Val av kylmedium för 45# stålrullkedja: prestanda, tillämpning och jämförelse
Inom mekanisk tillverkning är rullkedjor en viktig transmissionskomponent, och dess prestanda påverkar direkt driftseffektiviteten och tillförlitligheten hos mekanisk utrustning. 45# stålrullkedjor används ofta på grund av dess låga kostnad och måttliga mekaniska egenskaper, och kylningsprocessen är avgörande för att förbättra dess hårdhet, hållfasthet och slitstyrka. Valet av kylmedium avgör kvaliteten på kyleffekten. Denna artikel kommer att utforska djupgående vilket kylmedium som är lämpligt för 45# stålrullkedjor för att hjälpa internationella grossistköpare och tillverkare att optimera produktens prestanda och maximera kommersiellt värde.
1. Egenskaper och kylningskrav för 45# stålrullkedja
45# stål är ett medelkolstål med goda övergripande mekaniska egenskaper, såsom hög hållfasthet, hårdhet och seghet, samt bra bearbetningsteknik, vilket gör det till ett idealiskt material för tillverkning av rullkedjor. Emellertid är dess härdbarhet relativt låg, särskilt i större delar, och det är svårt att erhålla en enhetlig martensitisk struktur under kylning. För att uppfylla kraven på rullkedjor när det gäller hög hållfasthet, slitstyrka och utmattningsbeständighet är det därför nödvändigt att välja ett lämpligt kylmedium för att uppnå snabb och enhetlig kylning och förbättra djupet på det härdade lagret och delarnas övergripande prestanda.
2. Vanliga kylmedier och deras egenskaper
(I) Vatten
Vatten är det vanligaste och billigaste kylmediet med hög kylningshastighet, särskilt i högtemperaturzonen. Detta gör det möjligt att ge snabb kylning för 45# stålrullkedjor, vilket bidrar till att bilda en martensitisk struktur och därigenom förbättra hårdhet och hållfasthet. Till exempel, efter den slutliga smidningen, kläms småmoduldreven av 45# stål snabbt fast och överförs till ett vattenbad för kylning med hjälp av en kylmaskin. Drevets hårdhet kan nå över HRC45, och det finns ingen kylningsspricka, och prestandan är bättre än för traditionella processer. Emellertid är vattnets kylningshastighet i lågtemperaturzonen för snabb, vilket kan orsaka stor termisk spänning och strukturell spänning på arbetsstyckets yta, vilket ökar risken för sprickbildning, särskilt för rullkedjedelar med komplexa former eller stora storlekar.
(II) Olja
Oljans kylningshastighet är långsammare än vattnets, och hastigheten är mer jämn genom hela kylningsprocessen. Detta gör olja till ett mildare kylmedium, vilket effektivt kan minska tendensen till kylningsdeformation och sprickbildning. Mineralolja är en av de vanligt förekommande kyloljorna, och dess kylkapacitet kan justeras genom att justera oljetemperaturen, tillsatser etc. För vissa 45# stålrullkedjedelar med höga precisionskrav och komplexa former, såsom kedjeplattor, kan oljekylning ge bättre dimensionsstabilitet och mekaniska egenskaper. Oljans kylningshastighet är dock relativt långsam, vilket kan leda till dålig härdningseffekt hos vissa små eller tunnväggiga delar, och kan inte uppfylla kraven på hög hårdhet och hög hållfasthet.
(III) Saltlösning
Kylningshastigheten för saltlösning ligger mellan vatten och olja, och kylegenskaperna kan ändras genom att justera saltkoncentrationen och vattentemperaturen. Generellt sett ökar kylkapaciteten hos saltlösning med ökande saltkoncentration, men för hög koncentration kan göra att lösningen blir mer korrosiv och orsaka skador på arbetsstycken och utrustning. Till exempel är 10 % saltvattenlösning ett vanligt förekommande kylmedium. Dess kylhastighet är snabbare än rent vatten och dess jämnhet är bättre. Det kan i viss mån lindra sprickproblemet vid kylning med rent vatten. Samtidigt har den högre kyleffektivitet än olja och är lämplig för vissa medelstora och enkla 45# stålrullkedjedelar.
(IV) Vattenlösning av kalciumklorid
Som ett effektivt kylmedium fungerar kalciumkloridvattenlösning bra vid kylning av 45# stålrullkedjor. Dess unika kylegenskaper kan ge snabb kylning i högtemperatursteget, och kylhastigheten sänks på lämpligt sätt i lågtemperatursteget, vilket effektivt minskar kylspänningen och minskar deformations- och sprickbildningstendensen hos arbetsstycket. Studier har visat att vid kylning av 45# stålrullar med 20℃ mättad kalciumkloridvattenlösning kan rullarnas hårdhet nå 56~60HRC, och deformationen av innerdiametern är mycket liten, härdningsförmågan är stark och rullarnas övergripande prestanda och livslängd kan förbättras avsevärt.
3. Effekt av olika kylmedier på prestandan hos 45# stålrullkedja
(I) Hårdhet och styrka
På grund av dess snabba kylningsegenskaper kan vattenkylning vanligtvis ge 45# stålrullkedjor högre hårdhet och hållfasthet. Om kylhastigheten är för hög kan det dock orsaka större kvarvarande spänningar inuti arbetsstycket, vilket påverkar arbetsstyckets dimensionsstabilitet och seghet. Även om hårdheten och hållfastheten vid oljekylning är något lägre än vid vattenkylning, kan det säkerställa att arbetsstycket har bättre seghet och mindre deformation. Saltlösning och vattenlösning av kalciumklorid kan uppnå en bättre balans mellan hårdhet, hållfasthet och seghet enligt specifika processkrav. Till exempel, under samma förhållanden, förbättras ythårdheten hos 45# stålstiftet avsevärt efter kylning med mättad vattenlösning av kalciumklorid jämfört med stiftet efter kylning med 20# motorolja, och draghållfastheten förbättras också avsevärt.
(II) Slitstyrka
Kylmediet har också en viktig inverkan på rullkedjans slitstyrka. Hög hårdhet och enhetlig struktur är viktiga faktorer för att förbättra slitstyrkan. Användning av ett medium med enhetlig kylning och god härdbarhet, såsom en vattenlösning av kalciumklorid, kan göra att 45# stålrullkedjan får högre hårdhet och god enhetlighet i organisationen, vilket förbättrar dess slitstyrka. I praktiska tillämpningar kan livslängden för rullkedjor som behandlats med lämpligt kylmedium förlängas avsevärt under samma arbetsförhållanden.
(III) Utmattningslivslängd
Utmattningslivslängden är mycket viktig för rullkedjor. Fördelningen av kvarvarande spänningar och den organisationsstruktur som bildas under kylningsprocessen har stor inverkan på utmattningslivslängden. Vattenkylning kan orsaka att stora kvarvarande spänningar koncentreras på arbetsstyckets yta, vilket minskar utmattningslivslängden. Oljekylning och saltlösningskylning kan skapa en mer rimlig fördelning av kvarvarande spänningar, vilket bidrar till att förbättra utmattningslivslängden. Dessutom, efter kylning med vattenlösning av kalciumklorid, eftersom det effektivt kan minska kylspänningen, kan arbetsstycket få en mer enhetlig organisation och kvarvarande spänningsfördelning, vilket också har en positiv effekt på att förbättra rullkedjans utmattningslivslängd.
4. Faktorer att beakta vid val av kylmedium
(I) Arbetsstyckets storlek och form
För små eller enkla rullkedjedelar i stål med 45#-profil, såsom små rullar, kan vattenkylning snabbt kylas ner och ge goda härdningseffekter tack vare deras relativt stora förhållande mellan yta och volym. För stora eller komplext formade delar, såsom stora kedjeplattor, är oljekylning eller saltkylning mer lämplig för att minska deformation och sprickbildningstendenser. Eftersom kylningshastigheten för dessa medier är relativt jämn kan det effektivt undvika spänningskoncentrationsproblem orsakade av för höga kylningshastigheter.
(II) Materiell sammansättning och organisatoriskt tillstånd
Den kemiska sammansättningen och det ursprungliga organisatoriska tillståndet hos 45#-stål har en betydande effekt på dess kylningsegenskaper. Om till exempel materialets kolhalt och legeringsämnesinnehåll förändras, kommer det att påverka dess kritiska kylningshastighet och härdbarhet. För 45#-stål med något dålig härdbarhet kan ett kylmedium med snabbare kylningshastighet, såsom kalciumkloridlösning, väljas för att säkerställa att ett tillräckligt härdat lagerdjup erhålls. Samtidigt kommer materialets ursprungliga organisatoriska tillstånd, såsom huruvida det finns en bandstruktur, Widmanstatten-struktur etc., också att påverka kylningseffekten och behöver justeras efter den specifika situationen.
(III) Produktionsbatch och kostnad
Vid storskalig produktion är kostnaden en viktig faktor. Vatten som kylmedium är billigt och lätt att få tag på. Det är ett ekonomiskt val för små rullkedjedelar som produceras i stora mängder. Men för produktion av högprecisions- och komplexa delar, även om kostnaden för oljekylning eller saltkylning är relativt hög, kan dess totalkostnad vara mer fördelaktig på lång sikt eftersom det effektivt kan minska kassationshastigheten och förbättra produktkvaliteten. Dessutom måste underhållskostnaden och livslängden för kylmediet också beaktas i sin helhet.
5. Användning och underhåll av kylmedium
(I) Försiktighetsåtgärder vid användning
När du använder vatten som kylmedium, var uppmärksam på faktorer som vattentemperatur, renhet och hårdhet. För hög vattentemperatur minskar kylhastigheten och påverkar kyleffekten; föroreningar och för hög hårdhet i vattnet kan orsaka problem som minskad ytkvalitet på arbetsstycket och avlagringar på utrustningen. Vid oljekylning måste oljetemperaturen, oljekvaliteten och omrörningsförhållandena kontrolleras noggrant. För hög oljetemperatur sänker kylhastigheten och kan till och med orsaka brand; och försämring av oljan påverkar kylprestandan, så den behöver bytas ut och filtreras regelbundet. Användning av saltlösning och kalciumkloridlösning kräver uppmärksamhet på lösningens koncentration, temperatur och korrosionsskyddsåtgärder för att säkerställa stabiliteten i dess kylprestanda och säker drift av utrustningen.
(II) Underhållspunkter
Regelbunden testning av olika parametrar hos kylmediet, såsom vattenhårdhet, oljeviskositet och flampunkt, samt koncentrationen av saltlösning och kalciumkloridlösning, är nyckeln till att säkerställa kylningens kvalitet. Samtidigt bör kyltanken hållas ren och sediment och föroreningar bör rengöras i tid. För oljesläckning bör även brandförebyggande åtgärder vidtas och motsvarande brandbekämpningsutrustning utrustas. Dessutom kan användningen av lämpliga kyl- och cirkulationssystem förlänga kylmediets livslängd och förbättra dess kyleffektivitet och stabilitet.
6. Slutsats
Sammanfattningsvis spelar valet av ett lämpligt kylmedium en viktig roll i prestandaförbättringen och kvalitetskontrollen av 45# stålrullkedjor. Vatten, olja, saltlösning och kalciumkloridlösning har sina egna egenskaper. I praktiska tillämpningar bör arbetsstyckets storlek, form, materialsammansättning, produktionsbatch och kostnad beaktas i sin helhet för att uppnå bästa kyleffekt. Internationella grossistköpare och tillverkare bör ha en djup förståelse för egenskaperna och det tillämpliga området för olika kylmedier, stärka samarbetet med värmebehandlingsleverantörer, optimera kylningsprocessen och därigenom förbättra marknadskonkurrenskraften för 45# stålrullkedjor och möta den globala marknadens efterfrågan på högkvalitativa transmissionskomponenter.
Publiceringstid: 19 maj 2025