Penjelasan terperinci tentang proses rawatan haba rantai penggelek: teknologi utama untuk meningkatkan prestasi

Penjelasan terperinci tentang proses rawatan haba rantai penggelek: teknologi utama untuk meningkatkan prestasi

Pengenalan
Sebagai komponen mekanikal yang digunakan secara meluas dalam sistem penghantaran dan penyampaian perindustrian, prestasi dan jangka hayatrantai penggelekadalah penting untuk operasi peralatan yang stabil. Proses rawatan haba merupakan penghubung utama untuk meningkatkan prestasi rantai penggelek. Dengan mengubah mikrostruktur bahan, kekuatan, kekerasan, rintangan haus dan jangka hayat lesu rantai penggelek dapat ditingkatkan dengan ketara.

1. Konsep asas rawatan haba rantai penggelek
Rawatan haba ialah kaedah pemprosesan yang mengubah struktur dalaman bahan logam melalui pemanasan, penebat dan penyejukan untuk mendapatkan prestasi yang diperlukan. Bagi rantai penggelek, rawatan haba bukan sahaja dapat meningkatkan sifat mekanikalnya, tetapi juga meningkatkan rintangan haus dan jangka hayat lesu, supaya ia dapat menyesuaikan diri dengan pelbagai keadaan kerja yang kompleks.

2. Proses rawatan haba yang biasa digunakan untuk rantai penggelek
(I) Pelindapkejutan dan penyesuian
Proses pelindapkejutan
Pemanasan: Panaskan rantai penggelek ke suhu yang sesuai, biasanya melebihi Ac3 atau Ac1. Pilihan suhu pemanasan bergantung pada komposisi bahan rantai penggelek dan petunjuk prestasi yang diperlukan.
Penebat: Selepas mencapai suhu pelindapkejutan, kekalkan masa penebat tertentu untuk menjadikan suhu dalaman rantai penggelek seragam.
Pelindapkejutan: Rantai penggelek direndam dengan cepat dalam medium pelindapkejutan seperti air, minyak atau air garam. Pilihan medium pelindapkejutan mempengaruhi kadar penyejukan dan taburan kekerasan selepas pelindapkejutan. Air mempunyai kadar penyejukan terpantas, tetapi boleh menyebabkan tekanan dalaman yang lebih besar; minyak mempunyai kadar penyejukan yang lebih perlahan dan tekanan dalaman yang kurang selepas pelindapkejutan.
Fungsi: Tujuan utama pelindapkejutan adalah untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan rantai penggelek. Melalui penyejukan pantas, tisu yang mengeras terbentuk pada permukaan dan bahagian dalam rantai penggelek, sekali gus meningkatkan rintangan haus dan rintangan hentaman.
Proses pembajaan
Pemanasan: Rantai penggelek yang telah dipadamkan dipanaskan pada suhu di bawah Ac1. Pilihan suhu pembajaan bergantung pada keseimbangan kekerasan dan ketahanan yang diperlukan. Secara amnya, semakin tinggi suhu pembajaan, semakin rendah kekerasan dan semakin baik ketahanannya.
Pemeliharaan haba: Kekalkan pada suhu pembajaan untuk tempoh masa tertentu untuk menstabilkan organisasi dalaman rantai penggelek.
Penyejukan: Sejukkan perlahan-lahan ke suhu bilik selepas pembajaan.
Fungsi: Tujuan utama pembajaan adalah untuk mengurangkan tekanan dalaman yang dihasilkan semasa pelindapkejutan dan melaraskan kekerasan dan ketahanan rantai penggelek. Melalui rawatan pembajaan, rantai penggelek dapat memperoleh prestasi komprehensif yang lebih baik dan mengurangkan risiko keretakan dan pecah semasa penggunaan.
(II) Rawatan pengerasan permukaan
Pelindapkejutan permukaan
Pelindapkejutan permukaan pemanasan induksi: Menggunakan prinsip induksi elektromagnet, arus frekuensi tinggi dialirkan melalui gegelung induksi untuk menghasilkan medan magnet berselang-seli, supaya permukaan rantai penggelek menghasilkan arus pusar dan memanas dengan cepat. Kelebihan pemanasan induksi adalah kelajuan pemanasan yang pantas, kawalan suhu yang tepat, dan pelindapkejutan permukaan setempat yang cepat.
Pelindapkejutan permukaan pemanasan api: Gunakan pistol semburan api untuk memanaskan permukaan rantai penggelek dan kemudian menyejukkannya dengan cepat. Kelebihan pemanasan api adalah peralatan mudah dan operasi fleksibel, yang sesuai untuk pelindapkejutan permukaan rantai penggelek besar atau kawasan setempat.
Fungsi: Pelindapkejutan permukaan boleh meningkatkan kekerasan dan rintangan haus permukaan rantai penggelek dengan ketara. Apabila tertakluk kepada beban berselang-seli dan beban hentaman, rantai penggelek selepas pelindapkejutan permukaan boleh menahan kerosakan haus dan lesu dengan lebih baik.
Pengkarbonan dan nitridasi
Proses pengkarbonan: Rantai penggelek diletakkan dalam medium yang mengandungi unsur karbon, dan atom karbon menyusup ke dalam permukaan rantai penggelek pada suhu tinggi untuk membentuk lapisan keras berkarbon tinggi. Rantai penggelek selepas pengkarbonan biasanya perlu dipadamkan dan dibaja untuk meningkatkan lagi kekerasan permukaan dan rintangan hausnya.
Proses nitridasi: Letakkan rantai penggelek dalam medium yang mengandungi nitrogen, dan biarkan atom nitrogen menembusi permukaan rantai penggelek pada suhu tertentu untuk membentuk lapisan nitrida yang mengeras. Rantai penggelek selepas nitridasi mempunyai kekerasan permukaan yang tinggi, rintangan haus yang baik, dan rintangan kakisan yang baik.
Fungsi: Proses pengkarbonan dan nitridasi boleh meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan haus rantai penggelek dengan ketara. Berbanding dengan pelindapkejutan permukaan, lapisan keras yang dibentuk oleh pengkarbonan dan nitridasi adalah lebih dalam dan boleh menahan kerosakan haus dan lesu dengan lebih baik.
(III) Rawatan haba keseluruhan
Penyepuhlindapan
Proses: Panaskan rantai penggelek hingga 30-50 darjah di atas Ac3, pastikan ia suam untuk tempoh masa tertentu, dan kemudian sejukkan perlahan-lahan ke bawah 500 darjah di dalam relau dan sejukkan di udara.
Fungsi: Tujuan utama penyepuhlindapan adalah untuk mengurangkan kekerasan rantai penggelek dan meningkatkan keplastikan serta prestasi pemotongannya. Melalui penyepuhlindapan, rantai penggelek lebih mudah dibentuk dan diproses dalam pemprosesan berikutnya.
Menormalkan
Proses: Panaskan rantai penggelek ke atas Ac3 atau Acm, pastikan ia suam, keluarkan dari relau dan sejukkan di udara.
Fungsi: Normalisasi boleh menghaluskan butiran, menjadikan struktur seragam, dan meningkatkan prestasi komprehensif rantai penggelek. Berbanding dengan penyepuhlindapan, rantai penggelek selepas normalisasi mempunyai kekerasan dan kekuatan yang lebih tinggi.
Rawatan pelindapkejutan dan penyesuian
Proses: Rawatan pelindapkejutan dan penyesuian adalah gabungan pelindapkejutan dan penyesuian suhu tinggi. Pertama, panaskan rantai penggelek ke atas Ac3, lindapkejutan selepas pemeliharaan haba, dan kemudian temper pada suhu 500-650℃.
Fungsi: Rawatan pelindapkejutan dan pembajaan boleh memperoleh prestasi komprehensif kekuatan tinggi dan ketahanan yang baik. Rantai penggelek selepas pelindapkejutan dan pembajaan mempunyai kestabilan dan kebolehpercayaan yang lebih baik apabila dikenakan beban tinggi dan beban impak.
(IV) Proses rawatan haba khas
Karbonitriding
Proses: Panaskan rantai penggelek dan sumber karbon dan nitrogen bersama-sama sehingga suhu resapan bersama dan biarkan ia kekal selama tempoh tertentu. Semasa proses resapan bersama, atom karbon dan nitrogen secara serentak menembusi permukaan rantai penggelek untuk membentuk lapisan karbonitrida yang mengeras.
Fungsi: Karbonitriding boleh meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan haus rantai penggelek dengan ketara. Berbanding dengan pengkarbonan dan nitriding, lapisan keras yang dibentuk oleh karbonitriding mempunyai prestasi komprehensif yang lebih baik dan boleh menahan kerosakan haus dan lesu dengan lebih baik.
Memboringkan
Proses: Letakkan rantai penggelek dalam medium yang mengandungi unsur boron dan biarkan atom boron menembusi permukaan rantai penggelek pada suhu tertentu.
Fungsi: Kekerasan permukaan rantai penggelek selepas pengeboran adalah sangat tinggi dan rintangan haus adalah sangat baik. Ia sesuai untuk rantai penggelek yang digunakan di bawah keadaan kerja yang keras, seperti suhu tinggi dan beban tinggi.

3. Pengaruh proses rawatan haba terhadap prestasi rantai penggelek
Kekerasan dan rintangan haus
Kekerasan permukaan rantai penggelek boleh diperbaiki dengan ketara melalui pelindapkejutan, pelindapkejutan permukaan, pengkarbonan, nitridasi dan proses lain. Permukaan kekerasan yang tinggi dapat menahan haus dengan lebih baik dan memanjangkan jangka hayat rantai penggelek.
Kekuatan dan ketahanan
Pelindapkejutan dan pembajaan, rawatan pelindapkejutan dan pembajaan serta proses lain boleh meningkatkan kekuatan dan ketahanan rantai penggelek. Apabila tertakluk kepada beban tinggi dan beban impak, rantai penggelek yang dirawat haba boleh mengekalkan kestabilan dan kebolehpercayaan dengan lebih baik.
Kehidupan yang keletihan
Rawatan haba boleh meningkatkan mikrostruktur rantai penggelek, mengurangkan kecacatan dalaman, dan dengan itu meningkatkan jangka hayat lesunya. Rantai penggelek yang dirawat haba lebih mampu menahan kerosakan lesu apabila berulang kali dikenakan beban berselang-seli.
Rintangan kakisan
Proses seperti nitriding dan boronisasi boleh meningkatkan ketahanan kakisan rantai penggelek. Rantai penggelek yang digunakan dalam persekitaran lembap atau menghakis boleh menahan kakisan dengan lebih baik selepas proses rawatan haba ini.

4. Pemilihan dan pengoptimuman proses rawatan haba
Pilih proses rawatan haba mengikut bahan rantai penggelek
Rantai penggelek daripada bahan yang berbeza mempunyai kebolehsuaian yang berbeza terhadap proses rawatan haba. Contohnya, rantai penggelek keluli karbon biasanya menggunakan proses seperti pelindapkejutan dan pembajaan, pengkarbonan, dan sebagainya; manakala rantai penggelek keluli tahan karat lebih sesuai untuk proses seperti nitriding dan karbonitriding.
Pilih proses rawatan haba mengikut keperluan penggunaan rantai penggelek
Jika rantai penggelek digunakan terutamanya untuk menahan beban tinggi dan beban impak, proses rawatan haba yang boleh meningkatkan kekuatan dan ketahanan harus dipilih; jika rantai penggelek digunakan terutamanya untuk rintangan haus, proses rawatan haba yang boleh meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan haus harus dipilih.
Optimumkan parameter proses rawatan haba
Pemilihan parameter proses rawatan haba mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi rantai penggelek. Contohnya, pemilihan parameter yang tidak munasabah seperti suhu pelindapkejutan, masa pegangan, kadar penyejukan, dan sebagainya boleh menyebabkan kekerasan yang tidak mencukupi atau tekanan dalaman yang berlebihan pada rantai penggelek. Oleh itu, adalah perlu untuk mengoptimumkan parameter proses rawatan haba melalui eksperimen dan pengalaman mengikut keperluan bahan dan penggunaan rantai penggelek.

5. Pengujian dan kawalan kualiti proses rawatan haba
Ujian kekerasan
Kekerasan merupakan petunjuk penting untuk mengukur kualiti rawatan haba rantai penggelek. Melalui ujian kekerasan, dapat dinilai sama ada taburan kekerasan pada permukaan dan bahagian dalam rantai penggelek memenuhi keperluan. Kaedah ujian kekerasan yang biasa termasuk ujian kekerasan Rockwell, ujian kekerasan permukaan, dan sebagainya.
Ujian metalografi
Ujian metalografi dapat memerhatikan mikrostruktur rantai penggelek dan menilai sama ada proses rawatan haba telah mencapai kesan yang dijangkakan. Contohnya, melalui ujian metalografi, struktur martensit selepas pelindapkejutan dan taburan karbida selepas pengkarbonan dapat diperhatikan.
Ujian sifat mekanikal
Ujian sifat mekanikal merangkumi ujian tegangan, ujian hentaman, ujian keletihan, dan sebagainya. Melalui ujian ini, kekuatan, ketahanan, jangka hayat keletihan dan petunjuk prestasi lain rantai penggelek dapat dinilai secara komprehensif untuk memastikan ia dapat memenuhi keperluan penggunaan.
Sistem kawalan kualiti
Mewujudkan sistem kawalan kualiti yang kukuh adalah kunci untuk memastikan kualiti rawatan haba rantai penggelek. Daripada perolehan bahan mentah, pelaksanaan proses rawatan haba hinggalah pemeriksaan produk siap, setiap pautan perlu dikawal ketat. Sistem kawalan kualiti dapat memastikan kualiti rantai penggelek stabil dan boleh dipercayai untuk memenuhi keperluan pembeli borong antarabangsa.

6. Analisis Kes
(I) Kes Rawatan Haba Rantai Penggelek di Kilang Pembuatan Automobil Tertentu
Latar Belakang
Rantai penggelek yang digunakan di kilang pembuatan automobil tertentu perlu menahan beban tinggi dan beban impak, dan dikehendaki mempunyai rintangan haus dan jangka hayat lesu yang baik.
Pemilihan proses rawatan haba
Proses pelindapkejutan dan pembajaan digunakan, dengan suhu pelindapkejutan 850℃ dan masa pegangan selama 30 minit, diikuti dengan pembajaan suhu tinggi pada 550℃ dan masa pegangan selama 2 jam.
Keputusan ujian
Selepas pelindapkejutan dan pembajaan, kekerasan permukaan rantai penggelek mencapai HRC45-50 dan kekerasan teras ialah HRC30-35. Pemeriksaan metalografi menunjukkan bahawa struktur martensit selepas pelindapkejutan adalah seragam dan struktur sorbit selepas pembajaan adalah baik. Ujian sifat mekanikal menunjukkan bahawa kekuatan tegangan rantai penggelek ialah 1200MPa, kekuatan alah ialah 1000MPa, ketahanan hentaman ialah 50J/cm², dan jangka hayat lesu bertambah baik dengan ketara.
Kesan aplikasi
Selepas kilang pembuatan automobil menggunakan rantai roller selepas pelindapkejutan dan pembajaan, operasi peralatan lebih stabil, hayat perkhidmatan rantai roller dilanjutkan sebanyak 50%, dan kos penyelenggaraan dikurangkan dengan ketara.
(II) Kes rawatan haba rantai penggelek peralatan perlombongan
Latar Belakang
Rantai penggelek yang digunakan dalam peralatan perlombongan perlu beroperasi di bawah keadaan kerja yang keras dan memerlukan rintangan haus dan kakisan yang tinggi.
Pemilihan proses rawatan haba
Proses karbonitriding digunakan, suhu penyebaran bersama ialah 850℃, masa pegangan ialah 4 jam, dan kemudian pelindapkejutan dan pembajaan suhu rendah dijalankan.
Keputusan ujian
Selepas rawatan karbonitridasi, kekerasan permukaan rantai penggelek mencapai HV1000-1200, dan rintangan haus bertambah baik dengan ketara. Pemeriksaan metalografi menunjukkan bahawa lapisan pengerasan karbonitrida diagihkan secara sekata dengan ketebalan 0.5-0.8mm. Ujian rintangan kakisan menunjukkan bahawa rintangan kakisan rantai penggelek dalam persekitaran lembap bertambah baik sebanyak 3 kali ganda.
Kesan aplikasi
Selepas peralatan perlombongan menggunakan rantai roller yang dirawat dengan karbonitriding, kadar haus rantai roller berkurangan dengan ketara, hayat perkhidmatan dilanjutkan sebanyak 2 kali ganda, dan kecekapan operasi peralatan bertambah baik dengan ketara.

7. Trend pembangunan masa hadapan
Teknologi rawatan haba pintar
Dengan perkembangan kecerdasan buatan dan teknologi automasi, teknologi rawatan haba pintar akan menjadi trend pembangunan masa hadapan. Melalui sistem kawalan pintar, parameter proses rawatan haba boleh dipantau dan diselaraskan dalam masa nyata untuk mencapai kawalan yang tepat dan meningkatkan kualiti dan kecekapan rawatan haba.
Teknologi rawatan haba yang mesra alam dan hijau
Peningkatan kesedaran alam sekitar akan menggalakkan pembangunan teknologi rawatan haba yang hijau dan mesra alam. Contohnya, penggunaan media pelindapkejutan bebas pencemaran dan peralatan pemanasan penjimatan tenaga dapat mengurangkan penggunaan tenaga dan pencemaran alam sekitar semasa rawatan haba.
Bahan rawatan haba berprestasi tinggi
Penyelidikan dan pembangunan bahan rawatan haba berprestasi tinggi adalah kunci untuk meningkatkan prestasi rantai penggelek. Contohnya, pembangunan agen pengkarbonan baharu, agen nitridasi, dan sebagainya dapat meningkatkan lagi kekerasan permukaan dan rintangan haus rantai penggelek.
Inovasi dan pengoptimuman proses rawatan haba
Digabungkan dengan sains bahan termaju dan teori mekanik, proses rawatan haba sentiasa dioptimumkan dan diinovasi. Contohnya, proses rawatan haba komposit digunakan untuk menggabungkan pelbagai proses rawatan haba bagi memanfaatkan sepenuhnya kelebihan masing-masing dan meningkatkan lagi prestasi rantai penggelek.

8. Kesimpulan
Proses rawatan haba merupakan teknologi utama untuk meningkatkan prestasi rantai penggelek. Melalui pelindapkejutan dan pembajaan, rawatan pengerasan permukaan, rawatan haba keseluruhan dan proses lain, kekerasan, kekuatan, rintangan haus dan jangka hayat lesu rantai penggelek boleh diperbaiki dengan ketara. Memilih proses rawatan haba yang sesuai dan mengoptimumkan parameter proses adalah penghubung penting untuk memastikan kualiti rantai penggelek. Pada masa yang sama, mewujudkan sistem kawalan kualiti yang kukuh dan menerima pakai kaedah ujian lanjutan adalah jaminan untuk memastikan kualiti rawatan haba rantai penggelek. Pada masa hadapan, dengan pembangunan bahan pintar, hijau dan berprestasi tinggi, teknologi rawatan haba rantai penggelek akan terus berinovasi dan mengoptimumkan, menyediakan komponen mekanikal yang lebih andal untuk sistem penghantaran dan penyampaian perindustrian.