التسخين التعريفي منذ عام 2000

عوامل التأثير في تشوه أجزاء التروس وعملية المعالجة الحرارية

الخلاصة: تحلل هذه الورقة العوامل المؤثرة المختلفة لتشوه المعالجة الحرارية للعتاد ، وتشير إلى أن تشوه المعالجة الحرارية لأجزاء التروس يتأثر بشكل أساسي بالعديد من العوامل مثل هيكل الجزء ، والمواد ، والتزوير ، والتشغيل الآلي ، وتكنولوجيا المعالجة الحرارية ، والمعدات.

مقدمة موجزة للمعالجة الحرارية بالكربنة

يستخدم العمود بشكل شائع في معدات السيارات بعد التطريق والتطبيع والقطع والكربنة والتبريد والمعالجة الحرارية ، واللعب من أجل صلابة عالية للطبقة الكربونية وجوهر المؤسسة ، وله خصائص ميكانيكية شاملة جيدة لهذه المنظمات ، وكذلك الإجهاد المتبقي بعد التبريد على الخاصية الميكانيكية للعمود والعتاد له دور حاسم. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام المعالجة الحرارية بالكربنة على نطاق واسع في شركتنا ، وهي أيضًا عملية معالجة حرارية ناضجة نسبيًا. الغرض من الكربنة هو الحصول على طبقة سطحية عالية الكربون ، وكذلك نواة منخفضة الكربون ، من أجل ضمان اللدونة العالية وصلابة اللب ، وصلابة السطح العالية ، وتحسين الصلابة ، ومقاومة التآكل ، وقوة التعب من الشغل.

تحليل تشوه المعالجة الحرارية

1. العوامل المؤثرة في تشوه المعالجة الحرارية

في نفس الوقت الذي تتم فيه المعالجة الحرارية ، يجب تغيير شكل وحجم الأجزاء ، وذلك نتيجة العمل المشترك لإجهاد الأنسجة ، والضغط الحراري ، والجاذبية. كل من الإجهاد الهيكلي والضغط الحراري هما إجهاد المعالجة الحرارية ، ويشير الإجهاد الهيكلي إلى الإجهاد الناجم عن التحولات المختلفة للأجزاء المختلفة أثناء المعالجة الحرارية بسبب التبريد المختلف لكل جزء. الإجهاد الحراري هو الإجهاد الناجم عن التمدد غير المتكافئ للحرارة وانكماش البرد الناجم عن اختلاف درجة الحرارة لكل جزء من قطعة العمل. أثناء التبريد ، هناك نوعان أساسيان من تشوه الأجزاء: تشوه الشكل الهندسي ، بشكل أساسي تشوه الحجم والشكل الناجم عن إجهاد التبريد ؛ إن تشوه الحجم هو بشكل أساسي توسيع أو تقليل حجم قطعة العمل بالتناسب ، والذي ينتج عن تغيير الحجم المحدد أثناء انتقال المرحلة.

هناك الكثير من العوامل التي تؤثر على أجزاء المعالجة الحرارية ، حيث يتم إطلاق عملية التبريد لتشوه الإجهاد المحتمل للأجزاء ، ويتراكم الإجهاد المحتمل للتشوه في العملية الكاملة لمعالجة الأجزاء ، ويمكن تلخيصها على أنها التركيب الكيميائي للمادة ، وتزوير عملية درجة حرارة التطريق ، وسرعة التبريد بعد التطريق ، وعملية المعالجة الآلية لمعدل التغذية ، وسرعة القطع ، وكمية التغذية ، وطريقة التثبيت ، في عملية تسخين المعالجة الحرارية ، وسرعة التبريد ، ودرجة حرارة التسخين ، وعوامل أخرى. عملية المعالجة الحرارية هي العملية النهائية ، وجميع عمليات المنبع سوف تدفن البذور لتشوه المعالجة الحرارية للأجزاء. لذلك ، لا يمكن لدراسة تشوه المعالجة الحرارية أن تدرس فقط عملية المعالجة الحرارية نفسها ولكن يجب أن تركز على بنية الأجزاء والمواد وجميع إجراءات المعالجة للأجزاء.

2. عملية التلدين

العمليات التي يتم فيها تسخين المعادن خارج التوازن إلى درجة حرارة أعلى ، والاحتفاظ بها لفترة زمنية معينة ، ثم تبريدها ببطء لإنتاج نسيج قريب من التوازن يشار إليها مجتمعة باسم التلدين. الغرض من التلدين هو توحيد التركيب الكيميائي ، وتحسين الخواص الميكانيكية وخصائص العملية ، والقضاء على الإجهاد الداخلي أو تقليله ، وتوفير هيكل داخلي مناسب للمعالجة الحرارية النهائية للأجزاء.

3. عملية التبريد الكامل

يتم تسخين الفولاذ Subeutectoid أو مكوناته إلى درجة حرارة أعلى من Ac3 ثم تبريده بمعدل تبريد أكبر من معدل التبريد الحرج للحصول على هيكل مارتينسيت. المعالجة الحرارية لتحسين القوة والصلابة ومقاومة التآكل تسمى التبريد الكامل.

ثلاثة ، أجزاء اختبار تشوه المعالجة الحرارية على سبيل المثال

تنتج شركتنا نوعًا من أجزاء التروس. العملية التكنولوجية لهذا الجزء هي الطمس ← التطبيع ← التطبيع ← الطحن ← النحافة ← إدخال الشريحة ← الحلاقة ← الكربنة ← التبريد ← التقسية ← التفجير بالرصاص ← طحن الحواف ← الوجه النهائي والفتحة الداخلية للسيارة. المادة 8620RH ، متطلبات تكنولوجيا المعالجة الحرارية هي: التبريد بعمق الطبقة 0.84 ~ 1.34 مم ، صلابة السطح 58 ~ 63HRC ، صلابة القلب 30 ~ 45HRC ، الهيكل المعدني بما يتماشى مع معيار TES-003.

إنتاج الأجزاء أكبر ، يتم وضع الخيط على نوع التحضير ، والقطر الكبير (219.2 ~ 219.45 مم) ، وسمك الجدار رقيق (27.05 مم) ، والهيكل غير متماثل تمامًا ، أي جانب الانحناء للفتحة ذات القطر الصغير ، و وبغض النظر عن وجه الشريحة الداخلية ذات القطر الكبير ، تؤدي إلى جزأين لهيكل وجه النهاية A و B (النهاية) ، فإن خصائص اتجاه التشوه الحراري غير متسقة.

في نهاية عام 2016 ، حدث خطأ نفاد وجه الانحناء (تتطلب العملية قيمة الجريان لوجه النهاية الخلفية الساخنة ≤0.06mm) للمنتج النهائي بعد المعالجة الحرارية المفاجئة ، مما أدى إلى خطأ نفاد شكل الأسطوانة والأسنان زاوية الاتجاه. بالنسبة للأجزاء المتبقية في هذه الدفعة التي تم تشكيلها ومعالجتها بواسطة آلة الواجهة الساخنة ، يتم إجراء الاختبار المؤقت وعملية الضبط في عملية المعالجة الحرارية للتحكم في التشوه الحراري إلى أقصى حد وتقليل معدل الفشل من الأجزاء.

1. أصلية تكنولوجيا المعالجة الحرارية للأجزاء

معدات المعالجة الحرارية الأصلية المستخدمة للأجزاء هي الفرن المستمر ذو القاعدة الحلقية AICHELIN42 ، مجموعة الأكسدة المسبقة ، الكربنة ، التبريد ، التنظيف ، التقسية في واحد. تستخدم الكربنة النيتروجين والميثانول كغلاف جوي أساسي ، والأسيتون كعامل إثراء ، وفقًا لنظرية الغلاف الجوي للنيتروجين والميثانول ، فإن نسبة العرض هي الميثانول: النيتروجين = 1 لتر / ساعة: 1.1 م 3 / ساعة ، مجموعة أدوات قيمة محتوى ثاني أكسيد الكربون 20٪ . عملية المعالجة الحرارية الأصلية هي كما يلي: الأكسدة المسبقة ← الكربنة ← إخماد الزيت ← التنظيف والتلطيف.

2. اختبار مؤقت ، وعملية الضبط الدقيق ، وتحليل نتيجة عملية المعالجة الحرارية

(1) إضافة عملية التلدين وتحليل النتيجة

تم اعتماد التلدين بدرجة حرارة عالية ، يتم ضبط عملية التلدين على 400 ℃ لمدة ساعتين ، تبريد بالهواء مع تبريد الفرن إلى 2 درجة مئوية ، ثم الكربنة والتبريد. تم قياس قيم القفزة النهائية قبل وبعد التسخين واحدًا لواحد.

متوسط ​​التشوه الحراري للانزلاق النهائي لأجزاء الكربنة الملدنة هو 0.033 مم ، لكن بيانات الاختبار صغيرة جدًا ، لذا فهي للإشارة فقط.

(2) ضبط معاملات خلط التبريد وتحليل النتائج

الشرط الأساسي للضبط الدقيق لمعلمات عملية المعالجة الحرارية هو التأكد من أن الأجزاء تفي بمتطلبات تصميم المؤشرات الفنية للمعالجة الحرارية. بالنسبة لعملية التبريد العامة ، فإن الحالة المثالية للأجزاء النهائية مع سرعة الخلط السريع ، وتحول طور مارتينسيت ، وفي وقت ضبط سرعة التحريك البطيء التالي لتقليل سرعة التبريد من أجل تقليل تشوه الانكماش الحراري ، هذه القدرة في ضمان مؤشرات تقنية المعالجة الحرارية الكاملة في نفس الوقت لتقليل التشوه الحراري للأجزاء. قلل وقت التقليب السريع إلى 45 ثانية وسرعة التقليب البطيئة إلى 700r / min ، واضبط تقليب التبريد.

بعد ضبط التحريك ، تظهر نتائج قياس القفزة النهائية للأجزاء قبل وبعد المعالجة الحرارية أن متوسط ​​قفزة نهاية التشوه الساخن للأجزاء بعد ضبط معلمات خلط التبريد هي 0.057 مم ، وهو أقل من متوسط ​​نهاية التشوه الساخن قفز الأجزاء بعد استخدام معلمات خلط التبريد الأصلية. ومع ذلك ، فإن معظم قفزاتها الخلفية الساخنة تتجاوز المتطلبات الفنية ، والانحراف المعياري للقفزات الخلفية الساخنة هو 0.015.

(3) إضافة عملية التلدين + ضبط معاملات خلط التبريد والتحليل

بناءً على النوعين المذكورين أعلاه من الاختبار (زيادة بعد عملية التلدين أقل قفزة نهائية للتشوه الحراري (0.033) ، وضبط معلمات الخلط بعد التشوه الساخن ، قفزة نهاية التبريد بالحجم الكبير (0.057) ، المنفصلة الصغيرة (0.015)) ، الطريقتان تستخدم في أجزاء الدُفعات في نفس الوقت ، الأجزاء قبل التلدين ، بعد استخدام معلمات الخلط المعدلة للكربنة والتبريد ، لاحظ أجزاء التشوه الحراري للقفز الجانبي.

أ. استخدام فرن التقسية بدرجة حرارة عالية لعملية التلدين + معاملات خلط التبريد: استخدام فرن التقسية بدرجة حرارة عالية لعملية التلدين ، ثم التقليب بضبط معلمات التبريد لعملية الكربنة والتبريد ، قبل وبعد نتائج قياس القفز الجانبي للمعالجة الحرارية كما هو موضح في يوضح الشكل 5 ، قفزة خلفية ساخنة تتوافق مع متطلبات العملية ، ومتوسط ​​مقدار قفزة نهاية التشوه الحراري 0.034 مم ، والانحراف المعياري الساخن للقفز الخلفي من 0.018.

ب. يتم استخدام الفرن الحلقي في عملية التلدين + ضبط معلمات التبريد والتحريك: بالنظر إلى مشكلة النقل اللوجيستي ، يتم تحسين عملية المعالجة الحرارية بشكل أكبر ، ويتم تنفيذ عملية التلدين في منطقة الأكسدة المسبقة للفرن الحلقي ، وفقًا وفقًا لمتطلبات عملية التلدين ، يتم نقل الكربنة إلى الفرن الرئيسي بعد الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند 400 ℃ لمدة ساعتين ، ويتم ضبط معلمات التقليب في نفس الوقت. تظهر نتائج قياس قفزة النهاية قبل وبعد المعالجة الحرارية للأجزاء أن القفزة الخلفية الحرارية تتوافق مع المتطلبات التكنولوجية. يبلغ متوسط ​​قيمة القفزة النهائية للتشوه الحراري 2 مم والانحراف المعياري للقفزة الخلفية الحرارية هو 0.036.

جيم لأكثر من 4 أنواع من عملية الضبط الدقيق مع العملية الأصلية مقارنة بالنتائج وتشوهها الحراري ، والمعروف فقط في عملية إخماد معلمات الخلط ، فإن قيمة قفزة النهاية الخلفية الساخنة أكبر ، أكبر من الزيادة في معاملات الخلط في التلدين + التبريد لأنواع العمليات ، اختر بعد أنواع العمليات العلاجية ، بدءًا من النظر في جدوى التصنيع ، تلدين منطقة أكسدة الفرن الحلقي + نوع عملية ضبط معلمة التحريك أفضل من تلك الخاصة بفرن التقسية بدرجة حرارة عالية التلدين + التحريك تعديل المعلمة نوع العملية.

اعتماد تقنية المعالجة المثلى: تلدين منطقة ما قبل الأكسدة للفرن الحلقي + ضبط معلمة التحريك ، إنتاج الأجزاء المتبقية من هذه الدفعة ، المعدل المعيب للأجزاء من 30٪ إلى 6٪ المفاجئ ، مما يقلل بشكل كبير من المعدل المعيب ، بشكل فعال تقليل الخسارة الاقتصادية للشركة.

د- الخلاصة

يمكن أن تؤدي إضافة عملية التلدين وتعديل معاملات التبريد بعد الكربنة والتبريد إلى تحسين تشوه الأجزاء بشكل فعال بعد المعالجة الحرارية وتوفير تقنية علاجية مجدية لمشاكل مماثلة لاحقًا. لكن تشوه المعالجة الحرارية للأجزاء ليس فقط عن طريق تعديل عملية المعالجة الحرارية يمكن حلها بالكامل ، قبل أن تتسبب المعالجة الحرارية لكل عملية في تأثير معين على تشوه المعالجة الحرارية النهائية ، يحتاج توافق المنتج النهائي إلى جميع العمليات التنسيق ، والتعاون مع بعضنا البعض ، لإيجاد العملية المناسبة ، من أجل تحسين المعدل المؤهل للأجزاء ، لضمان جودة المنتج.

التحقيق الآن
خطأ:
انتقل إلى الأعلى

الحصول على اقتباس