Detalizēts veltņu ķēdes termiskās apstrādes procesa skaidrojums: galvenā tehnoloģija veiktspējas uzlabošanai

Detalizēts veltņu ķēdes termiskās apstrādes procesa skaidrojums: galvenā tehnoloģija veiktspējas uzlabošanai

Ievads
Kā mehāniska sastāvdaļa, ko plaši izmanto rūpnieciskajās pārvades un transportēšanas sistēmās, tās veiktspēja un kalpošanas laiksrullīšu ķēdeir izšķiroši svarīgi iekārtu stabilai darbībai. Termiskās apstrādes process ir galvenais elements, lai uzlabotu rullīšu ķēžu veiktspēju. Mainot materiāla mikrostruktūru, var ievērojami uzlabot rullīšu ķēžu izturību, cietību, nodilumizturību un noguruma ilgmūžību.

1. Rullīšu ķēdes termiskās apstrādes pamatjēdzieni
Termiskā apstrāde ir apstrādes metode, kas maina metāla materiālu iekšējo struktūru, izmantojot karsēšanu, izolāciju un dzesēšanu, lai iegūtu nepieciešamo veiktspēju. Rullīšu ķēdēm termiskā apstrāde var ne tikai uzlabot to mehāniskās īpašības, bet arī uzlabot to nodilumizturību un noguruma ilgmūžību, lai tās varētu pielāgoties dažādiem sarežģītiem darba apstākļiem.

2. Rullīšu ķēžu bieži izmantotie termiskās apstrādes procesi
(I) Rūdīšana un atlaidināšana
Rūdīšanas process
Sildīšana: Rullīšu ķēde jāuzsilda līdz atbilstošai temperatūrai, parasti virs Ac3 vai Ac1. Sildīšanas temperatūras izvēle ir atkarīga no rullīšu ķēdes materiāla sastāva un nepieciešamajiem veiktspējas rādītājiem.
Izolācija: Pēc dzēšanas temperatūras sasniegšanas uzturiet noteiktu izolācijas laiku, lai rullīšu ķēdes iekšējā temperatūra būtu vienmērīga.
Rūdīšana: Rullīšu ķēde tiek ātri iegremdēta rūdīšanas vidē, piemēram, ūdenī, eļļā vai sālsūdenī. Rūdīšanas vides izvēle ietekmē dzesēšanas ātrumu un cietības sadalījumu pēc rūdīšanas. Ūdenim ir ātrākais dzesēšanas ātrums, bet tas var izraisīt lielāku iekšējo spriegumu; eļļai ir lēnāks dzesēšanas ātrums un mazāks iekšējais spriegums pēc rūdīšanas.
Funkcija: Rūdīšanas galvenais mērķis ir uzlabot rullīšu ķēdes cietību un izturību. Ātri atdzesējot, uz rullīšu ķēdes virsmas un iekšpusē veidojas sacietējis audums, tādējādi uzlabojot tās nodilumizturību un triecienizturību.
Rūdīšanas process
Sildīšana: Rūdītā veltņu ķēde tiek uzkarsēta līdz temperatūrai, kas zemāka par Ac1. Atlaidināšanas temperatūras izvēle ir atkarīga no nepieciešamā cietības un izturības līdzsvara. Parasti, jo augstāka ir atlaidināšanas temperatūra, jo zemāka ir cietība un jo labāka ir izturība.
Siltuma saglabāšana: noteiktu laiku turiet atlaidināšanas temperatūrā, lai stabilizētu veltņu ķēdes iekšējo organizāciju.
Atdzesēšana: Pēc sasilšanas lēnām atdzesējiet līdz istabas temperatūrai.
Funkcija: Atlaidināšanas galvenais mērķis ir samazināt iekšējo spriegumu, kas rodas rūdīšanas laikā, un pielāgot veltņu ķēdes cietību un izturību. Ar atlaidināšanas apstrādes palīdzību veltņu ķēde var iegūt labāku visaptverošu veiktspēju un samazināt plaisāšanas un lūzuma risku lietošanas laikā.
(II) Virsmas sacietēšanas apstrāde
Virsmas dzēšana
Indukcijas sildīšanas virsmas dzēšana: Izmantojot elektromagnētiskās indukcijas principu, caur indukcijas spoli tiek laista augstfrekvences strāva, lai radītu maiņstrāvu magnētisko lauku, kā rezultātā veltņu ķēdes virsma ģenerē virpuļstrāvas un ātri uzsilst. Indukcijas sildīšanas priekšrocības ir ātrs sildīšanas ātrums, precīza temperatūras kontrole un ātra lokālo virsmu dzēšana.
Liesmas sildīšanas virsmas dzēšana: Izmantojiet liesmas smidzināšanas pistoli, lai uzsildītu veltņu ķēdes virsmu un pēc tam to ātri atdzesētu. Liesmas sildīšanas priekšrocības ir vienkāršs aprīkojums un elastīga darbība, kas ir piemērota lielu veltņu ķēžu vai lokālu laukumu virsmas dzēšanai.
Funkcija: Virsmas rūdīšana var ievērojami uzlabot veltņu ķēdes virsmas cietību un nodilumizturību. Pakļaujot to mainīgām slodzēm un trieciena slodzēm, veltņu ķēde pēc virsmas rūdīšanas var labāk izturēt nodilumu un noguruma bojājumus.
Karbonizācija un nitridēšana
Karburizācijas process: Rullīšu ķēde tiek ievietota vidē, kas satur oglekļa elementus, un augstā temperatūrā oglekļa atomi tiek infiltrēti rullīšu ķēdes virsmā, veidojot augsta oglekļa satura sacietējušu slāni. Rullīšu ķēde pēc karburizācijas parasti ir jāatlaidina un jāatkvēlina, lai vēl vairāk uzlabotu tās virsmas cietību un nodilumizturību.
Nitridēšanas process: ievietojiet rullīšu ķēdi slāpekli saturošā vidē un ļaujiet slāpekļa atomiem noteiktā temperatūrā iekļūt rullīšu ķēdes virsmā, veidojot ar nitrīdu sacietētu slāni. Pēc nitridēšanas rullīšu ķēdei ir augsta virsmas cietība, laba nodilumizturība un laba izturība pret koroziju.
Funkcija: Karburizācijas un nitridēšanas procesi var ievērojami uzlabot veltņu ķēdes virsmas cietību un nodilumizturību. Salīdzinot ar virsmas rūdīšanu, karburizācijas un nitridēšanas rezultātā izveidotais sacietējušais slānis ir dziļāks un var labāk izturēt nodiluma un noguruma bojājumus.
(III) Vispārējā termiskā apstrāde
Atkvēlināšana
Process: Uzkarsē rullīšu ķēdi līdz 30–50 grādiem virs Ac3, uztur to siltu noteiktu laiku un pēc tam lēnām atdzesē krāsnī līdz zem 500 grādiem un atdzesē gaisā.
Funkcija: Atkvēlināšanas galvenais mērķis ir samazināt veltņu ķēdes cietību un uzlabot tās plastiskumu un griešanas veiktspēju. Atkvēlināšanas rezultātā veltņu ķēdi ir vieglāk veidot un apstrādāt turpmākajā apstrādē.
Normalizācija
Process: Uzkarsē rullīšu ķēdi līdz temperatūrai virs Ac3 vai Acm, uztur to siltu, izņem no krāsns un atdzesē gaisā.
Funkcija: Normalizēšana var uzlabot graudus, padarīt struktūru vienmērīgu un uzlabot veltņu ķēdes vispārējo veiktspēju. Salīdzinot ar atkvēlināšanu, normalizētai veltņu ķēdei ir augstāka cietība un izturība.
Rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde
Process: Rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde ir rūdīšanas un augstas temperatūras atlaidināšanas kombinācija. Vispirms rullīšu ķēde tiek uzkarsēta līdz temperatūrai virs Ac3, pēc tam rūdīšana tiek veikta, saglabājot siltumu, un pēc tam atlaidināšana 500–650 ℃ temperatūrā.
Funkcija: Rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde var nodrošināt visaptverošu augstas izturības un labas stingrības veiktspēju. Rullīšu ķēdei pēc rūdīšanas un atlaidināšanas ir labāka stabilitāte un uzticamība, pakļaujot to lielām slodzēm un trieciena slodzēm.
(IV) Īpašs termiskās apstrādes process
Karbonitrīdēšana
Process: Veltņu ķēdi un oglekļa un slāpekļa avotu kopā uzkarsē līdz kopdifūzijas temperatūrai un uztur to noteiktu laiku. Kopdifūzijas procesā oglekļa un slāpekļa atomi vienlaikus iekļūst veltņu ķēdes virsmā, veidojot ar karbonitrīdu sacietējušu slāni.
Funkcija: Karbonitrīdēšana var ievērojami uzlabot veltņu ķēdes virsmas cietību un nodilumizturību. Salīdzinot ar cementēšanu un nitrēšanu, ar karbonitrīdēšanu izveidotajam sacietējušajam slānim ir labāka visaptveroša veiktspēja un tas var labāk izturēt pret nodilumu un noguruma bojājumiem.
Boriding
Process: Ievietojiet rullīšu ķēdi vidē, kas satur bora elementus, un ļaujiet bora atomiem noteiktā temperatūrā iekļūt rullīšu ķēdes virsmā.
Funkcija: Rullīšu ķēdes virsmas cietība pēc urbšanas ir ārkārtīgi augsta, un nodilumizturība ir lieliska. Tā ir piemērota rullīšu ķēdēm, ko izmanto skarbos darba apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā un lielā slodzē.

3. Termiskās apstrādes procesa ietekme uz rullīšu ķēžu veiktspēju
Cietība un nodilumizturība
Rullīšu ķēdes virsmas cietību var ievērojami uzlabot, izmantojot rūdīšanu, virsmas rūdīšanu, cementēšanu, nitridēšanu un citus procesus. Augstas cietības virsma var labāk izturēt nodilumu un pagarināt rullīšu ķēdes kalpošanas laiku.
Stiprums un izturība
Rūdīšana un atlaidināšana, rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde un citi procesi var uzlabot rullīšu ķēdes izturību un stingrību. Pakļaujot to lielām slodzēm un trieciena slodzēm, termiski apstrādātas rullīšu ķēdes var labāk saglabāt stabilitāti un uzticamību.
Noguruma dzīve
Termiskā apstrāde var uzlabot rullīšu ķēdes mikrostruktūru, samazināt iekšējos defektus un tādējādi palielināt tās noguruma izturību. Termiski apstrādātas rullīšu ķēdes labāk iztur noguruma bojājumus, atkārtoti pakļaujot tās mainīgām slodzēm.
Korozijas izturība
Tādi procesi kā nitridēšana un borošana var uzlabot rullīšu ķēžu korozijas izturību. Rullīšu ķēdes, ko izmanto mitrā vai kodīgā vidē, pēc šiem termiskās apstrādes procesiem var labāk izturēt koroziju.

4. Termiskās apstrādes procesu izvēle un optimizācija
Izvēlieties termiskās apstrādes procesus atbilstoši veltņu ķēdes materiālam
Dažādu materiālu rullīšu ķēdēm ir atšķirīga pielāgošanās spēja termiskās apstrādes procesiem. Piemēram, oglekļa tērauda rullīšu ķēdēm parasti tiek izmantoti tādi procesi kā rūdīšana un atlaidināšana, cementēšana utt., savukārt nerūsējošā tērauda rullīšu ķēdes ir piemērotākas tādiem procesiem kā nitridēšana un karbonitridēšana.
Izvēlieties termiskās apstrādes procesus atbilstoši rullīšu ķēžu lietošanas prasībām
Ja veltņu ķēde galvenokārt tiek izmantota lielu slodžu un trieciena slodžu izturēšanai, jāizvēlas termiskās apstrādes process, kas var uzlabot izturību un stingrību; ja veltņu ķēde galvenokārt tiek izmantota nodilumizturībai, jāizvēlas termiskās apstrādes process, kas var uzlabot virsmas cietību un nodilumizturību.
Optimizēt termiskās apstrādes procesa parametrus
Termiskās apstrādes procesa parametru izvēlei ir liela ietekme uz rullīšu ķēžu veiktspēju. Piemēram, nepamatota tādu parametru kā dzēšanas temperatūras, turēšanas laika, dzesēšanas ātruma u. c. izvēle var izraisīt nepietiekamu rullīšu ķēdes cietību vai pārmērīgu iekšējo spriegumu. Tāpēc ir nepieciešams optimizēt termiskās apstrādes procesa parametrus, veicot eksperimentus un gūstot pieredzi, atbilstoši rullīšu ķēdes materiālam un lietošanas prasībām.

5. Termiskās apstrādes procesa testēšana un kvalitātes kontrole
Cietības pārbaude
Cietība ir svarīgs rādītājs, lai novērtētu rullīšu ķēdes termiskās apstrādes kvalitāti. Ar cietības testa palīdzību var novērtēt, vai cietības sadalījums uz rullīšu ķēdes virsmas un iekšpusē atbilst prasībām. Izplatītākās cietības testa metodes ietver Rokvela cietības testu, virsmas cietības testu utt.
Metalogrāfiskais tests
Metalogrāfiskā pārbaude var novērot veltņu ķēdes mikrostruktūru un novērtēt, vai termiskās apstrādes process ir sasniedzis paredzēto efektu. Piemēram, ar metalogrāfiskās pārbaudes palīdzību var novērot martensīta struktūru pēc rūdīšanas un karbīda sadalījumu pēc cementēšanas.
Mehānisko īpašību pārbaude
Mehānisko īpašību pārbaude ietver stiepes pārbaudi, trieciena pārbaudi, noguruma pārbaudi utt. Ar šo pārbaužu palīdzību var vispusīgi novērtēt veltņu ķēdes izturību, stingrību, noguruma ilgmūžību un citus veiktspējas rādītājus, lai pārliecinātos, ka tā atbilst lietošanas prasībām.
Kvalitātes kontroles sistēma
Stingras kvalitātes kontroles sistēmas izveide ir galvenais, lai nodrošinātu veltņu ķēžu termiskās apstrādes kvalitāti. Sākot ar izejvielu iegādi un termiskās apstrādes procesa veikšanu līdz gatavās produkcijas pārbaudei, katra saite ir stingri jākontrolē. Kvalitātes kontroles sistēma var nodrošināt, ka veltņu ķēdes kvalitāte ir stabila un uzticama, lai atbilstu starptautisko vairumtirgotāju prasībām.

6. Gadījuma analīze
(I) Rullīšu ķēdes termiskās apstrādes gadījums noteiktā automašīnu ražošanas rūpnīcā
Fons
Noteiktā automobiļu ražošanas rūpnīcā izmantotajai rullīšu ķēdei ir jāiztur lielas slodzes un trieciena slodzes, kā arī tai ir jābūt labai nodilumizturībai un noguruma izturībai.
Termiskās apstrādes procesa izvēle
Rūdīšanas un atlaidināšanas process tiek pieņemts ar rūdīšanas temperatūru 850 ℃ un 30 minūšu turēšanas laiku, kam seko augstas temperatūras atlaidināšana 550 ℃ temperatūrā un 2 stundu turēšanas laiks.
Testa rezultāti
Pēc rūdīšanas un atlaidināšanas veltņu ķēdes virsmas cietība sasniedz HRC45-50, bet serdes cietība ir HRC30-35. Metalogrāfiskā pārbaude liecina, ka martensīta struktūra pēc rūdīšanas ir vienmērīga un sorbīta struktūra pēc atlaidināšanas ir laba. Mehānisko īpašību pārbaude liecina, ka veltņu ķēdes stiepes izturība ir 1200 MPa, tecēšanas robeža ir 1000 MPa, triecienizturība ir 50 J/cm², un noguruma kalpošanas laiks ir ievērojami uzlabots.
Lietojumprogrammas efekts
Pēc tam, kad automobiļu ražošanas rūpnīca pēc rūdīšanas un atlaidināšanas izmanto veltņu ķēdi, iekārtas darbība ir stabilāka, veltņu ķēdes kalpošanas laiks tiek pagarināts par 50% un uzturēšanas izmaksas ievērojami samazinās.
(II) Kalnrūpniecības iekārtas rullīšu ķēdes termiskās apstrādes gadījums
Fons
Kalnrūpniecības iekārtās izmantotajai rullīšu ķēdei jādarbojas skarbos darba apstākļos, un tai ir nepieciešama augsta nodilumizturība un izturība pret koroziju.
Termiskās apstrādes procesa izvēle
Tiek pieņemts karbonitridēšanas process, kopdifūzijas temperatūra ir 850 ℃, turēšanas laiks ir 4 stundas, un pēc tam tiek veikta rūdīšana un zemas temperatūras atlaidināšana.
Testa rezultāti
Pēc karbonitrīda apstrādes veltņu ķēdes virsmas cietība sasniedz HV1000–1200, un nodilumizturība ir ievērojami uzlabojusies. Metalogrāfiskā pārbaude rāda, ka karbonitrīda sacietēšanas slānis ir vienmērīgi sadalīts ar biezumu 0,5–0,8 mm. Korozijas izturības tests rāda, ka veltņu ķēdes korozijas izturība mitrā vidē ir uzlabojusies 3 reizes.
Lietojumprogrammas efekts
Pēc tam, kad kalnrūpniecības iekārtās tiek izmantota ar karbonitrīdu apstrādāta veltņu ķēde, veltņu ķēdes nodiluma ātrums ievērojami samazinās, kalpošanas laiks tiek pagarināts 2 reizes un iekārtas darbības efektivitāte ir ievērojami uzlabojusies.

7. Nākotnes attīstības tendence
Inteliģenta termiskās apstrādes tehnoloģija
Attīstoties mākslīgajam intelektam un automatizācijas tehnoloģijām, inteliģenta termiskās apstrādes tehnoloģija kļūs par nākotnes attīstības tendenci. Izmantojot inteliģentu vadības sistēmu, termiskās apstrādes procesa parametrus var uzraudzīt un pielāgot reāllaikā, lai panāktu precīzu kontroli un uzlabotu termiskās apstrādes kvalitāti un efektivitāti.
Zaļa un videi draudzīga termiskās apstrādes tehnoloģija
Vides apziņas veicināšana veicinās zaļas un videi draudzīgas termiskās apstrādes tehnoloģijas attīstību. Piemēram, nepiesārņojošu dzēšanas līdzekļu un enerģiju taupošu sildīšanas iekārtu izmantošana var samazināt enerģijas patēriņu un vides piesārņojumu termiskās apstrādes laikā.
Augstas veiktspējas termiskās apstrādes materiāli
Augstas veiktspējas termiskās apstrādes materiālu izpēte un izstrāde ir galvenais elements rullīšu ķēžu veiktspējas uzlabošanā. Piemēram, jaunu karburizējošo līdzekļu, nitridējošo līdzekļu u. c. izstrāde var vēl vairāk uzlabot rullīšu ķēžu virsmas cietību un nodilumizturību.
Termiskās apstrādes procesu inovācijas un optimizācija
Apvienojumā ar progresīvu materiālzinātni un mehānikas teoriju termiskās apstrādes process tiek nepārtraukti optimizēts un ieviests jauninājumos. Piemēram, salikts termiskās apstrādes process tiek izmantots, lai apvienotu vairākus termiskās apstrādes procesus, lai pilnībā izmantotu to attiecīgās priekšrocības un vēl vairāk uzlabotu rullīšu ķēžu veiktspēju.

8. Secinājums
Termiskās apstrādes process ir galvenā tehnoloģija, lai uzlabotu veltņu ķēžu veiktspēju. Ar rūdīšanas un atlaidināšanas, virsmas sacietēšanas, vispārējās termiskās apstrādes un citu procesu palīdzību var ievērojami uzlabot veltņu ķēžu cietību, izturību, nodilumizturību un noguruma ilgmūžību. Piemērota termiskās apstrādes procesa izvēle un procesa parametru optimizēšana ir svarīgi elementi, lai nodrošinātu veltņu ķēžu kvalitāti. Vienlaikus stabilas kvalitātes kontroles sistēmas izveide un progresīvu testēšanas metožu ieviešana ir garantija veltņu ķēžu termiskās apstrādes kvalitātei. Nākotnē, attīstoties inteliģentiem, videi draudzīgiem un augstas veiktspējas materiāliem, veltņu ķēžu termiskās apstrādes tehnoloģija turpinās ieviest jauninājumus un optimizēties, nodrošinot uzticamākus mehāniskos komponentus rūpnieciskajām transmisijas un transportēšanas sistēmām.