Proses pengkarbonan rantai penggelek

Rantai penggelek ialah bahagian transmisi yang digunakan secara meluas dalam pengeluaran perindustrian. Prestasinya banyak bergantung pada proses pembuatan, dan proses pengkarbonan adalah kunci untuk meningkatkan prestasi rantai penggelek.

Proses pengkarbonan rantaian roller: kunci untuk meningkatkan prestasi
Rantai penggelek menjalankan tugas penting transmisi dalam pelbagai peralatan mekanikal. Persekitaran kerjanya selalunya kompleks dan boleh berubah, menghadapi cabaran seperti beban berintensiti tinggi, haus dan keletihan. Untuk membolehkan rantai penggelek menyesuaikan diri dengan lebih baik dengan keadaan yang keras ini dan memanjangkan hayat perkhidmatannya, proses pengkarbonan telah menjadi bahagian yang sangat penting dalam proses pembuatan rantai penggelek.

Prinsip asas proses pengkarbonan
Pengkarbonan ialah proses rawatan haba yang digunakan terutamanya untuk meningkatkan kekerasan, rintangan haus dan rintangan lesu permukaan keluli sambil mengekalkan ketahanan dan keplastikan teras yang baik. Secara khususnya, rantai penggelek diletakkan dalam medium kaya karbon, dan atom karbon menyusup ke dalam permukaan rantai penggelek pada suhu tinggi untuk membentuk lapisan pengkarbonan karbon tinggi. Apabila suhu menurun, lapisan austenit karbon tinggi ini akan berubah menjadi martensit yang sangat keras, sekali gus mencapai pengerasan permukaan rantai penggelek.

Kaedah proses pengkarbonan rantaian roller biasa
Pengkarbonan gas: Ini adalah salah satu kaedah pengkarbonan yang paling banyak digunakan. Rantai penggelek diletakkan di dalam relau pengkarbonan yang tertutup rapat dan agen pengkarbonan yang terutamanya terdiri daripada gas hidrokarbon seperti metana dan etana diperkenalkan. Pada suhu tinggi, gas-gas ini terurai untuk menghasilkan atom karbon aktif, sekali gus mencapai pengkarbonan. Kelebihan pengkarbonan gas adalah operasi yang mudah, kelajuan pemanasan yang pantas, kitaran pengeluaran yang pendek, dan keupayaan untuk melaraskan kedalaman dan kepekatan lapisan pengkarbonan dengan tepat dengan mengawal parameter seperti komposisi gas dan kadar aliran. Kualiti pengkarbonan adalah stabil, yang mudah dicapai operasi mekanikal dan automatik, sekali gus meningkatkan keadaan buruh dengan ketara.
Pengkarbonan cecair: Pengkarbonan cecair adalah dengan merendam rantai penggelek dalam medium pengkarbonan cecair. Media yang biasa digunakan termasuk silikon karbida, agen pengkarbonan "603", dan sebagainya. Pada suhu yang sesuai, atom karbon larut dari medium cecair dan menembusi permukaan rantai penggelek. Kelebihan pengkarbonan cecair ialah kitaran pengeluaran agak pendek, dan pelindapkejutan boleh dijalankan terus selepas pengkarbonan tanpa perlu risau tentang pengoksidaan dan penyahkarbonan. Suhu dan masa mudah dikawal, pemanasan seragam, dan ubah bentuk bahan kerja boleh dikurangkan dengan berkesan. Peralatan ini juga agak mudah. ​​Walau bagaimanapun, keadaan kerjanya agak teruk dan biasanya sesuai untuk pengeluaran sekeping tunggal atau kelompok kecil.
Pengkarbonan pepejal: Ini adalah kaedah pengkarbonan yang lebih tradisional. Rantai penggelek diletakkan di dalam kotak pengkarbonan tertutup bersama-sama dengan agen pengkarbonan pepejal, dan kemudian kotak pengkarbonan diletakkan di dalam relau pemanasan dan dipanaskan pada suhu pengkarbonan dan dikekalkan panas untuk tempoh masa tertentu, supaya atom karbon aktif menembusi permukaan rantai penggelek. Agen pengkarbonan pepejal biasanya terdiri daripada arang dan beberapa promoter. Kelebihan kaedah ini adalah operasi yang mudah, keperluan teknikal yang rendah, tidak memerlukan peralatan khas, pelbagai sumber agen pengkarbonan dan boleh disediakan sendiri, dan pelbagai aplikasi. Tetapi kelemahannya juga jelas. Kualiti pengkarbonan sukar dikawal dengan tepat, keadaan kerja yang lemah, kekuatannya tinggi, kitaran pengeluaran yang panjang, kosnya tinggi, dan kecenderungan pertumbuhan butiran adalah serius semasa proses pengkarbonan. Bagi sesetengah bahan kerja penting, pelindapkejutan langsung biasanya tidak digunakan.

Elemen utama proses pengkarbonan rantaian penggelek
Suhu dan masa pengkarbonan: Suhu pengkarbonan biasanya antara 900℃ dan 950℃. Suhu yang lebih tinggi boleh mempercepatkan kadar resapan atom karbon dan memendekkan masa pengkarbonan, tetapi pada masa yang sama ia juga boleh menyebabkan pertumbuhan butiran dan menjejaskan prestasi rantai penggelek. Masa pengkarbonan ditentukan mengikut kedalaman lapisan pengkarbonan yang diperlukan, biasanya antara beberapa jam hingga berpuluh-puluh jam. Contohnya, bagi sesetengah rantai penggelek yang memerlukan lapisan pengkarbonan yang lebih cetek, ia mungkin hanya mengambil masa beberapa jam, manakala bagi rantai penggelek yang memerlukan lapisan pengkarbonan yang lebih dalam, ia mungkin mengambil masa berpuluh-puluh jam masa pengkarbonan. Dalam pengeluaran sebenar, adalah perlu untuk menentukan parameter suhu dan masa pengkarbonan yang optimum melalui eksperimen dan pengalaman berdasarkan faktor seperti bahan tertentu, saiz dan keperluan prestasi rantai penggelek.
Kawalan potensi karbon: Potensi karbon merujuk kepada keupayaan agen pengkarbon untuk membekalkan atom karbon ke permukaan bahan kerja. Kawalan potensi karbon yang tepat adalah kunci untuk mendapatkan lapisan pengkarbon yang ideal. Potensi karbon yang terlalu tinggi akan menyebabkan karbida rangkaian muncul di permukaan rantai penggelek, mengurangkan kekuatan lesunya; potensi karbon yang terlalu rendah akan menyebabkan kedalaman lapisan pengkarbon tidak mencukupi dan tidak dapat memenuhi keperluan prestasi. Biasanya, instrumen seperti prob oksigen dan penganalisis gas inframerah digunakan untuk memantau atmosfera dalam relau dalam masa nyata, dan potensi karbon diselaraskan mengikut masa mengikut keputusan pemantauan untuk memastikan kecerunan potensi karbon sentiasa berada dalam julat ideal, untuk mendapatkan lapisan pengkarbon yang seragam dan berkualiti tinggi. Di samping itu, dengan bantuan teknologi simulasi komputer canggih, model resapan potensi karbon boleh diwujudkan untuk mensimulasikan perubahan kecerunan potensi karbon dan evolusi lapisan pengkarbon di bawah parameter proses yang berbeza, meramalkan kesan pengkarbon terlebih dahulu, menyediakan asas saintifik untuk pengoptimuman proses, dan meningkatkan lagi ketepatan dan kestabilan proses pengkarbon.
Penyejukan dan pelindapkejutan: Selepas pengkarbonan, rantai penggelek biasanya perlu disejukkan dan dilindapkejutan dengan cepat untuk membentuk struktur martensitik dan meningkatkan kekerasan permukaan. Media pelindapkejutan biasa termasuk minyak, air, cecair pelindapkejutan polimer, dan sebagainya. Media pelindapkejutan yang berbeza mempunyai kadar dan ciri penyejukan yang berbeza, dan harus dipilih secara munasabah mengikut keperluan bahan dan prestasi rantai penggelek. Contohnya, untuk beberapa rantai penggelek kecil, pelindapkejutan minyak boleh digunakan; untuk rantai penggelek besar atau rantai penggelek dengan keperluan kekerasan yang lebih tinggi, pelindapkejutan air atau pelindapkejutan cecair pelindapkejutan polimer boleh digunakan. Selepas pelindapkejutan, rantai penggelek juga perlu dilembutkan untuk menghapuskan tekanan dalaman yang dihasilkan semasa proses pelindapkejutan dan meningkatkan ketahanannya. Suhu pelindapkejutan biasanya antara 150℃ dan 200℃, dan masa pelindapkejutan ditentukan mengikut faktor seperti saiz rantai penggelek dan suhu pelindapkejutan, biasanya kira-kira 1 hingga 2 jam.

Pemilihan bahan rantai penggelek dan penyesuaian proses pengkarbonan
Bahan rantai penggelek biasanya keluli karbon rendah atau keluli aloi karbon rendah, seperti keluli 20, 20CrMnTi, dan sebagainya. Bahan-bahan ini mempunyai keplastikan dan ketahanan yang baik, dan boleh membentuk lapisan karburasi berkualiti tinggi semasa pengkarburisasi. Dengan mengambil 20CrMnTi sebagai contoh, ia mengandungi unsur-unsur seperti kromium, mangan dan titanium. Unsur-unsur aloi ini bukan sahaja boleh meningkatkan kekuatan dan ketahanan keluli, tetapi juga mempengaruhi kesan pengerasannya semasa pengkarburisasi. Sebelum pengkarburisasi, rantai penggelek perlu dirawat terlebih dahulu dengan betul, seperti penjerukan atau sandblasting, untuk membuang oksida permukaan dan kotoran bagi memastikan kelancaran proses pengkarburisasi.

Proses pengkarbonan meningkatkan prestasi rantai penggelek
Kekerasan dan rintangan haus: Selepas pengkarbonan, kekerasan permukaan rantai penggelek boleh diperbaiki dengan ketara, biasanya sehingga HRC58 hingga 64. Ini membolehkannya menahan masalah seperti haus permukaan gigi, ikatan dan lubang dengan berkesan di bawah keadaan kerja yang keras seperti kelajuan tinggi, beban berat dan permulaan yang kerap, dan memanjangkan hayat perkhidmatannya dengan ketara. Contohnya, rantai penggelek yang digunakan dalam beberapa jentera perlombongan besar telah meningkatkan rintangan hausnya dengan ketara selepas rawatan pengkarbonan, dan boleh mengangkut bahan secara stabil untuk masa yang lama, mengurangkan bilangan penutupan peralatan dan pembaikan yang disebabkan oleh haus rantai.
Prestasi anti-keletihan: Tegasan mampatan baki yang dibentuk oleh lapisan karburator dan struktur lapisan permukaan yang halus membantu meningkatkan prestasi anti-keletihan rantai penggelek. Di bawah tindakan beban kitaran, rantai penggelek boleh menahan amplitud tegasan yang lebih besar dan tidak terdedah kepada retakan lesu, sekali gus meningkatkan kebolehpercayaannya dalam operasi jangka panjang. Ini amat penting untuk sesetengah peralatan yang perlu beroperasi secara berterusan, seperti rantai pemasaan dalam enjin automobil, yang boleh memastikan operasi peralatan yang selamat dan stabil serta mengurangkan risiko kegagalan.
Sifat mekanikal yang komprehensif: Proses pengkarbonan bukan sahaja meningkatkan prestasi permukaan rantai penggelek, tetapi juga mengekalkan ketahanan teras yang baik. Dengan cara ini, apabila rantai penggelek dikenakan beban hentaman, ia dapat menyerap dan menyebarkan tenaga dengan lebih baik dan mengelakkan masalah kegagalan seperti patah akibat kepekatan tegasan setempat. Rantai penggelek boleh menunjukkan sifat mekanikal komprehensif yang baik dalam pelbagai persekitaran kerja yang kompleks dan memenuhi keperluan penghantaran peralatan mekanikal yang berbeza.

Pemeriksaan kualiti dan kawalan rantai penggelek berkarburisasi
Pemeriksaan kedalaman lapisan berkarbur: Analisis metalografi biasanya digunakan untuk mengukur kedalaman lapisan berkarbur. Selepas memotong, menggilap dan menghakis sampel rantai penggelek, struktur lapisan berkarbur diperhatikan di bawah mikroskop metalografi dan kedalamannya diukur. Penunjuk ini secara langsung mencerminkan sama ada kesan pengkarbur memenuhi keperluan reka bentuk, yang penting untuk memastikan prestasi rantai penggelek. Contohnya, bagi sesetengah rantai penggelek yang digunakan untuk penghantaran tugas berat, kedalaman lapisan berkarbur mungkin diperlukan untuk mencapai kira-kira 0.8 hingga 1.2 mm untuk memenuhi keperluan rintangan haus dan rintangan lesu di bawah beban tinggi.
Ujian kekerasan: Gunakan penguji kekerasan untuk menguji kekerasan permukaan dan teras rantai penggelek. Kekerasan permukaan hendaklah memenuhi julat standard yang ditetapkan, dan kekerasan teras juga hendaklah berada dalam julat yang sesuai untuk memastikan rantai penggelek mempunyai prestasi komprehensif yang baik. Ujian kekerasan biasanya dijalankan pada frekuensi persampelan tertentu, dan setiap kelompok rantai penggelek yang dihasilkan disampel untuk memastikan kestabilan kualiti produk.
Pemeriksaan struktur metalografi: Selain pengesanan kedalaman lapisan karburasi, struktur metalografi lapisan karburasi juga harus diperiksa, termasuk morfologi, taburan dan saiz butiran karbida. Struktur metalografi yang baik dapat memastikan prestasi rantai penggelek semasa penggunaan. Contohnya, karbida yang halus dan teragih sekata membantu meningkatkan rintangan haus dan rintangan lesu rantai penggelek, sementara saiz butiran yang berlebihan dapat mengurangkan ketahanannya. Melalui pemeriksaan struktur metalografi, masalah dalam proses karburasi dapat ditemui tepat pada waktunya, dan langkah-langkah yang sesuai dapat diambil untuk menyesuaikan dan memperbaikinya untuk meningkatkan kualiti produk.

Kesimpulan
Proses pengkarbonan rantai penggelek merupakan teknologi yang kompleks dan kritikal, yang memainkan peranan penting dalam meningkatkan prestasi rantai penggelek. Daripada pemilihan kaedah proses kepada kawalan elemen utama, kepada penyesuaian bahan dan pemeriksaan kualiti, semua pautan perlu dikawal ketat untuk memastikan rantai penggelek dapat memenuhi keperluan penggunaan di bawah keadaan kerja yang berbeza. Dengan kemajuan sains dan teknologi yang berterusan, proses pengkarbonan juga sentiasa berinovasi dan bertambah baik. Contohnya, penggunaan simulasi komputer canggih dan teknologi pemantauan dalam talian masa nyata akan membantu mengoptimumkan lagi parameter proses pengkarbonan, meningkatkan prestasi dan kualiti rantai penggelek, dan menyediakan penyelesaian transmisi yang lebih andal dan cekap untuk pengeluaran perindustrian.