Введение в распространенные процессы термической обработки цепей.
В процессе производства цепей термообработка является ключевым звеном для улучшения их характеристик. Благодаря термообработке можно значительно повысить прочность, твердость, износостойкость и усталостную долговечность цепи, что соответствует потребностям различных сценариев применения. В данной статье подробно рассматриваются распространенные процессы термообработки дляцепивключая закалку, отпуск, цементацию, азотирование, карбонитрирование и другие процессы.
1. Обзор процесса термической обработки
Термическая обработка — это процесс, изменяющий внутреннюю структуру металлических материалов путем нагрева, изоляции и охлаждения для достижения требуемых характеристик. В случае цепей термическая обработка позволяет оптимизировать их механические свойства и обеспечить стабильную работу в сложных условиях эксплуатации.
2. Процесс закалки
Закалка — один из наиболее распространенных процессов термообработки цепей. Ее цель — повышение твердости и прочности цепи за счет быстрого охлаждения. Ниже описаны конкретные этапы процесса закалки:
1. Отопление
Нагрейте цепь до соответствующей температуры, обычно это диапазон температур закалки материала. Например, для цепей из углеродистой стали температура закалки обычно составляет около 850℃.
2. Изоляция
После достижения температуры закалки необходимо выдерживать определенное время изоляции, чтобы обеспечить равномерную внутреннюю температуру цепи. Время изоляции обычно определяется в зависимости от размера и свойств материала цепи.
3. Закалка
Цепь быстро погружают в закалочную среду, такую как холодная вода, масло или соленая вода. Выбор закалочной среды зависит от материала и требований к характеристикам цепи. Например, для цепей из высокоуглеродистой стали обычно используется закалка в масле для уменьшения деформации.
4. Закалка
Закаленная цепь будет создавать больше внутренних напряжений, поэтому необходима термическая обработка (отпуск). Отпуск заключается в нагреве закаленной цепи до соответствующей температуры (обычно ниже Ac1), выдержке ее в течение определенного времени, а затем охлаждении. Отпуск может уменьшить внутренние напряжения и повысить прочность цепи.
III. Процесс отпуска
Отпуск — это дополнительный процесс после закалки. Его основная цель — устранение внутренних напряжений, регулирование твердости и улучшение технологических характеристик. В зависимости от температуры отпуска его можно разделить на низкотемпературный (150–250 ℃), среднетемпературный (350–500 ℃) и высокотемпературный (выше 500 ℃). Например, для цепей, требующих высокой прочности, обычно используется среднетемпературный отпуск.
IV. Процесс цементации
Цементация — это процесс поверхностного упрочнения, который в основном используется для повышения твердости и износостойкости поверхности цепи. Процесс цементации включает следующие этапы:
1. Отопление
Нагрейте цепь до температуры цементации, обычно 900–950 °C.
2. Цементация
Поместите цепь в науглероживающую среду, например, в раствор цианида натрия или в науглероживающую атмосферу, чтобы атомы углерода диффундировали к поверхности и внутрь цепи.
3. Закалка
Для затвердевания цементированного слоя и повышения твердости цементированную цепь необходимо подвергнуть закалке.
4. Закалка
Закаленная цепь подвергается отпуску для устранения внутренних напряжений и регулирования твердости.
5. Процесс азотирования
Азотирование — это процесс поверхностного упрочнения, который повышает твердость и износостойкость цепи за счет образования слоя нитрида на ее поверхности. Процесс азотирования обычно проводится при температуре 500–600 ℃, а время азотирования определяется в зависимости от размера и требований к характеристикам цепи.
6. Процесс карбонитрирования
Карбонитридирование — это процесс, сочетающий в себе преимущества цементации и азотирования, и в основном используется для повышения твердости и износостойкости поверхности цепи. Процесс карбонитрирования включает нагрев, азотирование, закалку и отпуск.
7. Процесс поверхностного охлаждения
Поверхностная закалка в основном используется для повышения твердости и износостойкости поверхности цепи при сохранении ее внутренней прочности. Поверхностная закалка может быть разделена на индукционную, пламенную и электроконтактную в зависимости от метода нагрева.
1. Индукционный нагрев и закалка поверхности.
Индукционный нагрев и поверхностное закаливание используют принцип электромагнитной индукции для быстрого нагрева поверхности цепи до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением. Этот метод обладает преимуществами высокой скорости нагрева и контролируемой глубины закалочного слоя.
2. Закалка поверхности при нагреве пламенем
Метод поверхностного охлаждения с помощью пламенного нагрева заключается в использовании пламени для нагрева поверхности цепи с последующим её охлаждением. Этот метод подходит для длинных цепей или локального охлаждения.
VIII. Лечение старения
Термическая обработка — это процесс, улучшающий свойства металлических материалов естественным или искусственным путем. Естественная термическая обработка заключается в длительном нахождении заготовки при комнатной температуре, тогда как искусственная термическая обработка достигается путем нагрева до более высокой температуры и кратковременного поддержания ее в нагретом состоянии.
IX. Выбор процесса термической обработки
Выбор подходящего процесса термообработки требует всестороннего учета материала, условий эксплуатации и требований к эксплуатационным характеристикам цепи. Например, для цепей, работающих в условиях высоких нагрузок и высокой износостойкости, обычно используются процессы закалки и отпуска; в то время как для цепей, требующих высокой твердости поверхности, более подходящими являются процессы цементации или карбонитрирования.
X. Контроль процесса термообработки
Контроль качества процесса термообработки имеет решающее значение. В реальных условиях эксплуатации необходимо строго контролировать такие параметры, как температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения, чтобы обеспечить стабильность и надежность эффекта термообработки.
Заключение
Благодаря описанному выше процессу термообработки, характеристики цепи могут быть значительно улучшены, чтобы соответствовать потребностям различных сценариев применения. При выборе цепей международные оптовые покупатели должны понимать процесс термообработки цепей в зависимости от конкретных сценариев применения и требований к характеристикам, чтобы гарантировать, что приобретаемая продукция будет соответствовать их потребностям.
Дата публикации: 14 июля 2025 г.