Tehnologie de fundal:
Elemente de fixare de înaltă rezistențănecesită tratament de călire și revenire conform cerințelor tehnice.Tratament termic de călire și revenireScopul este de a îmbunătăți proprietățile mecanice complete ale elementelor de fixare pentru a îndeplini rezistența la tracțiune și raportul de curgere specificate pentru produse. Procesul de tratament termic are un impact crucial asupra calității interne a elementelor de fixare de înaltă rezistență, în special asupra calității lor interne. În timpul procesului de tratament termic de călire și revenire, o parte din gaz oxidant este de obicei adus din exteriorul cuptorului. Gazul oxidant va reacționa cu șurubul, provocând decarburarea pe suprafața acestuia. Datorită structurilor diferite ale suprafeței și interne, acesta are coeficienți de dilatare diferiți. În timpul călirii, pot apărea fisuri la suprafață, reducând calitatea produsului. Procesul tradițional de tratament termic implică plasarea directă a șuruburilor într-un cuptor de călire pentru călire la temperatură înaltă. În timpul procesului de călire și revenire, sunt predispuse să apară probleme precum duritatea insuficientă în stare călită, duritatea inegală în stare călită, deformarea excesivă la călire și fisurarea la călire. Având în vedere acest lucru, este necesar să se îmbunătățească procesul tradițional de tratament termic.
Elemente de implementare tehnică:
Pentru a remedia deficiențele tehnologiei existente, scopul prezentei invenții este de a oferi un proces de tratament termic pentru șuruburi cu un efect de călire mai bun, o calitate îmbunătățită a produsului și o durată de viață extinsă a produsului.
Pentru atingerea obiectivelor menționate mai sus, prezenta invenție adoptă următoarea soluție tehnică:
Procesul de tratament termic al șuruburilor include următoarele etape:
S1. Defosforizare;
S2. Pretratare: Introduceți produsul într-un cuptor de preîncălzire și injectați continuu azot gazos la temperatură înaltă în cuptorul de preîncălzire. După preîncălzire timp de 2,5 până la 3 ore, scoateți-l și introduceți-l într-un cuptor de carburare pentru tratamentul de carburare;
S3. Călire: Se introduce produsul într-un cuptor de răcire și se injectează continuu azot în acesta. După injectarea azotului timp de 30-40 de minute, se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 460-500 ℃ și se menține la această valoare timp de 15-20 de minute înainte de a trece la prima etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 550~700 ℃ și se menține la această valoare timp de 20~35 de minute înainte de a trece la a doua etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 750-850 ℃ și se menține la această valoare timp de 30-45 de minute înainte de a trece la a treia etapă a tratamentului de răcire;
S4. Răcirea uleiului: Scoateți produsul răcit și introduceți-l în primul rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului, amestecând la fiecare 15 minute și menținându-l timp de 20-30 de minute; După scoatere, introduceți-l în al doilea rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului, amestecând la fiecare 15 minute până când temperatura produsului scade la 100 ℃;
S5. Îndepărtarea uleiului: Scoateți produsul răcit și lăsați-l să stea timp de 35-45 de minute, apoi suflați uleiul de răcire de pe suprafața produsului cu aer rece;
S6. Revenire: Introduceți produsul degresat într-un cuptor de revenire pentru tratamentul de revenire, ajustați temperatura de revenire la 110~180 ℃ și timpul de revenire la 1,5~3 ore. Efectuați prima etapă a tratamentului de revenire; Ridicați temperatura la 370-410 ℃ și reveniți timp de 3-6 ore înainte de a trece la a doua etapă a tratamentului de revenire; După tratamentul de revenire, răciți produsul la aer la temperatura camerei.
De preferință, în etapa s1 de mai sus, soluția de curățare constă din următoarele componente în masă: 20-36 părți acetat de butil, 10-13 părți acid poliglicolic, 16-20 părți acid aminoacetic, 13-22 părți acrilat de etil, 5-9 părți sare de trietanolamină a acidului oleic, 3-16 părți etanolamină și 18-26 părți apă, care pot îndepărta eficient petele de ulei de pe suprafața produsului și pot evita afectarea efectului de stingere.
Mai preferabil, rezervorul de defosforare menționat anterior este echipat cu o soluție de defosforare, care selectează o soluție de hidroxid de potasiu cu o concentrație de 2,2-6,5 g/l sau o soluție de hidroxid de sodiu cu o concentrație de 2,8-6,9 g/l.
Mai preferabil, în etapa s2 menționată anterior, azotul gazos la temperatură înaltă introdus în cuptorul de preîncălzire este azotul gazos din cuptorul de răcire din etapa s3, cu un debit de 2,5-3,5 l/h. Prin preîncălzirea produsului, soluția de curățare de pe suprafața sa poate fi uscată, iar creșterea bruscă a temperaturii în cuptorul de răcire poate evita afectarea calității produsului.
De preferință, în etapa s3 de mai sus, debitul de azot este de 4-5 l/h, ceea ce poate elimina aerul din cuptorul de preîncălzire, poate evita reacția de oxidare dintre oxigen și produs și poate evita decarburarea, care poate cauza defectarea elementelor de fixare filetate și poate scurta durata de viață a produsului.
Mai exact, în etapa s3 de mai sus, viteza de încălzire a cuptorului de călire în timpul perioadei de încălzire la 460-500 ℃ este de 30-40 ℃/min, viteza de încălzire în timpul perioadei de încălzire la 550-700 ℃ este de 50-60 ℃/min, iar viteza de încălzire în timpul perioadei de încălzire la 750-850 ℃ este de 70-90 ℃/min. Tratamentul de călire prin încălzire în etape poate îmbunătăți efectul de călire al produsului și poate îmbunătăți calitatea acestuia.
De preferință, în etapa s4, temperatura uleiului de răcire din primul rezervor de ulei de răcire este de 250-300 ℃, iar temperatura uleiului de răcire din al doilea rezervor de ulei de răcire este de 50-70 ℃.
Mai preferabil, în etapa s5 de mai sus, temperatura aerului rece este de 30-35 ℃, iar viteza vântului este de 20-25 m/s.
Avantajele prezentei invenții sunt că procesul de tratament termic al șurubului este simplu, ușor de utilizat și are un efect bun de călire. Prin preîncălzirea produsului, soluția de curățare de pe suprafața sa poate fi uscată, iar creșterea bruscă a temperaturii în cuptorul de călire poate evita afectarea calității produsului; Azotul la temperatură înaltă utilizat în cuptorul de preîncălzire provine din cuptorul de călire, eliminând dispozitivul de încălzire din cuptorul de preîncălzire, ceea ce poate economisi consumul de energie și reduce costurile de producție; Injectarea de azot în cuptoarele de preîncălzire și călire poate elimina aerul din interior, evitând reacțiile de oxidare dintre oxigen și produs, evitând astfel decarburarea și provocarea defecțiunii elementelor de fixare filetate și prelungind durata de viață a produsului; Tratamentul de călire prin încălzire în etape poate îmbunătăți efectul de călire al produsului și îi poate îmbunătăți calitatea; Tratamentul de răcire cu ulei în etape poate răci eficient produsele la temperatură înaltă fără a le afecta calitatea.
Metodă specifică de implementare
Următoarea este o introducere specifică a prezentei invenții în legătură cu exemple de realizare specifice.
Exemplul 1
Procesul de tratament termic al șuruburilor include următoarele etape:
S1. Defosforizare;
Soluția de curățare este alcătuită din următoarele componente în masă: 20 părți acetat de butil, 10 părți acid poliglicolic, 16 părți acid aminoacetic, 13 părți acrilat de etil, 5 părți sare de trietanolamină a acidului oleic, 3 părți etanolamină și 18 părți apă; Rezervorul de defosforizare este echipat cu o soluție de defosforizare, care utilizează o soluție de hidroxid de potasiu cu o concentrație de 2,2 g/l;
S2. Pretratare: Se introduce produsul într-un cuptor de preîncălzire și se injectează continuu azot gazos la temperatură înaltă în cuptorul de preîncălzire. După preîncălzire timp de 2,5 ore, se scoate produsul și se introduce într-un cuptor de carburare pentru tratamentul de carburare;
S3. Călire: Se introduce produsul în cuptorul de răcire și se injectează continuu azot gazos în acesta. Debitul de azot gazos este de 4 l/h, iar după injectarea azotului gazos timp de 30 de minute, se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 460 ℃, cu o viteză de încălzire de 30 ℃/min și se menține la această valoare timp de 15 minute înainte de a trece la prima etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 550 ℃, cu o viteză de încălzire de 50 ℃/min și se menține la această valoare timp de 20 de minute înainte de a trece la a doua etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 750 ℃, cu o viteză de încălzire de 70 ℃/min și se menține la această valoare timp de 30 de minute înainte de a trece la a treia etapă a tratamentului de răcire;
S4. Răcirea uleiului: Scoateți produsul răcit și plasați-l în primul rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului. Temperatura uleiului de răcire este de 250 ℃ și agitați la fiecare 15 minute timp de 20 de minute; După scoatere, plasați-l în al doilea rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului, cu temperatura uleiului de răcire la 50 ℃ și agitați la fiecare 15 minute până când temperatura produsului scade la 100 ℃;
S5. Îndepărtarea uleiului: Scoateți produsul răcit și lăsați-l să stea timp de 35 de minute. Îndepărtați uleiul de răcire de pe suprafața produsului cu aer rece la o temperatură de 30 ℃ și o viteză a vântului de 20 m/s;
S6. Revenire: Introduceți produsul degresat într-un cuptor de revenire pentru tratamentul de revenire, ajustați temperatura de revenire la 110 ℃ și timpul de revenire la 1,5 ore. Efectuați prima etapă a tratamentului de revenire; Ridicați temperatura la 370 ℃, reveniți timp de 3 ore și continuați cu a doua etapă a tratamentului de revenire; După tratamentul de revenire, răciți produsul la aer la temperatura camerei.
Azotul gazos la temperatură înaltă introdus în cuptorul de preîncălzire în etapa s2 a acestei variante de realizare este azotul gazos din cuptorul de stingere din etapa s3, iar debitul azotului gazos la temperatură înaltă este de 2,5 l/h.
Exemplul 2
Etapele procesului din această variantă de realizare sunt aceleași ca cele din Exemplul 1, cu excepția condițiilor specifice de proces, care includ următoarele etape:
S1. Defosforizare: introduceți produsul în mașina de curățare și turnați soluția de curățare până când produsul este complet imersat în soluția de curățare. Ajustați temperatura de curățare la 50 ℃ și amestecați la fiecare 15 minute. După curățarea timp de 3 ore, scoateți produsul și puneți-l în rezervorul de defosforizare pentru tratamentul de defosforare;
Soluția de curățare constă din următoarele componente în masă: 36 părți acetat de butil, 13 părți acid poliglicolic, 20 părți acid aminoacetic, 22 părți acrilat de etil, 9 părți sare de trietanolamină a acidului oleic, 16 părți etanolamină și 26 părți apă; Rezervorul de defosforizare este echipat cu o soluție de defosforizare, care este selectată ca o soluție de hidroxid de potasiu cu o concentrație de 6,5 g/l sau o soluție de hidroxid de sodiu cu o concentrație de 6,9 g/l;
S2. Pretratare: Se introduce produsul într-un cuptor de preîncălzire și se injectează continuu azot gazos la temperatură înaltă în cuptorul de preîncălzire. După preîncălzire timp de 3 ore, se scoate produsul și se introduce într-un cuptor de carburare pentru tratamentul de carburare;
S3. Călire: Se introduce produsul în cuptorul de răcire și se injectează continuu azot gazos în acesta. Debitul de azot gazos este de 5 l/h, iar după injectarea azotului gazos timp de 40 de minute, se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 500 ℃, cu o viteză de încălzire de 40 ℃/min și se menține timp de 20 de minute înainte de a trece la prima etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 700 ℃, cu o viteză de încălzire de 60 ℃/min și se menține timp de 35 de minute înainte de a trece la a doua etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 850 ℃, cu o viteză de încălzire de 90 ℃/min și se menține timp de 45 de minute înainte de a trece la a treia etapă a tratamentului de răcire;
S4. Răcirea uleiului: Scoateți produsul răcit și plasați-l în primul rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului. Temperatura uleiului de răcire este de 300 ℃ și agitați la fiecare 15 minute timp de 30 de minute; După scoatere, plasați-l în al doilea rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului, cu temperatura uleiului de răcire la 70 ℃ și agitați la fiecare 15 minute până când temperatura produsului scade la 100 ℃;
S5. Îndepărtarea uleiului: Scoateți produsul răcit și lăsați-l să stea timp de 45 de minute. Îndepărtați uleiul de răcire de pe suprafața produsului cu aer rece la o temperatură de 35 ℃ și o viteză a vântului de 25 m/s;
S6. Revenire: Introduceți produsul degresat într-un cuptor de revenire pentru tratamentul de revenire, ajustați temperatura de revenire la 180 ℃ și timpul de revenire la 3 ore. Efectuați prima etapă a tratamentului de revenire; Ridicați temperatura la 410 ℃, reveniți timp de 6 ore și continuați cu a doua etapă a tratamentului de revenire; După tratamentul de revenire, răciți produsul la aer la temperatura camerei.
Azotul gazos la temperatură înaltă introdus în cuptorul de preîncălzire în etapa s2 a acestei variante de realizare este azotul gazos din cuptorul de stingere din etapa s3, cu un debit de 3,5 l/h pentru azotul gazos la temperatură înaltă.
Exemplul 3
Etapele procesului din această variantă de realizare sunt aceleași ca cele din Exemplul 1, cu excepția condițiilor specifice de proces, care includ următoarele etape:
S1. Defosforizare;
Soluția de curățare constă din următoarele componente în masă: 28 părți acetat de butil, 12 părți acid poliglicolic, 18 părți acid aminoacetic, 18 părți acrilat de etil, 7 părți sare de trietanolamină a acidului oleic, 10 părți etanolamină și 22 părți apă; Rezervorul de defosforizare este echipat cu o soluție de defosforizare, care este selectată ca soluție de hidroxid de sodiu cu o concentrație de 4,5 g/l;
S2. Pretratare: Se introduce produsul într-un cuptor de preîncălzire și se injectează continuu azot gazos la temperatură înaltă în cuptorul de preîncălzire. După preîncălzire timp de 2,7 ore, se scoate produsul și se introduce într-un cuptor de carburare pentru tratamentul de carburare;
S3. Călire: Se introduce produsul în cuptorul de răcire și se injectează continuu azot gazos în acesta. Debitul de azot gazos este de 4,5 l/h, iar după injectarea de azot gazos timp de 35 de minute, se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 480 ℃, cu o viteză de încălzire de 35 ℃/min și se menține la această valoare timp de 18 minute înainte de a trece la prima etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 575 ℃, cu o viteză de încălzire de 55 ℃/min și se menține la această valoare timp de 27 de minute înainte de a trece la a doua etapă a tratamentului de răcire; se crește lent temperatura cuptorului de răcire la 800 ℃, cu o viteză de încălzire de 80 ℃/min și se menține la această valoare timp de 38 de minute înainte de a trece la a treia etapă a tratamentului de răcire;
S4. Răcirea uleiului: Scoateți produsul răcit și plasați-l în primul rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului. Temperatura uleiului de răcire este de 275 ℃ și agitați la fiecare 15 minute timp de 25 de minute; După scoatere, plasați-l în al doilea rezervor de ulei de răcire pentru răcirea uleiului, cu temperatura uleiului de răcire la 60 ℃ și agitați la fiecare 15 minute până când temperatura produsului scade la 100 ℃;
S5. Îndepărtarea uleiului: Scoateți produsul răcit și lăsați-l să stea timp de 40 de minute. Suflați uleiul de răcire de pe suprafața produsului cu aer rece, cu o temperatură de 33 ℃ și o viteză a vântului de 22 m/s;
S6. Revenire: Introduceți produsul degresat într-un cuptor de revenire pentru tratamentul de revenire, ajustați temperatura de revenire la 145 ℃ și timpul de revenire la 2,2 ore. Efectuați prima etapă a tratamentului de revenire; Ridicați temperatura la 390 ℃, reveniți timp de 4,5 ore și continuați cu a doua etapă a tratamentului de revenire; După tratamentul de revenire, răciți produsul la aer la temperatura camerei.
Azotul la temperatură înaltă introdus în cuptorul de preîncălzire în etapa s2 a acestei variante de realizare este azotul din cuptorul de răcire din etapa s3, cu un debit de 3 l/h.
Testarea performanței mecanice
Conform rezultatelor testelor, se poate observa că nivelul de rezistență al șuruburilor tratate prin procesul de tratament termic al prezentei invenții este peste 10,5, ceea ce îndeplinește cerințele de calitate.
Procesul de tratament termic al șurubului conform prezentei invenții este simplu, ușor de utilizat și are un efect bun de călire. Prin preîncălzirea produsului, soluția de curățare de pe suprafața sa poate fi uscată, iar creșterea bruscă a temperaturii în cuptorul de călire poate evita afectarea calității produsului; Azotul la temperatură înaltă utilizat în cuptorul de preîncălzire provine din cuptorul de călire, eliminând dispozitivul de încălzire din cuptorul de preîncălzire, ceea ce poate economisi consumul de energie și reduce costurile de producție; Injectarea de azot în cuptoarele de preîncălzire și călire poate elimina aerul din interior, evitând reacțiile de oxidare dintre oxigen și produs, evitând astfel decarburarea și provocarea defecțiunii elementelor de fixare filetate și prelungind durata de viață a produsului; Tratamentul de călire prin încălzire în etape poate îmbunătăți efectul de călire al produsului și îi poate îmbunătăți calitatea; Tratamentul de răcire cu ulei în etape poate răci eficient produsele la temperatură înaltă fără a le afecta calitatea.
În descrierea acestei specificații, referirea la termeni precum „o formă de realizare”, „anumite forme de realizare”, „exemple”, „exemple specifice” sau „anumite exemple” înseamnă că caracteristicile, structurile, materialele sau caracteristicile specifice descrise în legătură cu forma de realizare sau exemplul sunt incluse în cel puțin o formă de realizare sau un exemplu al prezentei invenții. În această specificație, expresiile schematice ale termenilor de mai sus nu se referă neapărat la aceleași forme de realizare sau exemple. Mai mult, caracteristicile, structurile, materialele sau caracteristicile specifice descrise pot fi combinate într-un mod adecvat în oricare una sau mai multe forme de realizare sau exemple.
Cele de mai sus prezintă și descriu principiile de bază, principalele caracteristici și avantajele prezentei invenții. Tehnicienii din această industrie trebuie să înțeleagă că exemplele de realizare de mai sus nu limitează în niciun fel prezenta invenție și orice soluții tehnice obținute prin înlocuire echivalentă sau transformare echivalentă intră în domeniul de protecție al prezentei invenții.
Data publicării: 04 aprilie 2023