Introducere în procesele comune de tratament termic pentru lanțurile cu role

Introducere în procesele comune de tratament termic pentru lanțurile cu role
În procesul de fabricație a lanțurilor cu role, procesul de tratament termic este o verigă cheie pentru îmbunătățirea performanței acestora. Prin tratamentul termic, rezistența, duritatea, rezistența la uzură și tenacitatea lanțurilor cu role pot fi îmbunătățite semnificativ, prelungind astfel durata lor de viață și îndeplinind cerințele de utilizare în diverse condiții complexe de lucru. În continuare, este prezentată o introducere detaliată a mai multor procese comune de tratament termic pentru lanțurile cu role:

I. Procesul de călire și revenire
(I) Stingere
Călirea este un proces de încălzire a lanțului cu role la o anumită temperatură (de obicei peste Ac3 sau Ac1), menținerea acestuia la cald pentru o anumită perioadă de timp și apoi răcirea rapidă a acestuia. Scopul său este de a face ca lanțul cu role să obțină o duritate ridicată și o structură martensitică de înaltă rezistență. Mediile de călire utilizate în mod obișnuit includ apa, uleiul și apa sărată. Apa are o viteză de răcire rapidă și este potrivită pentru lanțurile cu role cu forme simple și dimensiuni mici; uleiul are o viteză de răcire relativ lentă și este potrivit pentru lanțurile cu role cu forme complexe și dimensiuni mari.
(II) Revenire
Revenirea este un proces de reîncălzire a lanțului cu role călit la o anumită temperatură (de obicei sub Ac1), menținerea acestuia la cald și apoi răcirea acestuia. Scopul său este de a elimina tensiunea internă generată în timpul procesului de călire, de a regla duritatea și de a îmbunătăți tenacitatea. În funcție de temperatura de revenire, aceasta poate fi împărțită în revenire la temperatură joasă (150℃-250℃), revenire la temperatură medie (350℃-500℃) și revenire la temperatură înaltă (500℃-650℃). Revenirea la temperatură joasă poate obține o structură de martensită revenită cu duritate ridicată și tenacitate bună; revenirea la temperatură medie poate obține o structură de troostită revenită cu rezistență ridicată la curgere și plasticitate și tenacitate bune; revenirea la temperatură înaltă poate obține o structură de troostită revenită cu proprietăți mecanice complete bune.

2. Procesul de carburare
Cementarea constă în pătrunderea atomilor de carbon în suprafața lanțului cu role pentru a forma un strat de cementare cu conținut ridicat de carbon, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură, în timp ce miezul păstrează tenacitatea oțelului cu conținut scăzut de carbon. Procesele de cementare includ cementarea solidă, cementarea gazoasă și cementarea lichidă. Printre acestea, cementarea gazoasă este cea mai utilizată. Prin plasarea lanțului cu role într-o atmosferă de cementare, atomii de carbon sunt infiltrați în suprafață la o anumită temperatură și timp. După cementare, sunt de obicei necesare călire și revenire la temperatură joasă pentru a îmbunătăți în continuare duritatea suprafeței și rezistența la uzură.

3. Procesul de nitrurare
Nitrurarea constă în infiltrarea atomilor de azot în suprafața lanțului cu role pentru a forma nitruri, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la oboseală. Procesul de nitrurare include nitrurarea gazoasă, nitrurarea ionică și nitrurarea lichidă. Nitrurarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține azot și, la o anumită temperatură și timp, permiterea infiltrării atomilor de azot în suprafață. Lanțul cu role, după nitrurare, are o duritate superficială ridicată, o bună rezistență la uzură și deformări mici, ceea ce este potrivit pentru lanțurile cu role cu forme complexe.

4. Procesul de carbonitrurare
Carbonitrurarea constă în infiltrarea simultană a carbonului și a azotului în suprafața lanțului cu role pentru a forma carbonitruri, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la oboseală. Procesul de carbonitrurare include carbonitrurarea gazoasă și carbonitrurarea lichidă. Carbonitrurarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține carbon și azot și, la o anumită temperatură și timp, permiterea infiltrării simultane a carbonului și azotului în suprafață. Lanțul cu role, după carbonitrurare, are o duritate ridicată a suprafeței, o bună rezistență la uzură și o bună performanță anti-mușcătură.

5. Procesul de recoacere
Recoacerea este un proces în care lanțul cu role este încălzit la o anumită temperatură (de obicei 30-50 ℃ peste Ac3), menținut la cald pentru o anumită perioadă de timp, răcit lent sub 500 ℃ în cuptor și apoi răcit la aer. Scopul său este de a reduce duritatea, de a îmbunătăți plasticitatea și tenacitatea și de a facilita prelucrarea și tratamentul termic ulterior. Lanțul cu role după recoacere are o structură uniformă și o duritate moderată, ceea ce poate îmbunătăți performanța de tăiere.

6. Procesul de normalizare
Normalizarea este un proces în care lanțul cu role este încălzit la o anumită temperatură (de obicei peste Ac3 sau Acm), menținut la cald, scos din cuptor și răcit la aer. Scopul său este de a rafina granulele, de a uniformiza structura, de a îmbunătăți duritatea și rezistența și de a îmbunătăți performanța de tăiere. Lanțul cu role, după normalizare, are o structură uniformă și o duritate moderată, putând fi utilizat ca tratament termic final sau ca tratament termic preliminar.

7. Procesul de tratament pentru îmbătrânire
Tratamentul de îmbătrânire este un proces în care lanțul cu role este încălzit la o anumită temperatură, menținut cald pentru o anumită perioadă de timp și apoi răcit. Scopul său este de a elimina tensiunea reziduală, de a stabiliza dimensiunea și de a îmbunătăți rezistența și duritatea. Tratamentul de îmbătrânire este împărțit în îmbătrânire naturală și îmbătrânire artificială. Îmbătrânirea naturală constă în plasarea lanțului cu role la temperatura camerei sau în condiții naturale pentru o perioadă lungă de timp pentru a elimina treptat tensiunea reziduală; îmbătrânirea artificială constă în încălzirea lanțului cu role la o temperatură mai ridicată și efectuarea tratamentului de îmbătrânire într-un timp mai scurt.

8. Procesul de călire a suprafeței
Călirea superficială este un proces de încălzire a suprafeței lanțului cu role la o anumită temperatură și răcire rapidă a acesteia. Scopul său este de a îmbunătăți duritatea suprafeței și rezistența la uzură, menținând în același timp o tenacitate bună a miezului. Procesele de călire superficială includ călirea superficială prin încălzire prin inducție, călirea superficială prin încălzire cu flacără și călirea superficială prin încălzire prin contact electric. Călirea superficială prin încălzire prin inducție utilizează căldura generată de curentul indus pentru a încălzi suprafața lanțului cu role, ceea ce prezintă avantajele unei viteze mari de încălzire, a unei calități bune de călire și a unei deformări mici.

9. Procesul de întărire a suprafeței
Procesul de întărire a suprafeței constă în formarea unui strat de întărire cu proprietăți speciale pe suprafața lanțului cu role prin metode fizice sau chimice, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la oboseală. Procesele comune de întărire a suprafeței includ shot peening, laminare, întărirea la infiltrarea metalului etc. Shot peening constă în utilizarea alicelor de mare viteză pentru a impacta suprafața lanțului cu role, astfel încât să se genereze o tensiune de compresiune reziduală pe suprafață, îmbunătățind astfel rezistența la oboseală; întărirea laminare constă în utilizarea sculelor de laminare pentru a lamina suprafața lanțului cu role, astfel încât suprafața să producă deformare plastică, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură.

10. Procesul de boriding
Borurarea constă în infiltrarea atomilor de bor în suprafața lanțului cu role pentru a forma boruri, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură. Procesele de borurare includ borurarea gazoasă și borurarea lichidă. Borurarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține bor și, la o anumită temperatură și timp, permiterea atomilor de bor să se infiltreze pe suprafață. Lanțul cu role, după borurare, are o duritate superficială ridicată, o bună rezistență la uzură și o bună performanță anti-mușcătură.

11. Procesul de tratament termic de călire secundară a compozitelor
Tratamentul termic secundar compus prin călire este un proces avansat de tratament termic, care îmbunătățește semnificativ performanța lanțurilor cu role prin două procese de călire și revenire. Acest proces include de obicei următorii pași:
(I) Prima stingere
Lanțul cu role este încălzit la o temperatură mai ridicată (de obicei mai mare decât temperatura convențională de călire) pentru a-i austeniza complet structura internă, apoi este răcit rapid pentru a forma o structură martensitică. Scopul acestei etape este de a îmbunătăți duritatea și rezistența lanțului cu role.
(II) Prima revenire
Lanțul cu role, după prima călire, este încălzit la o temperatură medie (de obicei între 300℃-500℃), menținut cald pentru o anumită perioadă de timp și apoi răcit. Scopul acestei etape este de a elimina tensiunea internă generată în timpul procesului de călire, ajustând în același timp duritatea și îmbunătățind tenacitatea.
(III) A doua stingere
Lanțul cu role, după prima revenire, este încălzit din nou la o temperatură mai mare, dar puțin mai mică decât prima temperatură de călire, și apoi răcit rapid. Scopul acestei etape este de a rafina în continuare structura martensitică și de a îmbunătăți duritatea și rezistența la uzură a lanțului cu role.
(IV) A doua revenire
Lanțul cu role, după a doua călire, este încălzit la o temperatură mai scăzută (de obicei între 150℃-250℃), menținut la cald pentru o anumită perioadă de timp și apoi răcit. Scopul acestei etape este de a elimina în continuare tensiunile interne, de a stabiliza dimensiunea și de a menține o duritate și o rezistență ridicate la uzură.

12. Procesul de carburare lichidă
Cementarea lichidă este un proces special de cementare care permite atomilor de carbon să pătrundă în suprafață prin imersarea lanțului cu role într-un mediu de cementare lichid. Acest proces are avantajele unei viteze mari de cementare, a unui strat uniform de cementare și a unei bune controlabilități. Este potrivit pentru lanțuri cu role cu forme complexe și cerințe de precizie dimensională ridicată. După cementarea lichidă, sunt de obicei necesare călire și revenire la temperatură scăzută pentru a îmbunătăți în continuare duritatea suprafeței și rezistența la uzură.

13. Procesul de întărire
Călirea se referă la îmbunătățirea durității și a rezistenței la uzură prin îmbunătățirea structurii interne a lanțului cu role. Pașii specifici sunt următorii:
(I) Încălzire
Lanțul cu role este încălzit la temperatura de întărire pentru a dizolva și difuza elemente precum carbonul și azotul din lanț.
(ii) Izolație
După atingerea temperaturii de întărire, mențineți un anumit timp de izolare pentru ca elementele să se difuzeze uniform și să formeze o soluție solidă.
(iii) Răcire
Răciți rapid lanțul, soluția solidă va forma o structură cu granulație fină, va îmbunătăți duritatea și rezistența la uzură.

14. Procesul de infiltrare a metalelor
Procesul de infiltrare a metalelor constă în infiltrarea elementelor metalice în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși metalici, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură. Procesele comune de infiltrare a metalelor includ cromizarea și infiltrarea cu vanadiu. Procesul de cromizare constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține crom, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de crom se infiltrează în suprafață pentru a forma compuși de crom, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură.

15. Procesul de aluminizare
Procesul de aluminizare constă în infiltrarea atomilor de aluminiu în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de aluminiu, îmbunătățind astfel rezistența la oxidare și la coroziune a suprafeței. Procesele de aluminizare includ aluminizarea gazoasă și aluminizarea lichidă. Aluminizarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține aluminiu, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de aluminiu se infiltrează în suprafață. Suprafața lanțului cu role, după infiltrarea cu aluminiu, are o bună rezistență la oxidare și la coroziune și este potrivită pentru utilizarea în medii cu temperaturi ridicate și corozive.

16. Procesul de infiltrare a cuprului
Procesul de infiltrare a cuprului constă în infiltrarea atomilor de cupru în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de cupru, îmbunătățind astfel rezistența la uzură a suprafeței și performanța anti-mușcătură. Procesul de infiltrare a cuprului include infiltrarea cu cupru gazos și infiltrarea cu cupru lichid. Infiltrarea cu cupru gazos constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține cupru, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de cupru se infiltrează în suprafață. Suprafața lanțului cu role după infiltrarea cu cupru are o rezistență bună la uzură și performanțe anti-mușcătură și este potrivită pentru utilizare în condiții de viteză mare și sarcină grea.

17. Procesul de infiltrare a titanului
Procesul de infiltrare a titanului constă în infiltrarea atomilor de titan în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de titan, îmbunătățind astfel duritatea suprafeței și rezistența la uzură. Procesul de infiltrare a titanului include infiltrarea cu titan gazos și infiltrarea cu titan lichid. Infiltrarea cu titan gazos constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține titan, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de titan se infiltrează în suprafață. Suprafața lanțului cu role după infiltrarea cu titan are o duritate și o rezistență la uzură bune și este potrivită pentru condiții de lucru cu cerințe de duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură.

18. Procesul de cobaltare
Procesul de cobaltare constă în infiltrarea atomilor de cobalt în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de cobalt, îmbunătățind astfel duritatea și rezistența la uzură a suprafeței. Procesul de cobaltare include cobaltarea gazoasă și cobaltarea lichidă. Cobaltarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține cobalt, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de cobalt se infiltrează în suprafață. Suprafața lanțului cu role după cobaltare are o duritate și o rezistență la uzură bune și este potrivită pentru condiții de lucru cu cerințe de duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură.

19. Procesul de zirconizare
Procesul de zirconizare constă în infiltrarea atomilor de zirconiu în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de zirconiu, îmbunătățind astfel duritatea și rezistența la uzură a suprafeței. Procesul de zirconizare include zirconizarea gazoasă și zirconizarea lichidă. Zirconizarea gazoasă constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține zirconiu, iar la o anumită temperatură și timp, atomii de zirconiu se infiltrează în suprafață. Suprafața lanțului cu role după zirconizare are o duritate și o rezistență la uzură bune și este potrivită pentru condiții de lucru cu cerințe de duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură.

20. Procesul de infiltrare a molibdenului
Procesul de infiltrare a molibdenului constă în infiltrarea atomilor de molibden în suprafața lanțului cu role pentru a forma compuși de molibden, îmbunătățind astfel duritatea și rezistența la uzură a suprafeței. Procesul de infiltrare a molibdenului include infiltrarea cu molibden gazos și infiltrarea cu molibden lichid. Infiltrarea cu molibden gazos constă în plasarea lanțului cu role într-o atmosferă care conține molibden și, la o anumită temperatură și timp, permiterea infiltrării atomilor de molibden în suprafață. Suprafața lanțului cu role după infiltrarea cu molibden are o duritate și o rezistență la uzură bune și este potrivită pentru condiții de lucru care necesită duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură.