Temperatura și timpul de călire a lanțului cu role: analiza parametrilor cheie ai procesului
În domeniul transmisiilor mecanice,lanț cu roleeste o componentă cheie, iar performanța sa afectează direct eficiența operațională și fiabilitatea echipamentelor mecanice. Călirea, ca proces de bază de tratament termic în producția lanțurilor cu role, joacă un rol vital în îmbunătățirea rezistenței, durității, rezistenței la uzură și a duratei de viață la oboseală. Acest articol va explora în profunzime principiile de determinare a temperaturii și timpului de călire a lanțurilor cu role, parametrii de proces ai materialelor comune, controlul procesului și cele mai recente evoluții, cu scopul de a oferi referințe tehnice detaliate pentru producătorii de lanțuri cu role și cumpărătorii angro internaționali, pentru a-i ajuta să înțeleagă în profunzime impactul procesului de călire asupra performanței lanțurilor cu role și să ia decizii mai informate privind producția și achizițiile.
1. Concepte de bază ale călirii lanțurilor cu role
Călirea este un proces de tratament termic care încălzește lanțul cu role la o anumită temperatură, îl menține cald pentru o anumită perioadă de timp și apoi îl răcește rapid. Scopul său este de a îmbunătăți proprietățile mecanice ale lanțului cu role, cum ar fi duritatea și rezistența, prin modificarea structurii metalografice a materialului. Răcirea rapidă transformă austenita în martensită sau bainită, conferind lanțului cu role proprietăți complete excelente.
2. Baza pentru determinarea temperaturii de răcire
Punctul critic al materialelor: Lanțurile cu role din diferite materiale au puncte critice diferite, cum ar fi Ac1 și Ac3. Ac1 este cea mai ridicată temperatură a regiunii bifazice perlită și ferită, iar Ac3 este cea mai scăzută temperatură pentru austenitizarea completă. Temperatura de călire este de obicei selectată peste Ac3 sau Ac1 pentru a asigura că materialul este complet austenizat. De exemplu, pentru lanțurile cu role din oțel 45, Ac1 este de aproximativ 727 ℃, Ac3 este de aproximativ 780 ℃, iar temperatura de călire este adesea selectată la aproximativ 800 ℃.
Compoziția materialului și cerințele de performanță: Conținutul de elemente de aliere afectează călibilitatea și performanța lanțurilor cu role. Pentru lanțurile cu role cu un conținut ridicat de elemente de aliere, cum ar fi lanțurile cu role din oțel aliat, temperatura de călire poate fi crescută în mod corespunzător pentru a crește călibilitatea și a asigura că miezul poate obține, de asemenea, o duritate și o rezistență bune. Pentru lanțurile cu role din oțel cu conținut scăzut de carbon, temperatura de călire nu poate fi prea ridicată pentru a evita oxidarea severă și decarburarea, care afectează calitatea suprafeței.
Controlul dimensiunii granulelor de austenită: granulele fine de austenită pot obține o structură fină de martensită după călire, astfel încât lanțul cu role are o rezistență și o tenacitate mai mari. Prin urmare, temperatura de călire trebuie selectată în intervalul care permite obținerea unor granule fine de austenită. În general, pe măsură ce temperatura crește, granulele de austenită tind să crească, dar creșterea corespunzătoare a vitezei de răcire sau adoptarea unor măsuri de proces pentru rafinarea granulelor poate inhiba creșterea granulelor într-o anumită măsură.
3. Factorii care determină timpul de răcire
Dimensiunea și forma lanțului cu role: lanțurile cu role mai mari necesită un timp de izolație mai lung pentru a asigura transferul complet al căldurii în interior și austenizarea uniformă a întregii secțiuni transversale. De exemplu, pentru plăcile lanțului cu role cu diametre mai mari, timpul de izolație poate fi prelungit corespunzător.
Încărcarea și stivuirea cuptorului: O încărcare prea mare a cuptorului sau o stivuire prea densă va cauza o încălzire neuniformă a lanțului cu role, rezultând o austenitizare neuniformă. Prin urmare, la determinarea timpului de răcire, este necesar să se ia în considerare impactul metodei de încărcare și stivuire a cuptorului asupra transferului de căldură, să se crească timpul de menținere în mod corespunzător și să se asigure că fiecare lanț cu role poate obține efectul ideal de răcire.
Uniformitatea temperaturii cuptorului și viteza de încălzire: Echipamentele de încălzire cu o bună uniformitate a temperaturii cuptorului pot face ca toate părțile lanțului cu role să fie încălzite uniform, iar timpul necesar pentru a atinge aceeași temperatură este mai scurt, iar timpul de menținere poate fi redus în mod corespunzător. Viteza de încălzire va afecta, de asemenea, gradul de austenitizare. Încălzirea rapidă poate scurta timpul de atingere a temperaturii de răcire, dar timpul de menținere trebuie să asigure omogenizarea completă a austenitei.
4. Temperatura și timpul de călire ale materialelor comune pentru lanțuri cu role
Lanț cu role din oțel carbon
Oțel 45: Temperatura de călire este în general de 800℃-850℃, iar timpul de menținere este determinat în funcție de dimensiunea lanțului cu role și de încărcarea cuptorului, de obicei în jur de 30min-60min. De exemplu, pentru lanțurile mici cu role din oțel 45, temperatura de călire poate fi selectată la 820℃, iar timpul de izolare este de 30min; pentru lanțurile mari cu role, temperatura de călire poate fi crescută la 840℃, iar timpul de izolare este de 60min.
Oțel T8: Temperatura de călire este de aproximativ 780℃-820℃, iar timpul de izolație este în general de 20min-50min. Lanțul cu role din oțel T8 are o duritate mai mare după călire și poate fi utilizat în situații de transmisie cu sarcini mari de impact.
Lanț cu role din oțel aliat
Oțel 20CrMnTi: Temperatura de călire este de obicei de 860℃-900℃, iar timpul de izolare este de 40min-70min. Acest material are o bună călibilitate și rezistență la uzură și este utilizat pe scară largă în lanțurile cu role din industria auto, motocicletelor și alte industrii.
Oțel 40Cr: Temperatura de călire este de 830℃-860℃, iar timpul de izolație este de 30min-60min. Lanțul cu role din oțel 40Cr are rezistență și tenacitate ridicate și este utilizat pe scară largă în domeniul transmisiilor industriale.
Lanț cu role din oțel inoxidabil: Luând ca exemplu oțelul inoxidabil 304, temperatura sa de răcire este în general de 1050℃-1150℃, iar timpul de izolație este de 30min-60min. Lanțul cu role din oțel inoxidabil are o bună rezistență la coroziune și este potrivit pentru industria chimică, alimentară și alte industrii.
5. Controlul procesului de răcire termică
Controlul procesului de încălzire: Utilizați echipamente de încălzire avansate, cum ar fi un cuptor cu atmosferă controlată, pentru a controla cu precizie viteza de încălzire și atmosfera din cuptor pentru a reduce oxidarea și decarburarea. În timpul procesului de încălzire, controlați viteza de încălzire în etape pentru a evita deformarea lanțului cu role sau stresul termic cauzat de o creștere bruscă a temperaturii.
Selectarea mediului de răcire și controlul procesului de răcire: Selectați un mediu de răcire adecvat în funcție de materialul și dimensiunea lanțului cu role, cum ar fi apa, uleiul, lichidul de răcire polimerică etc. Apa are o viteză de răcire rapidă și este potrivită pentru lanțurile cu role din oțel carbon de dimensiuni mici; uleiul are o viteză de răcire relativ lentă și este potrivit pentru lanțurile cu role de dimensiuni mai mari sau din oțel aliat. În timpul procesului de răcire, controlați temperatura, viteza de agitare și alți parametri ai mediului de răcire pentru a asigura o răcire uniformă și a evita fisurile de răcire.
Tratament de revenire: Lanțul cu role după călire trebuie revenit la timp pentru a elimina stresul de călire, a stabiliza structura și a îmbunătăți tenacitatea. Temperatura de revenire este în general între 150 ℃ și 300 ℃, iar timpul de menținere este de 1 oră - 3 ore. Selectarea temperaturii de revenire trebuie determinată în funcție de cerințele de utilizare și de cerințele de duritate ale lanțului cu role. De exemplu, pentru lanțurile cu role care necesită o duritate ridicată, temperatura de revenire poate fi redusă în mod corespunzător.
6. Cea mai recentă dezvoltare a tehnologiei de stingere
Proces de călire izotermă: Prin controlul temperaturii mediului de călire, lanțul cu role este menținut izoterm în intervalul de temperatură de transformare a austenitei și bainitei pentru a obține structura bainitei. Călirea izotermă poate reduce deformarea prin călire, poate îmbunătăți precizia dimensională și proprietățile mecanice ale lanțului cu role și este potrivită pentru producerea unor lanțuri cu role de înaltă precizie. De exemplu, parametrii procesului de călire izotermă a plăcii de lanț din oțel C55E sunt temperatura de călire 850℃, temperatura izotermă 310℃ și timpul izoterm 25min. După călire, duritatea plăcii de lanț îndeplinește cerințele tehnice, iar rezistența, oboseala și alte proprietăți ale lanțului sunt apropiate de cele ale materialelor 50CrV tratate prin același proces.
Proces de călire gradată: Lanțul cu role este mai întâi răcit într-un mediu la o temperatură mai ridicată, apoi răcit într-un mediu la o temperatură mai scăzută, astfel încât structurile interne și externe ale lanțului cu role să fie transformate uniform. Călirea graduală poate reduce eficient stresul de călire, reduce defectele de călire și poate îmbunătăți calitatea și performanța lanțului cu role.
Tehnologie de simulare și optimizare pe calculator: Utilizați software de simulare pe calculator, cum ar fi JMatPro, pentru a simula procesul de călire al lanțului cu role, a prezice schimbările în organizare și performanță și a optimiza parametrii procesului de călire. Prin simulare, se poate înțelege în avans influența diferitelor temperaturi și timpi de călire asupra performanței lanțului cu role, se poate reduce numărul de teste și se poate îmbunătăți eficiența proiectării procesului.
În concluzie, temperatura și timpul de călire ale lanțului cu role sunt parametrii cheie ai procesului care îi afectează performanța. În producția reală, este necesar să se selecteze în mod rezonabil temperatura și timpul de călire în funcție de material, dimensiune, cerințe de utilizare și alți factori ai lanțului cu role și să se controleze strict procesul de călire pentru a obține produse de lanț cu role de înaltă calitate și performanță. În același timp, odată cu dezvoltarea și inovarea continuă a tehnologiei de călire, cum ar fi călirea izotermă, călirea gradată și aplicarea tehnologiei de simulare pe calculator, calitatea producției și eficiența lanțurilor cu role vor fi îmbunătățite în continuare pentru a satisface cererea tot mai mare a pieței.
Data publicării: 09 mai 2025