Selectarea mediului de răcire pentru lanțul cu role de oțel de 45#: performanță, aplicație și comparație
În domeniul fabricației mecanice, lanțul cu role este o componentă cheie a transmisiei, iar performanța sa afectează direct eficiența operațională și fiabilitatea echipamentelor mecanice. Lanțul cu role din oțel de 45# este utilizat pe scară largă datorită costului redus și proprietăților mecanice moderate, iar procesul de călire este crucial pentru îmbunătățirea durității, rezistenței și rezistenței la uzură. Alegerea mediului de călire determină calitatea efectului de călire. Acest articol va explora în detaliu mediul de călire potrivit pentru lanțul cu role din oțel de 45# pentru a ajuta cumpărătorii și producătorii angro internaționali să optimizeze performanța produsului și să maximizeze valoarea comercială.
1. Caracteristicile și cerințele de călire ale lanțului cu role din oțel de 45#
Oțelul 45# este un oțel cu conținut mediu de carbon, cu proprietăți mecanice complete bune, cum ar fi rezistență ridicată, duritate și tenacitate, precum și o tehnologie bună de procesare, ceea ce îl face un material ideal pentru fabricarea lanțurilor cu role. Cu toate acestea, călibilitatea sa este relativ scăzută, în special în piesele mai mari, și este dificil să se obțină o structură martensitică uniformă în timpul călirii. Prin urmare, pentru a îndeplini cerințele lanțurilor cu role în ceea ce privește rezistența ridicată, rezistența la uzură și durata de viață la oboseală, este necesar să se selecteze un mediu de călire adecvat pentru a obține o răcire rapidă și uniformă și a îmbunătăți adâncimea stratului călit și performanța generală a pieselor.
2. Medii de răcire comune și caracteristicile acestora
(I) Apă
Apa este cel mai comun și mai ieftin mediu de călire, cu o rată mare de răcire, în special în zona de temperatură înaltă. Acest lucru îi permite să ofere o răcire rapidă pentru lanțurile cu role din oțel de 45#, ceea ce ajută la formarea structurii martensitice, îmbunătățind astfel duritatea și rezistența. De exemplu, după forjarea finală, angrenajul cu modul mic din oțel de 45# este fixat rapid și transmis într-o baie de apă pentru călire folosind o mașină de călire. Duritatea angrenajului poate ajunge peste HRC45 și nu există fisuri de călire, iar performanța este mai bună decât cea a proceselor tradiționale. Cu toate acestea, rata de răcire a apei în zona de temperatură joasă este prea rapidă, ceea ce poate provoca solicitări termice mari și solicitări structurale pe suprafața piesei de prelucrat, crescând riscul de fisurare, în special pentru piesele lanțului cu role cu forme complexe sau dimensiuni mari.
(II) Petrol
Viteza de răcire a uleiului este mai lentă decât cea a apei, iar viteza este mai uniformă pe tot parcursul procesului de răcire. Acest lucru face ca uleiul să fie un mediu de răcire mai blând, care poate reduce eficient tendința de deformare și fisurare prin răcire. Uleiul mineral este unul dintre uleiurile de răcire utilizate în mod obișnuit, iar capacitatea sa de răcire poate fi ajustată prin reglarea temperaturii uleiului, a aditivilor etc. Pentru unele piese de lanț cu role din oțel de 45# cu cerințe de precizie ridicată și forme complexe, cum ar fi plăcile de lanț, călirea în ulei poate obține o stabilitate dimensională și proprietăți mecanice mai bune. Cu toate acestea, viteza de răcire a uleiului este relativ lentă, ceea ce poate duce la un efect de călire slab al unor piese de dimensiuni mici sau cu pereți subțiri și nu poate îndeplini cerințele de duritate ridicată și rezistență ridicată.
(III) Soluție de saramură
Viteza de răcire a soluției de saramură se situează între cea a apei și cea a uleiului, iar caracteristicile de răcire pot fi modificate prin ajustarea concentrației de sare și a temperaturii apei. În general, capacitatea de răcire a soluției de saramură crește odată cu creșterea concentrației de sare, dar o concentrație prea mare poate face ca soluția să devină mai corozivă și poate provoca deteriorarea pieselor de prelucrat și a echipamentelor. De exemplu, o soluție de apă sărată 10% este un mediu de răcire utilizat în mod obișnuit. Viteza sa de răcire este mai rapidă decât cea a apei pure, iar uniformitatea sa este mai bună. Poate atenua într-o oarecare măsură problema fisurării în timpul călirii cu apă pură. În același timp, are o eficiență de răcire mai mare decât uleiul și este potrivită pentru unele piese de lanț cu role de oțel de 45# de dimensiuni medii și cu formă simplă.
(IV) Soluție apoasă de clorură de calciu
Ca mediu de călire eficient, soluția apoasă de clorură de calciu are performanțe bune în călirea lanțurilor cu role din oțel de 45#. Caracteristicile sale unice de răcire pot asigura o răcire rapidă în etapa de temperatură ridicată, iar viteza de răcire este încetinită corespunzător în etapa de temperatură scăzută, reducând astfel eficient stresul de călire și tendința de deformare și fisurare a piesei de prelucrat. Studiile au arătat că la călirea rolelor din oțel de 45# cu o soluție apoasă saturată de clorură de calciu la 20℃, duritatea rolelor poate ajunge la 56~60HRC, iar deformarea diametrului interior este foarte mică, capacitatea de călire este puternică, iar performanța generală și durata de viață a rolelor pot fi îmbunătățite semnificativ.
3. Efectul diferitelor medii de călire asupra performanței lanțului cu role din oțel de 45#
(I) Duritate și rezistență
Datorită caracteristicilor sale de răcire rapidă, călirea în apă poate face ca lanțul cu role din oțel de 45# să obțină o duritate și o rezistență mai mari. Cu toate acestea, dacă viteza de răcire este prea mare, aceasta poate cauza o tensiune reziduală mai mare în interiorul piesei de prelucrat, afectând stabilitatea dimensională și tenacitatea acesteia. Deși duritatea și rezistența călirii în ulei sunt puțin mai mici decât cele ale călirii în apă, aceasta poate asigura o tenacitate mai bună a piesei de prelucrat și o deformare mai mică. Soluția salină și soluția apoasă de clorură de calciu pot obține un echilibru mai bun între duritate, rezistență și tenacitate, în funcție de cerințele specifice ale procesului. De exemplu, în aceleași condiții, duritatea suprafeței știftului de oțel de 45# după călirea cu soluție apoasă saturată de clorură de calciu este semnificativ îmbunătățită în comparație cu știftul după călirea cu ulei de motor de 20#, iar rezistența la tracțiune este, de asemenea, semnificativ îmbunătățită.
(II) Rezistență la uzură
Mediul de călire are, de asemenea, o influență importantă asupra rezistenței la uzură a lanțului cu role. Duritatea ridicată și structura uniformă sunt factori cheie pentru îmbunătățirea rezistenței la uzură. Utilizarea unui mediu cu răcire uniformă și bună călibilitate, cum ar fi soluția apoasă de clorură de calciu, poate face ca lanțul cu role din oțel de 45# să obțină o duritate mai mare și o bună uniformitate a organizării, sporindu-i astfel rezistența la uzură. În aplicațiile practice, durata de viață a lanțurilor cu role tratate cu medii de călire adecvate poate fi prelungită semnificativ în aceleași condiții de lucru.
(III) Durata de viață la oboseală
Durata de viață la oboseală este foarte importantă pentru lanțurile cu role. Distribuția tensiunii reziduale și structura organizațională formate în timpul procesului de călire au o influență mare asupra duratei de viață la oboseală. Călirea în apă poate provoca o concentrare a unor tensiuni reziduale mari pe suprafața piesei de prelucrat, reducând durata de viață la oboseală. Călirea în ulei și călirea în saramură pot forma o distribuție a tensiunii reziduale mai rezonabilă, ceea ce ajută la îmbunătățirea duratei de viață la oboseală. În plus, după călirea cu soluție apoasă de clorură de calciu, deoarece poate reduce eficient tensiunea de călire, piesa de prelucrat poate obține o organizare și o distribuție a tensiunii reziduale mai uniformă, ceea ce are, de asemenea, un efect pozitiv asupra îmbunătățirii duratei de viață la oboseală a lanțului cu role.
4. Factori de luat în considerare la selectarea mediilor de răcire
(I) Dimensiunea și forma piesei de prelucrat
Pentru piesele lanțurilor cu role din oțel de 45# de dimensiuni mici sau cu formă simplă, cum ar fi rolele mici, călirea în apă se poate răci rapid și se pot obține efecte bune de călire datorită raportului relativ mare între suprafață și volum. Pentru piesele de dimensiuni mari sau cu forme complexe, cum ar fi plăcile de lanț mari, călirea în ulei sau călirea în saramură este mai potrivită pentru a reduce tendințele de deformare și fisurare. Deoarece viteza de răcire a acestor medii este relativ uniformă, se pot evita eficient problemele de concentrare a stresului cauzate de vitezele excesive de răcire.
(II) Compoziția materială și starea organizațională
Compoziția chimică și starea de organizare inițială a oțelului 45# au un efect semnificativ asupra proprietăților sale de călire. De exemplu, dacă conținutul de carbon și de elemente de aliere al materialului se modifică, acest lucru va afecta rata critică de răcire și călibilitatea. Pentru oțelul 45# cu o călibilitate ușor slabă, se poate selecta un mediu de călire cu o rată de răcire mai rapidă, cum ar fi soluția apoasă de clorură de calciu, pentru a asigura o adâncime suficientă a stratului călit. În același timp, starea de organizare inițială a materialului, cum ar fi dacă există o structură în bandă, o structură Widmanstatten etc., va afecta, de asemenea, efectul de călire și va trebui ajustată în funcție de situația specifică.
(III) Lotul de producție și costul
În producția la scară largă, costul este o considerație importantă. Apa ca mediu de călire este ieftină și ușor de obținut. Este o alegere economică pentru piesele mici ale lanțurilor cu role produse în cantități mari. Cu toate acestea, pentru producția de piese complexe și de înaltă precizie, deși costul călirii cu ulei sau al călirii cu saramură este relativ ridicat, costul său complet poate fi mai avantajos pe termen lung, deoarece poate reduce eficient rata de rebuturi și poate îmbunătăți calitatea produsului. În plus, costul de întreținere și durata de viață a mediului de călire trebuie, de asemenea, luate în considerare în mod cuprinzător.
5. Utilizarea și întreținerea mediului de stingere
(I) Precauții de utilizare
Când utilizați apa ca mediu de răcire, acordați atenție unor factori precum temperatura apei, curățenia și duritatea. O temperatură prea ridicată a apei va reduce viteza de răcire și va afecta efectul de răcire; impuritățile și duritatea prea mare a apei pot cauza probleme precum reducerea calității suprafeței piesei de prelucrat și decojirea echipamentului. Pentru răcirea cu ulei, temperatura uleiului, calitatea uleiului și condițiile de amestecare trebuie controlate strict. Temperatura excesivă a uleiului va încetini viteza de răcire și chiar va provoca un incendiu; iar deteriorarea uleiului va afecta performanța de răcire, acesta trebuind înlocuit și filtrat în mod regulat. Utilizarea soluției de saramură și a soluției de clorură de calciu necesită atenție la concentrația, temperatura și măsurile anticorozive ale soluției pentru a asigura stabilitatea performanței sale de răcire și funcționarea în siguranță a echipamentului.
(II) Puncte de întreținere
Testarea regulată a diferiților parametri ai mediului de stingere, cum ar fi duritatea apei, vâscozitatea uleiului și punctul de aprindere, precum și concentrația soluției de saramură și a soluției de clorură de calciu, este esențială pentru asigurarea calității stingerii. În același timp, rezervorul de stingere trebuie menținut curat, iar sedimentele și impuritățile trebuie curățate la timp. Pentru stingerea uleiului, trebuie luate măsuri de prevenire a incendiilor și trebuie echipate echipamente de stingere a incendiilor corespunzătoare. În plus, utilizarea unor sisteme adecvate de răcire și circulație poate prelungi durata de viață a mediului de stingere și poate îmbunătăți eficiența și stabilitatea acestuia în răcire.
6. Concluzie
În concluzie, alegerea unui mediu de călire adecvat joacă un rol vital în îmbunătățirea performanței și controlul calității lanțului cu role din oțel de 45#. Apa, uleiul, soluția de saramură și soluția de clorură de calciu au propriile caracteristici. În aplicațiile practice, dimensiunea, forma, compoziția materialului, lotul de producție și costul piesei de prelucrat ar trebui luate în considerare în mod cuprinzător pentru a obține cel mai bun efect de călire. Cumpărătorii și producătorii internaționali angro ar trebui să aibă o înțelegere profundă a caracteristicilor și a domeniului de aplicare al diferitelor medii de călire, să consolideze cooperarea cu furnizorii de tratament termic, să optimizeze procesul de călire, îmbunătățind astfel competitivitatea pieței lanțului cu role din oțel de 45# și satisfăcând cererea pieței globale pentru componente de transmisie de înaltă calitate.
Data publicării: 19 mai 2025