Introduktion till vanliga värmebehandlingsprocesser för rullkedjor

Introduktion till vanliga värmebehandlingsprocesser för rullkedjor
I tillverkningsprocessen för rullkedjor är värmebehandling en viktig länk för att förbättra deras prestanda. Genom värmebehandling kan rullkedjornas styrka, hårdhet, slitstyrka och seghet förbättras avsevärt, vilket förlänger deras livslängd och uppfyller användningskraven under olika komplexa arbetsförhållanden. Följande är en detaljerad introduktion till flera vanliga värmebehandlingsprocesser för rullkedjor:

I. Härdnings- och anlöpningsprocess
(I) Släckning
Kylning är en process där rullkedjan värms upp till en viss temperatur (vanligtvis över Ac3 eller Ac1), hålls varm under en viss tid och sedan kyls ner snabbt. Syftet är att ge rullkedjan en martensitisk struktur med hög hårdhet och hög hållfasthet. Vanligt förekommande kylmedier inkluderar vatten, olja och saltvatten. Vatten har en snabb kylhastighet och är lämpligt för rullkedjor med enkla former och små storlekar; olja har en relativt långsam kylhastighet och är lämpligt för rullkedjor med komplexa former och stora storlekar.
(II) Härdning
Anlöpning är en process där man återuppvärmer den kylda rullkedjan till en viss temperatur (vanligtvis under Ac1), håller den varm och sedan kyler den. Syftet är att eliminera den inre spänningen som genereras under kylningsprocessen, justera hårdheten och förbättra segheten. Beroende på anlöpningstemperaturen kan den delas in i lågtemperaturanlöpning (150℃-250℃), medeltemperaturanlöpning (350℃-500℃) och högtemperaturanlöpning (500℃-650℃). Lågtemperaturanlöpning kan erhålla en anlöpt martensitstruktur med hög hårdhet och god seghet; medeltemperaturanlöpning kan erhålla en anlöpt troostitstruktur med hög sträckgräns och god plasticitet och seghet; högtemperaturanlöpning kan erhålla en anlöpt troostitstruktur med goda övergripande mekaniska egenskaper.

2. Karbureringsprocess
Karburering innebär att kolatomer tränger in i rullkedjans yta för att bilda ett karburerat lager med hög kolhalt, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan, medan kärnan fortfarande bibehåller segheten hos lågkolstål. Karbureringsprocesser inkluderar fast karburering, gaskarburering och flytande karburering. Bland dessa är gaskarburering den mest använda. Genom att placera rullkedjan i en karburerande atmosfär infiltreras kolatomer i ytan vid en viss temperatur och tid. Efter karbureringen krävs vanligtvis kylning och lågtemperaturanlöpning för att ytterligare förbättra ythårdheten och slitstyrkan.

3. Nitreringsprocess
Nitrering innebär att kväveatomer infiltrerar rullkedjans yta för att bilda nitrider, vilket förbättrar ythårdheten, slitstyrkan och utmattningshållfastheten. Nitreringsprocessen inkluderar gasnitrering, jonkitrering och flytande nitrering. Gasnitrering innebär att rullkedjan placeras i en kvävehaltig atmosfär och vid en viss temperatur och tid tillåts kväveatomer infiltrera ytan. Rullkedjan har efter nitrering hög ythårdhet, god slitstyrka och liten deformation, vilket är lämpligt för rullkedjor med komplexa former.

4. Karbonitreringsprocess
Karbonitrering innebär att kol och kväve infiltreras i rullkedjans yta samtidigt för att bilda karbonitrider, vilket förbättrar ythårdheten, slitstyrkan och utmattningshållfastheten. Karbonitreringsprocessen inkluderar gaskarbonitrering och flytande karbonitrering. Gaskarbonitrering innebär att rullkedjan placeras i en atmosfär som innehåller kol och kväve, och vid en viss temperatur och tid låter kol och kväve infiltrera ytan samtidigt. Rullkedjan har efter karbonitrering hög ythårdhet, god slitstyrka och god anti-bitprestanda.

5. Glödgningsprocess
Glödgning är en process där rullkedjan värms upp till en viss temperatur (vanligtvis 30-50 ℃ över Ac3), hålls varm under en viss tid, långsamt kyls till under 500 ℃ med ugnen och sedan kyls i luften. Syftet är att minska hårdheten, förbättra plasticiteten och segheten samt underlätta bearbetning och efterföljande värmebehandling. Rullkedjan har efter glödgning en jämn struktur och måttlig hårdhet, vilket kan förbättra skärprestandan.

6. Normaliseringsprocessen
Normalisering är en process där rullkedjan värms upp till en viss temperatur (vanligtvis över Ac3 eller Acm), hålls varm, tas ut ur ugnen och kyls i luften. Syftet är att förfina kornen, göra strukturen enhetlig, förbättra hårdhet och hållfasthet samt förbättra skärprestanda. Rullkedjan har efter normalisering en enhetlig struktur och måttlig hårdhet, vilket kan användas som slutlig värmebehandling eller som en preliminär värmebehandling.

7. Behandlingsprocess för åldrande
Åldringsbehandling är en process där rullkedjan värms upp till en viss temperatur, hålls varm under en viss tid och sedan kyls ner. Syftet är att eliminera kvarvarande spänningar, stabilisera storleken och förbättra styrka och hårdhet. Åldringsbehandling delas in i naturlig åldring och artificiell åldring. Naturlig åldring innebär att rullkedjan placeras i rumstemperatur eller naturliga förhållanden under en längre tid för att gradvis eliminera dess kvarvarande spänningar; artificiell åldring innebär att värma rullkedjan till en högre temperatur och utföra åldringsbehandlingen på kortare tid.

8. Ytbehandlingsprocess
Ytkylning är en process där rullkedjans yta värms upp till en viss temperatur och kyls ner snabbt. Syftet är att förbättra ytans hårdhet och slitstyrka, samtidigt som kärnan bibehåller god seghet. Ytkylningsprocesser inkluderar induktionsvärmning av ytkylning, flamvärmning av ytkylning och elektrisk kontaktvärmning av ytkylning. Induktionsvärmning av ytkylning använder värmen som genereras av den inducerade strömmen för att värma upp rullkedjans yta, vilket har fördelarna med snabb uppvärmningshastighet, god kylningskvalitet och liten deformation.

9. Ytförstärkningsprocess
Ytförstärkningsprocessen går ut på att genom fysikaliska eller kemiska metoder bilda ett förstärkande lager med speciella egenskaper på rullkedjans yta, vilket förbättrar ythårdheten, slitstyrkan och utmattningshållfastheten. Vanliga ytförstärkningsprocesser inkluderar kulblästring, valsförstärkning och metallinfiltrationsförstärkning etc. Kulblästring innebär att använda höghastighetskul för att träffa rullkedjans yta, så att kvarvarande tryckspänning genereras på ytan, vilket förbättrar utmattningshållfastheten. Valsförstärkning innebär att använda valsverktyg för att valsa rullkedjans yta, så att ytan producerar plastisk deformation, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan.

10. Borrningsprocess
Borrning innebär att infiltrera boratomer i rullkedjans yta för att bilda borider, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan. Borrningsprocesser inkluderar gasborrning och flytande borrning. Gasborrning innebär att placera rullkedjan i en borhaltig atmosfär och vid en viss temperatur och tid låta boratomer infiltrera ytan. Rullkedjan har efter borrning hög ythårdhet, god slitstyrka och god bitmotståndskraft.

11. Komposit sekundär kylningsvärmebehandlingsprocess
Sammansatt sekundär kylningsvärmebehandling är en avancerad värmebehandlingsprocess som avsevärt förbättrar rullkedjors prestanda genom två kylnings- och anlöpningsprocesser. Denna process inkluderar vanligtvis följande steg:
(I) Första släckning
Rullkedjan värms upp till en högre temperatur (vanligtvis högre än den konventionella kylningstemperaturen) för att fullständigt austenisera dess inre struktur, och kyls sedan snabbt ner för att bilda en martensitisk struktur. Syftet med detta steg är att förbättra rullkedjans hårdhet och hållfasthet.
(II) Första härdning
Efter den första kylningen värms rullkedjan upp till en medeltemperatur (vanligtvis mellan 300℃-500℃), hålls varm under en viss tid och kyls sedan ner. Syftet med detta steg är att eliminera den inre spänningen som genereras under kylningsprocessen, samtidigt som hårdheten justeras och segheten förbättras.
(III) Andra kylningen
Efter den första anlöpningen värms rullkedjan upp igen till en högre temperatur, men något lägre än den första kylningstemperaturen, och kyls sedan snabbt ner. Syftet med detta steg är att ytterligare förfina den martensitiska strukturen och förbättra rullkedjans hårdhet och slitstyrka.
(IV) Andra härdning
Efter den andra kylningen värms rullkedjan upp till en lägre temperatur (vanligtvis mellan 150℃-250℃), hålls varm under en viss tid och kyls sedan ner. Syftet med detta steg är att ytterligare eliminera inre spänningar, stabilisera storleken och bibehålla hög hårdhet och slitstyrka.

12. Flytande karbureringsprocess
Flytande karburering är en speciell karbureringsprocess som tillåter kolatomer att penetrera ytan genom att rullkedjan doppas i ett flytande karbureringsmedium. Denna process har fördelarna med hög karbureringshastighet, jämnt karbureringsskikt och god styrbarhet. Den är lämplig för rullkedjor med komplexa former och höga krav på dimensionsnoggrannhet. Efter flytande karburering krävs vanligtvis kylning och lågtemperaturanlöpning för att ytterligare förbättra ythårdheten och slitstyrkan.

13. Härdningsprocess
Härdning avser att förbättra hårdheten och slitstyrkan genom att förbättra rullkedjans inre struktur. De specifika stegen är följande:
(I) Uppvärmning
Rullkedjan värms upp till härdningstemperaturen för att lösa upp och diffundera element som kol och kväve i kedjan.
(ii) Isolering
Efter att härdningstemperaturen uppnåtts, håll en viss isoleringstid för att elementen ska diffundera jämnt och bilda en fast lösning.
(iii) Kylning
Kyl kedjan snabbt, den fasta lösningen kommer att bilda en finkornig struktur, förbättra hårdheten och slitstyrkan.

14. Metallinfiltrationsprocess
Metallinfiltrationsprocessen går ut på att infiltrera metallelement i rullkedjans yta för att bilda metallföreningar, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan. Vanliga metallinfiltrationsprocesser inkluderar kromisering och vanadininfiltration. Kromiseringsprocessen innebär att rullkedjan placeras i en kromhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltrerar kromatomer ytan för att bilda kromföreningar, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan.

15. Aluminiseringsprocess
Aluminiseringsprocessen går ut på att infiltrera aluminiumatomer i rullkedjans yta för att bilda aluminiumföreningar, vilket förbättrar ytans oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet. Aluminiseringsprocesser inkluderar gasaluminisering och flytande aluminisering. Gasaluminisering innebär att rullkedjan placeras i en aluminiumhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltrerar aluminiumatomer ytan. Rullkedjans yta har god oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet efter aluminiuminfiltration och är lämplig för användning i högtemperatur- och korrosiva miljöer.

16. Kopparinfiltrationsprocess
Kopparinfiltrationsprocessen går ut på att infiltrera kopparatomer i rullkedjans yta för att bilda kopparföreningar, vilket förbättrar ytans slitstyrka och anti-bitprestanda. Kopparinfiltrationsprocessen inkluderar gaskopparinfiltration och flytande kopparinfiltration. Gaskopparinfiltration innebär att rullkedjan placeras i en kopparhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltreras kopparatomer i ytan. Rullkedjans yta har god slitstyrka och anti-bitprestanda efter kopparinfiltration och är lämplig för användning under höga hastigheter och tunga belastningsförhållanden.

17. Titaninfiltrationsprocess
Titaninfiltrationsprocessen går ut på att infiltrera titanatomer i rullkedjans yta för att bilda titanföreningar, vilket förbättrar ythårdheten och slitstyrkan. Titaninfiltrationsprocessen inkluderar gasinfiltration med titan och flytande titan. Gasinfiltration med titan innebär att rullkedjan placeras i en titanhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltreras titanatomer i ytan. Rullkedjans yta har god hårdhet och slitstyrka efter titaninfiltration, och är lämplig för arbetsförhållanden med hög hårdhet och höga krav på slitstyrka.

18. Kobolteringsprocess
Kobolteringsprocessen går ut på att infiltrera koboltatomer i rullkedjans yta för att bilda koboltföreningar, vilket förbättrar ytans hårdhet och slitstyrka. Kobolteringsprocessen inkluderar gaskoboltering och flytande koboltering. Gaskoboltering innebär att rullkedjan placeras i en kobolthaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltreras koboltatomer i ytan. Rullkedjans yta har god hårdhet och slitstyrka efter koboltering och är lämplig för arbetsförhållanden med hög hårdhet och höga krav på slitstyrka.

19. Zirkoniseringsprocess
Zirkoniseringsprocessen går ut på att infiltrera zirkoniumatomer i rullkedjans yta för att bilda zirkoniumföreningar, vilket förbättrar ytans hårdhet och slitstyrka. Zirkoniseringsprocessen inkluderar gaszirkonisering och flytande zirkonisering. Gaszirkonisering innebär att rullkedjan placeras i en zirkoniumhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid infiltreras zirkoniumatomer i ytan. Rullkedjans yta har god hårdhet och slitstyrka efter zirkoniseringen och är lämplig för arbetsförhållanden med hög hårdhet och höga krav på slitstyrka.

20. Molybdeninfiltrationsprocess
Molybdeninfiltrationsprocessen går ut på att infiltrera molybdenatomer i rullkedjans yta för att bilda molybdenföreningar, vilket förbättrar ytans hårdhet och slitstyrka. Molybdeninfiltrationsprocessen inkluderar gasmolybdeninfiltration och flytande molybdeninfiltration. Gasmolybdeninfiltration innebär att rullkedjan placeras i en molybdenhaltig atmosfär, och vid en viss temperatur och tid tillåts molybdenatomer infiltrera ytan. Rullkedjans yta har god hårdhet och slitstyrka efter molybdeninfiltration och är lämplig för arbetsförhållanden som kräver hög hårdhet och hög slitstyrka.