Härdningstemperatur och -tid för rullkedja: analys av viktiga processparametrar
Inom området mekanisk transmission,rullkedjaär en nyckelkomponent, och dess prestanda påverkar direkt driftseffektiviteten och tillförlitligheten hos mekanisk utrustning. Härdning, som den viktigaste värmebehandlingsprocessen vid tillverkning av rullkedjor, spelar en viktig roll för att förbättra dess styrka, hårdhet, slitstyrka och utmattningstid. Denna artikel kommer att djupgående utforska bestämningsprinciperna för rullkedjors härdningstemperatur och -tid, processparametrar för vanliga material, processkontroll och den senaste utvecklingen, med syftet att ge detaljerade tekniska referenser för rullkedjetillverkare och internationella grossistköpare, för att hjälpa dem att djupt förstå hur härdningsprocessen påverkar rullkedjornas prestanda och fatta mer välgrundade produktions- och upphandlingsbeslut.
1. Grundläggande begrepp för rullkedjekylning
Härdning är en värmebehandlingsprocess som värmer upp rullkedjan till en viss temperatur, håller den varm under en viss tid och sedan kyler den snabbt. Syftet är att förbättra rullkedjans mekaniska egenskaper, såsom hårdhet och hållfasthet, genom att ändra materialets metallografiska struktur. Snabb kylning omvandlar austenit till martensit eller bainit, vilket ger rullkedjan utmärkta heltäckande egenskaper.
2. Grund för bestämning av kylningstemperatur
Kritiska punkter för material: Rullkedjor av olika material har olika kritiska punkter, såsom Ac1 och Ac3. Ac1 är den högsta temperaturen i perlit- och ferritregionen med två faser, och Ac3 är den lägsta temperaturen för fullständig austenitisering. Härdningstemperaturen väljs vanligtvis över Ac3 eller Ac1 för att säkerställa att materialet är fullständigt austenitiserat. Till exempel, för rullkedjor tillverkade av 45-stål är Ac1 cirka 727 ℃, Ac3 är cirka 780 ℃, och härdningstemperaturen väljs ofta runt 800 ℃.
Materialsammansättning och prestandakrav: Halten av legeringsämnen påverkar rullkedjornas härdbarhet och prestanda. För rullkedjor med hög halt av legeringsämnen, såsom rullkedjor av legerat stål, kan kyltemperaturen ökas på lämpligt sätt för att öka härdbarheten och säkerställa att kärnan också kan uppnå god hårdhet och hållfasthet. För rullkedjor av lågkolhaltigt stål får kyltemperaturen inte vara för hög för att undvika kraftig oxidation och avkolning, vilket påverkar ytkvaliteten.
Kontroll av austenitkornstorlek: fina austenitkorn kan få en fin martensitstruktur efter kylning, vilket ger rullkedjan högre hållfasthet och seghet. Därför bör kyltemperaturen väljas inom det område som kan ge fina austenitkorn. Generellt sett tenderar austenitkorn att växa när temperaturen stiger, men att öka kylningshastigheten på lämpligt sätt eller vidta processåtgärder för att förfina kornen kan hämma korntillväxten i viss mån.
3. Faktorer som bestämmer släckningstiden
Rullkedjans storlek och form: Större rullkedjor kräver längre isoleringstid för att säkerställa att värmen överförs helt till insidan och att hela tvärsnittet austeniseras jämnt. För rullkedjeplattor med större diametrar kan till exempel isoleringstiden förlängas på lämpligt sätt.
Ugnsbelastning och staplingsmetod: För hög ugnsbelastning eller för tät stapling orsakar ojämn uppvärmning av rullkedjan, vilket resulterar i ojämn austenitisering. Därför är det, när man bestämmer kylningstiden, nödvändigt att beakta ugnsbelastningens och staplingsmetodens inverkan på värmeöverföringen, öka hålltiden på lämpligt sätt och säkerställa att varje rullkedja kan uppnå den ideala kylningseffekten.
Ugnstemperaturjämnhet och uppvärmningshastighet: Uppvärmningsutrustning med god ugnstemperaturjämnhet kan göra att alla delar av rullkedjan värms upp jämnt, vilket förkortar den tid som krävs för att uppnå samma temperatur och hålltiden kan minskas i motsvarande grad. Uppvärmningshastigheten påverkar också austenitiseringsgraden. Snabb uppvärmning kan förkorta tiden för att nå kylningstemperaturen, men hålltiden måste säkerställa att austeniten är helt homogeniserad.
4. Härdningstemperatur och -tid för vanliga rullkedjematerial
Rullkedja i kolstål
45-stål: Kylningstemperaturen är generellt 800 ℃-850 ℃, och hålltiden bestäms enligt rullkedjans storlek och ugnsbelastning, vanligtvis cirka 30 min-60 min. Till exempel, för små 45-stålsrullkedjor kan kylningstemperaturen väljas till 820 ℃, och isoleringstiden är 30 min; för stora rullkedjor kan kylningstemperaturen ökas till 840 ℃, och isoleringstiden är 60 min.
T8-stål: Härdningstemperaturen är cirka 780 ℃-820 ℃, och isoleringstiden är generellt 20 min-50 min. Rullkedjan i T8-stål har högre hårdhet efter härdning och kan användas vid transmissioner med stora stötbelastningar.
Rullkedja i legerat stål
20CrMnTi-stål: Härdningstemperaturen är vanligtvis 860 ℃-900 ℃ och isoleringstiden är 40–70 minuter. Materialet har god härdbarhet och slitstyrka och används ofta i rullkedjor inom bil-, motorcykel- och andra industrier.
40Cr-stål: Härdningstemperaturen är 830 ℃-860 ℃ och isoleringstiden är 30 min-60 min. Rullkedjan i 40Cr-stål har hög hållfasthet och seghet och används ofta inom industriell transmission.
Rullkedja i rostfritt stål: Om vi tar 304 rostfritt stål som exempel, är dess kylningstemperatur vanligtvis 1050 ℃-1150 ℃, och isoleringstiden är 30 min-60 min. Rullkedja i rostfritt stål har god korrosionsbeständighet och är lämplig för kemi-, livsmedels- och andra industrier.
5. Kontroll av kylprocessen
Kontroll av uppvärmningsprocess: Använd avancerad uppvärmningsutrustning, såsom en kontrollerad atmosfärsugn, för att noggrant kontrollera uppvärmningshastigheten och atmosfären i ugnen för att minska oxidation och avkolning. Kontrollera uppvärmningshastigheten stegvis under uppvärmningsprocessen för att undvika deformation av rullkedjan eller termisk stress orsakad av en plötslig temperaturökning.
Val av kylmedium och kylprocesskontroll: Välj ett lämpligt kylmedium beroende på rullkedjans material och storlek, såsom vatten, olja, polymerkylvätska etc. Vatten har en snabb kylhastighet och är lämpligt för små rullkedjor av kolstål; olja har en relativt långsam kylhastighet och är lämpligt för större rullkedjor eller rullkedjor av legerat stål. Kontrollera temperaturen, omrörningshastigheten och andra parametrar för kylmediet under kylprocessen för att säkerställa jämn kylning och undvika sprickbildning i kylningen.
Anlöpningsbehandling: Rullkedjan bör anlöpas i tid efter kylning för att eliminera kylspänningar, stabilisera strukturen och förbättra segheten. Anlöpningstemperaturen är vanligtvis 150 ℃-300 ℃, och hålltiden är 1 tim-3 timmar. Valet av anlöpningstemperatur bör bestämmas enligt användningskraven och hårdhetskraven för rullkedjan. Till exempel, för rullkedjor som kräver hög hårdhet kan anlöpningstemperaturen sänkas på lämpligt sätt.
6. Den senaste utvecklingen av kylteknik
Isotermisk kylningsprocess: Genom att kontrollera kylmediets temperatur hålls rullkedjan isotermiskt inom austenit- och bainitomvandlingstemperaturintervallet för att erhålla en bainitstruktur. Isotermisk kylning kan minska kylningsdeformation, förbättra rullkedjans dimensionsnoggrannhet och mekaniska egenskaper och är lämplig för produktion av vissa högprecisionsrullkedjor. Till exempel är de isotermiska kylningsprocessparametrarna för C55E-stålkedjeplåt kylningstemperatur 850 ℃, isotermisk temperatur 310 ℃, isotermisk tid 25 minuter. Efter kylning uppfyller kedjeplåtens hårdhet de tekniska kraven, och kedjans hållfasthet, utmattning och andra egenskaper ligger nära de för 50CrV-material som behandlats med samma process.
Gradvis kylningsprocess: Rullkedjan kyls först i ett medium med högre temperatur och kyls sedan i ett medium med lägre temperatur, så att rullkedjans inre och yttre strukturer omvandlas jämnt. Gradvis kylning kan effektivt minska kylspänningen, minska kylningsdefekter och förbättra rullkedjans kvalitet och prestanda.
Datorsimulering och optimeringsteknik: Använd datorsimuleringsprogramvara, såsom JMatPro, för att simulera rullkedjans kylningsprocess, förutsäga förändringar i organisation och prestanda och optimera kylningsprocessparametrar. Genom simulering kan man i förväg förstå hur olika kylningstemperaturer och -tider påverkar rullkedjans prestanda, minska antalet tester och förbättra processdesignens effektivitet.
Sammanfattningsvis är rullkedjans kylningstemperatur och -tid de viktigaste processparametrarna som påverkar dess prestanda. I den faktiska produktionen är det nödvändigt att rimligt välja kylningstemperatur och -tid i enlighet med rullkedjans material, storlek, användningskrav och andra faktorer, och strikt kontrollera kylningsprocessen för att erhålla högkvalitativa och högpresterande rullkedjeprodukter. Samtidigt, med kontinuerlig utveckling och innovation av kylningsteknik, såsom isotermisk kylning, graderad kylning och tillämpning av datorsimuleringsteknik, kommer produktionskvaliteten och effektiviteten hos rullkedjor att förbättras ytterligare för att möta den växande marknadsefterfrågan.
Publiceringstid: 9 maj 2025