Температура и време каљења ваљкастог ланца: анализа кључних параметара процеса
У области механичког преноса,ваљкасти ланацје кључна компонента, а њене перформансе директно утичу на ефикасност рада и поузданост машинске опреме. Каљење, као основни процес термичке обраде у производњи ваљкастих ланаца, игра виталну улогу у побољшању њихове чврстоће, тврдоће, отпорности на хабање и века трајања од замора. Овај чланак ће детаљно истражити принципе одређивања температуре и времена каљења ваљкастих ланаца, процесне параметре уобичајених материјала, контролу процеса и најновија достигнућа, са циљем да пружи детаљне техничке референце произвођачима ваљкастих ланаца и међународним велепродајним купцима, како би им помогао да дубље разумеју утицај процеса каљења на перформансе ваљкастих ланаца и донесу информисаније одлуке о производњи и набавци.
1. Основни концепти каљења ваљкастих ланаца
Каљење је процес термичке обраде који загрева ланац ваљка на одређену температуру, одржава га топлим одређени временски период, а затим га брзо хлади. Његова сврха је побољшање механичких својстава ланца ваљка, као што су тврдоћа и чврстоћа, променом металографске структуре материјала. Брзо хлађење трансформише аустенит у мартензит или беинит, дајући ланцу ваљка одлична свеобухватна својства.
2. Основа за одређивање температуре каљења
Критична тачка материјала: Ланци ваљкастих ланаца од различитих материјала имају различите критичне тачке, као што су Ac1 и Ac3. Ac1 је највиша температура двофазне области перлита и ферита, а Ac3 је најнижа температура за потпуну аустенитизацију. Температура каљења се обично бира изнад Ac3 или Ac1 како би се осигурало да је материјал потпуно аустенитизован. На пример, за ланце ваљкастих ланаца направљене од челика 45, Ac1 је око 727℃, Ac3 је око 780℃, а температура каљења се често бира на око 800℃.
Захтеви за састав материјала и перформансе: Садржај легирајућих елемената утиче на каљивост и перформансе ваљкастих ланаца. Код ваљкастих ланаца са високим садржајем легирајућих елемената, као што су ваљкасти ланци од легираног челика, температура каљења може се на одговарајући начин повећати како би се повећала каљивост и осигурало да језгро такође може добити добру тврдоћу и чврстоћу. Код ваљкастих ланаца од нискоугљеничног челика, температура каљења не сме бити превисока како би се избегла јака оксидација и декарбуризација, што утиче на квалитет површине.
Контрола величине зрна аустенита: фина зрна аустенита могу добити фину мартензитну структуру након каљења, тако да ваљкасти ланац има већу чврстоћу и жилавост. Стога, температуру каљења треба одабрати унутар опсега који може довести до финих зрна аустенита. Генерално говорећи, како температура расте, зрна аустенита имају тенденцију раста, али одговарајуће повећање брзине хлађења или усвајање мера процеса за рафинирање зрна може донекле инхибирати раст зрна.
3. Фактори који одређују време гашења
Величина и облик ваљкастог ланца: већи ваљкасти ланци захтевају дуже време изолације како би се осигурао потпуни пренос топлоте у унутрашњост и равномерно аустенитизација целог попречног пресека. На пример, за плоче ваљкастих ланаца већег пречника, време изолације се може одговарајуће продужити.
Метода пуњења и слагања пећи: Превелико пуњење пећи или прегусто слагање ће узроковати неравномерно загревање ваљкастог ланца, што ће резултирати неравномерном аустенитизацијом. Стога је приликом одређивања времена каљења потребно узети у обзир утицај пуњења пећи и методе слагања на пренос топлоте, одговарајуће повећати време задржавања и осигурати да сваки ваљкасти ланац може постићи идеалан ефекат каљења.
Уједначеност температуре пећи и брзина загревања: Опрема за грејање са добром уједначеношћу температуре пећи може равномерно загрејати све делове ваљкастог ланца, а време потребно за постизање исте температуре је краће, па се време задржавања може сходно томе смањити. Брзина загревања ће такође утицати на степен аустенитизације. Брзо загревање може скратити време достизања температуре каљења, али време задржавања мора осигурати да је аустенит потпуно хомогенизован.
4. Температура и време каљења уобичајених материјала за ваљкасте ланце
Ланац од угљеничног челика
Челик 45: Температура каљења је генерално 800℃-850℃, а време задржавања се одређује према величини ваљкастог ланца и оптерећењу пећи, обично око 30мин-60мин. На пример, за мале ваљкасте ланце од челика 45, температура каљења може се одабрати на 820℃, а време изолације је 30мин; за велике ваљкасте ланце, температура каљења може се повећати на 840℃, а време изолације је 60мин.
Т8 челик: Температура каљења је око 780℃-820℃, а време изолације је генерално 20мин-50мин. Ваљкасти ланац од Т8 челика има већу тврдоћу након каљења и може се користити у преносним ситуацијама са великим ударним оптерећењима.
Ланац од легираног челика
Челик 20CrMnTi: Температура каљења је обично 860℃-900℃, а време изолације је 40мин-70мин. Овај материјал има добру каљивост и отпорност на хабање и широко се користи у ваљкастим ланцима у аутомобилској, мотоциклистичкој и другим индустријама.
Челик 40Cr: Температура каљења је 830℃-860℃, а време изолације је 30мин-60мин. Ваљкасти ланац од челика 40Cr има високу чврстоћу и жилавост и широко се користи у области индустријског преноса.
Ланац од нерђајућег челика: Узимајући нерђајући челик 304 као пример, његова температура каљења је генерално 1050℃-1150℃, а време изолације је 30мин-60мин. Ланац од нерђајућег челика има добру отпорност на корозију и погодан је за хемијску, прехрамбену и друге индустрије.
5. Контрола процеса каљења
Контрола процеса загревања: Користите напредну опрему за грејање, као што је пећ са контролисаном атмосфером, да бисте прецизно контролисали брзину загревања и атмосферу у пећи како бисте смањили оксидацију и декарбуризацију. Током процеса загревања, контролишите брзину загревања у фазама како бисте избегли деформацију ваљкастог ланца или термичко напрезање изазвано наглим порастом температуре.
Избор медијума за каљење и контрола процеса хлађења: Изаберите одговарајући медијум за каљење у складу са материјалом и величином ваљкастог ланца, као што су вода, уље, полимерна течност за каљење итд. Вода има брзу брзину хлађења и погодна је за мале ваљкасте ланце од угљеничног челика; уље има релативно спору брзину хлађења и погодно је за веће ваљкасте ланце или ланце од легираног челика. Током процеса хлађења, контролишите температуру, брзину мешања и друге параметре медијума за каљење како бисте осигурали равномерно хлађење и избегли пукотине при каљењу.
Обрада отпуштања: Након каљења, ланац треба благовремено отпустити како би се елиминисао напон каљења, стабилизовала структура и побољшала жилавост. Температура отпуштања је генерално 150℃-300℃, а време држања је 1h-3h. Избор температуре отпуштања треба одредити према захтевима употребе и захтевима тврдоће ланца. На пример, за ланце који захтевају високу тврдоћу, температура отпуштања може се на одговарајући начин смањити.
6. Најновији развој технологије каљења
Изотермни процес каљења: Контролисањем температуре медијума за каљење, ваљкасти ланац се изотермно држи у температурном опсегу трансформације аустенита и беинита како би се добила беинитна структура. Изотермно каљење може смањити деформацију каљења, побољшати димензионалну тачност и механичка својства ваљкастог ланца и погодно је за производњу неких високопрецизних ваљкастих ланаца. На пример, параметри изотермног процеса каљења челичне плоче ланца C55E су температура каљења 850℃, изотермна температура 310℃, изотермно време 25 минута. Након каљења, тврдоћа плоче ланца испуњава техничке захтеве, а чврстоћа, замор и друга својства ланца су блиска онима код 50CrV материјала обрађених истим поступком.
Постепени процес каљења: Ланац се прво хлади у медијуму на вишој температури, а затим се хлади у медијуму на нижој температури, тако да се унутрашња и спољашња структура ланца равномерно трансформишу. Постепено каљење може ефикасно смањити напон каљења, смањити недостатке каљења и побољшати квалитет и перформансе ланца.
Технологија компјутерске симулације и оптимизације: Користите софтвер за компјутерску симулацију, као што је JMatPro, да бисте симулирали процес каљења ваљкастог ланца, предвидели промене у организацији и перформансама и оптимизовали параметре процеса каљења. Кроз симулацију, утицај различитих температура и времена каљења на перформансе ваљкастог ланца може се унапред разумети, број тестова може се смањити, а ефикасност дизајна процеса може се побољшати.
Укратко, температура и време каљења ваљкастог ланца су кључни параметри процеса који утичу на његове перформансе. У стварној производњи, неопходно је разумно одабрати температуру и време каљења у складу са материјалом, величином, захтевима употребе и другим факторима ваљкастог ланца, и строго контролисати процес каљења како би се добили висококвалитетни и високоперформансни производи ваљкастих ланаца. Истовремено, континуираним развојем и иновацијама технологије каљења, као што су изотермно каљење, степенасто каљење и примена технологије компјутерске симулације, квалитет производње и ефикасност ваљкастих ланаца ће се додатно побољшати како би се задовољила растућа потражња на тржишту.
Време објаве: 09. мај 2025.