis, tokiomis kaip didelis stiprumas, kietumas ir tvirtumas, taip pat gera apdorojimo technologija, todėl jis yra ideali medžiaga ritininėms grandinėms gaminti. Tačiau jo grūdinamumas yra gana mažas, ypač didesnėse dalyse, ir sunku gauti vienodą martensitinę struktūrą grūdinimo metu. Todėl norint atitikti ritininių grandinių reikalavimus dėl didelio stiprumo, atsparumo dilimui ir nuovargio trukmės, būtina pasirinkti tinkamą grūdinimo terpę, kad būtų pasiektas greitas ir vienodas aušinimas, pagerintas sukietėjusio sluoksnio gylis ir bendras detalių eksploatacines savybes.
2. Įprastos gesinimo terpės ir jų charakteristikos
(I) Vanduo
Vanduo yra labiausiai paplitusi ir pigiausia grūdinimo terpė, pasižyminti dideliu aušinimo greičiu, ypač aukštos temperatūros zonoje. Tai leidžia greitai aušinti 45# plieno ritinines grandines, o tai padeda formuoti martensitinę struktūrą, taip pagerinant kietumą ir stiprumą. Pavyzdžiui, po galutinio kalimo mažo modulio krumpliaratis, pagamintas iš 45# plieno, greitai užspaudžiamas ir perkeliamas į vandens vonią, kur jis grūdinamas naudojant grūdinimo mašiną. Krumpliaračio kietumas gali siekti daugiau nei HRC45, nėra grūdinimo įtrūkimų, o našumas yra geresnis nei tradicinių procesų. Tačiau vandens aušinimo greitis žemos temperatūros zonoje yra per didelis, todėl ruošinio paviršiuje gali atsirasti didelis terminis įtempis ir struktūrinis įtempis, todėl padidėja įtrūkimų rizika, ypač sudėtingų formų ar didelių matmenų ritininių grandinių detalėms.
(II) Aliejus
Alyvos aušinimo greitis yra lėtesnis nei vandens, o greitis yra tolygesnis visame aušinimo procese. Dėl to alyva yra švelnesnė gesinimo terpė, kuri gali veiksmingai sumažinti deformacijos ir įtrūkimų polinkį gesinant. Mineralinė alyva yra viena iš dažniausiai naudojamų gesinimo alyvų, o jos aušinimo galią galima reguliuoti reguliuojant alyvos temperatūrą, priedus ir kt. Kai kurioms 45# plieninėms ritininių grandinių detalėms, kurioms keliami aukšti tikslumo reikalavimai ir sudėtingos formos, pvz., grandinės plokštėms, gesinant alyva galima pasiekti geresnį matmenų stabilumą ir mechanines savybes. Tačiau alyvos aušinimo greitis yra gana lėtas, todėl kai kurios mažos arba plonasienės detalės gali būti prastai grūdinamos ir neatitinka didelio kietumo bei stiprumo reikalavimų.
(III) Sūrymo tirpalas
Sūrymo tirpalo aušinimo greitis yra tarp vandens ir aliejaus greičio, o aušinimo charakteristikas galima keisti reguliuojant druskos koncentraciją ir vandens temperatūrą. Apskritai sūrymo tirpalo aušinimo pajėgumas didėja didėjant druskos koncentracijai, tačiau per didelė koncentracija gali padidinti tirpalo koroziją ir sugadinti ruošinius bei įrangą. Pavyzdžiui, 10 % sūraus vandens tirpalas yra dažniausiai naudojama gesinimo terpė. Jo aušinimo greitis yra didesnis nei gryno vandens, o jo vienodumas yra geresnis. Jis gali tam tikru mastu sumažinti įtrūkimų problemą gesinant grynu vandeniu. Tuo pačiu metu jis turi didesnį aušinimo efektyvumą nei aliejus ir tinka kai kurioms vidutinio dydžio ir paprastos formos 45# plieninių ritininių grandinių detalėms.
(IV) Kalcio chlorido vandeninis tirpalas
Kalcio chlorido vandeninis tirpalas, kaip efektyvi grūdinimo terpė, gerai veikia 45# plieninių ritininių grandinių grūdinime. Dėl unikalių aušinimo savybių aukštoje temperatūroje jis gali užtikrinti greitą aušinimą, o žemoje temperatūroje aušinimo greitis atitinkamai sulėtėja, todėl efektyviai sumažėja grūdinimo įtempis ir ruošinio polinkis deformuotis bei įtrūkti. Tyrimai parodė, kad grūdinant 45# plieninius ritinėlius 20 ℃ sočiu kalcio chlorido vandeniniu tirpalu, ritinėlių kietumas gali siekti 56–60 HRC, vidinio skersmens deformacija yra labai maža, grūdinimo gebėjimas yra stiprus, o ritinėlių visapusiškas veikimas ir tarnavimo laikas gali būti žymiai pagerintas.
3. Įvairių grūdinimo terpių poveikis 45# plieninės ritininės grandinės veikimui
(I) Kietumas ir stiprumas
Dėl greito aušinimo savybių, grūdinant vandeniu, 45# plieninės ritininės grandinės paprastai įgauna didesnį kietumą ir stiprumą. Tačiau per didelis aušinimo greitis gali sukelti didesnį liekamąjį įtempį ruošinio viduje, o tai turi įtakos ruošinio matmenų stabilumui ir tvirtumui. Nors grūdinant alyva, kietumas ir stiprumas yra šiek tiek mažesni nei grūdinant vandeniu, tačiau tai gali užtikrinti geresnį ruošinio tvirtumą ir mažesnę deformaciją. Druskos tirpalas ir kalcio chlorido vandeninis tirpalas gali pasiekti geresnę kietumo, stiprumo ir tvirtumo pusiausvyrą pagal konkrečius proceso reikalavimus. Pavyzdžiui, tomis pačiomis sąlygomis 45# plieninio kaiščio paviršiaus kietumas po grūdinimo sočiu kalcio chlorido vandeniniu tirpalu yra žymiai geresnis, palyginti su kaiščiu po grūdinimo 20# variklio alyva, o tempiamasis stipris taip pat žymiai padidėja.
(II) Atsparumas dilimui
Grūdinimo terpė taip pat turi didelę įtaką ritininės grandinės atsparumui dilimui. Didelis kietumas ir vienoda struktūra yra pagrindiniai veiksniai, gerinantys atsparumą dilimui. Naudojant vienodai aušinamą ir gerai grūdinamą terpę, pavyzdžiui, kalcio chlorido vandeninį tirpalą, 45# plieno ritininė grandinė gali būti kietesnė ir geriau organizuota, taip padidinant jos atsparumą dilimui. Praktiškai tinkama grūdinimo terpe apdorotų ritininių grandinių tarnavimo laikas tomis pačiomis darbo sąlygomis gali būti žymiai pailgintas.
(III) Nuovargio trukmė
Ritininių grandinių nuovargio tarnavimo laikas yra labai svarbus. Grūdinimo proceso metu susidarantis liekamųjų įtempių pasiskirstymas ir organizacinė struktūra daro didelę įtaką nuovargio tarnavimo laikui. Grūdinimas vandeniu gali sukelti didelių liekamųjų įtempių susikaupimą ruošinio paviršiuje, taip sutrumpinant nuovargio tarnavimo laiką. Grūdinimas alyva ir sūrymu gali sudaryti priimtinesnį liekamųjų įtempių pasiskirstymą, o tai padeda pagerinti nuovargio tarnavimo laiką. Be to, po grūdinimo kalcio chlorido vandeniniu tirpalu, kadangi jis gali veiksmingai sumažinti gesinimo įtempį, ruošinys gali įgyti tolygesnę organizaciją ir liekamųjų įtempių pasiskirstymą, o tai taip pat teigiamai veikia ritininės grandinės nuovargio tarnavimo laiko gerinimą.
4. Į ką reikia atsižvelgti renkantis gesinimo terpę
(I) Ruošinio dydis ir forma
Mažų arba paprastų formų 45# plieninių ritininių grandinių detalėms, tokioms kaip maži voleliai, vandens grūdinimas gali greitai atvėsti ir gauti gerą grūdinimo efektą dėl jų santykinai didelio paviršiaus ploto ir tūrio santykio. Didelėms arba sudėtingos formos detalėms, tokioms kaip didelės grandinės plokštės, alyvos arba sūrymo grūdinimas yra tinkamesnis deformacijos ir įtrūkimų susidarymo polinkiams sumažinti. Kadangi šių terpių aušinimo greitis yra santykinai vienodas, galima veiksmingai išvengti įtempių koncentracijos problemų, kurias sukelia per didelis aušinimo greitis.
(II) Medžiagos sudėtis ir organizacinė būsena
45# plieno cheminė sudėtis ir pradinė organizacinė būsena daro didelę įtaką jo gesinimo savybėms. Pavyzdžiui, jei pasikeičia medžiagos anglies kiekis ir legiruojančių elementų kiekis, tai turės įtakos jos kritiniam aušinimo greičiui ir grūdinamumui. 45# plienui, kurio grūdinamumas yra šiek tiek prastas, galima pasirinkti greitesnio aušinimo terpę, pvz., kalcio chlorido vandeninį tirpalą, kad būtų užtikrintas pakankamas sukietėjusio sluoksnio gylis. Tuo pačiu metu pradinė medžiagos organizacinė būsena, pvz., ar yra juostinė struktūra, Widmanstatten struktūra ir kt., taip pat turės įtakos gesinimo efektui ir turi būti koreguojama atsižvelgiant į konkrečią situaciją.
(III) Gamybos partija ir kaina
Didelio masto gamyboje kaina yra svarbus aspektas. Vanduo kaip aušinimo terpė yra nebrangus ir lengvai gaunamas. Tai ekonomiškas pasirinkimas mažoms ritininių grandinių detalėms, gaminamoms dideliais kiekiais. Tačiau gaminant didelio tikslumo ir sudėtingas detales, nors alyvos arba sūrymo gesinimo kaina yra gana didelė, ilgainiui bendros išlaidos gali būti naudingesnės, nes tai gali veiksmingai sumažinti atliekų kiekį ir pagerinti produkto kokybę. Be to, reikia visapusiškai atsižvelgti ir į aušinimo terpės priežiūros išlaidas bei tarnavimo laiką.
5. Aušinimo terpės naudojimas ir priežiūra
(I) Atsargumo priemonės naudojant
Naudojant vandenį kaip gesinimo terpę, reikia atkreipti dėmesį į tokius veiksnius kaip vandens temperatūra, švara ir kietumas. Per aukšta vandens temperatūra sumažins aušinimo greitį ir paveiks gesinimo efektą; priemaišos ir per didelis vandens kietumas gali sukelti problemų, tokių kaip ruošinio paviršiaus kokybės sumažėjimas ir įrangos apnašų susidarymas. Alyvos gesinimo metu reikia griežtai kontroliuoti alyvos temperatūrą, alyvos kokybę ir maišymo sąlygas. Per aukšta alyvos temperatūra sulėtins aušinimo greitį ir netgi sukels gaisrą; alyvos gedimas paveiks gesinimo efektyvumą, todėl ją reikia reguliariai keisti ir filtruoti. Naudojant sūrymo tirpalą ir kalcio chlorido tirpalą, reikia atkreipti dėmesį į tirpalo koncentraciją, temperatūrą ir antikorozines priemones, kad būtų užtikrintas jo aušinimo efektyvumo stabilumas ir saugus įrangos veikimas.
(II) Techninės priežiūros taškai
Reguliarus įvairių gesinimo terpės parametrų, tokių kaip vandens kietumas, alyvos klampumas ir pliūpsnio temperatūra, bei sūrymo ir kalcio chlorido tirpalo koncentracijos, bandymas yra raktas į gesinimo kokybės užtikrinimą. Tuo pačiu metu gesinimo bakas turi būti švarus, o nuosėdos ir priemaišos turi būti laiku išvalytos. Aliejaus gesinimo metu taip pat reikia imtis priešgaisrinių priemonių ir įrengti atitinkamą gaisro gesinimo įrangą. Be to, tinkamų aušinimo ir cirkuliacijos sistemų naudojimas gali pailginti gesinimo terpės tarnavimo laiką ir pagerinti jos aušinimo efektyvumą bei stabilumą.
6. Išvada
Apibendrinant galima teigti, kad tinkamos gesinimo terpės pasirinkimas vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį gerinant 45# plieninių ritininių grandinių našumą ir kontroliuojant kokybę. Vanduo, aliejus, sūrymo tirpalas ir kalcio chlorido tirpalas turi savo ypatybes. Praktiškai, norint pasiekti geriausią gesinimo efektą, reikia visapusiškai atsižvelgti į ruošinio dydį, formą, medžiagų sudėtį, gamybos partiją ir kainą. Tarptautiniai didmeniniai pirkėjai ir gamintojai turėtų gerai suprasti skirtingų gesinimo terpių savybes ir taikymo sritį, stiprinti bendradarbiavimą su terminio apdorojimo tiekėjais, optimizuoti gesinimo procesą, taip pagerindami 45# plieninių ritininių grandinių konkurencingumą rinkoje ir patenkindami pasaulinę aukštos kokybės transmisijos komponentų paklausą rinkoje.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 19 d.