Позадинска технологија:
Причвршћивачи високе чврстоћезахтевају каљење и отпуштање према техничким захтевима.Термичка обрада каљење и отпуштањеје побољшање свеобухватних механичких својстава причвршћивача како би се испунили задати однос затезне чврстоће и течења производа. Процес термичке обраде има пресудан утицај на унутрашњи квалитет причвршћивача високе чврстоће, посебно на њихов унутрашњи квалитет. Током процеса термичке обраде каљењем и отпуштањем, обично се споља у пећ уноси оксидациони гас. Оксидациони гас ће реаговати са вијком, узрокујући декарбуризацију на површини вијка. Због различитих површинских и унутрашњих структура, он има различите коефицијенте ширења. Током каљења могу се појавити површинске пукотине, што смањује квалитет производа. Традиционални процес термичке обраде укључује директно стављање вијака у пећ за каљење ради каљења на високој температури. Током процеса каљења и отпуштања, склони су проблеми као што су недовољна тврдоћа у каљеном стању, неуједначена тврдоћа у каљеном стању, прекомерна деформација каљења и пуцање при каљењу. С обзиром на то, неопходно је побољшати традиционални процес термичке обраде.
Елементи техничке имплементације:
Да би се решили недостаци постојеће технологије, циљ овог проналаска је да се обезбеди поступак термичке обраде вијака са бољим ефектом каљења, побољшаним квалитетом производа и продуженим веком трајања производа.
Да би се постигли горе наведени циљеви, овај проналазак усваја следеће техничко решење:
Процес термичке обраде вијака укључује следеће кораке:
S1. Дефосфоризација;
С2. Претходна обрада: Ставите производ у пећ за претходно загревање и континуирано убризгавајте азот високотемпературног гаса у пећ за претходно загревање. Након претходног загревања од 2,5 до 3 сата, извадите га и ставите у пећ за наугљеничавање ради наугљеничавања;
С3. Каљење: Ставите производ у пећ за каљење и континуирано убризгавајте азот у пећ за каљење. Након убризгавања азота током 30-40 минута, полако подигните температуру пећи за каљење на 460-500 ℃ и одржавајте је 15-20 минута пре него што наставите са првом фазом каљења; Полако повећајте температуру пећи за каљење на 550~700 ℃ и одржавајте је 20~35 минута пре него што наставите са другом фазом каљења; Полако повећајте температуру пећи за каљење на 750-850 ℃ и одржавајте је 30-45 минута пре него што наставите са трећом фазом каљења;
S4. Хлађење уљем: Извадите каљени производ и ставите га у први резервоар за каљење уља ради хлађења уљем, мешајући сваких 15 минута и држећи га 20-30 минута; Након вађења, ставите га у други резервоар за каљење уља ради хлађења уљем, мешајући сваких 15 минута док температура производа не падне на 100 ℃;
С5. Уклањање уља: Извадите охлађени производ и оставите га да одстоји 35-45 минута, а затим хладним ваздухом испустите уље за каљење са површине производа;
S6. Каљење: Ставите одмашћени производ у пећ за каљење ради каљења, подесите температуру каљења на 110~180 ℃, а време каљења на 1,5~3 сата. Извршите прву фазу каљења; Повећајте температуру на 370-410 ℃ и калите 3-6 сати пре него што пређете на другу фазу каљења; Након каљења, охладите производ на ваздуху до собне температуре.
Пожељно је да се у кораку s1 изнад раствор за чишћење састоји од следећих компоненти по маси: 20-36 делова бутил ацетата, 10-13 делова полигликолне киселине, 16-20 делова аминосирћетне киселине, 13-22 дела етил акрилата, 5-9 делова триетаноламин соли олеинске киселине, 3-16 делова етаноламина и 18-26 делова воде, што може ефикасно уклонити мрље од уља са површине производа и избећи утицај на ефекат гашења.
Пожељније је да је горе поменути резервоар за дефосфоризацију опремљен раствором за дефосфоризацију, који бира раствор калијум хидроксида са концентрацијом од 2,2-6,5 г/л или раствор натријум хидроксида са концентрацијом од 2,8-6,9 г/л.
Пожељније је да у горе поменутом кораку s2, азотни гас високе температуре који се уводи у пећ за претходно загревање буде азотни гас у пећи за каљење у кораку s3, са брзином протока од 2,5-3,5 л/х. Претходним загревањем производа, раствор за чишћење на његовој површини може се осушити, а нагли пораст температуре у пећи за каљење може спречити утицај на квалитет производа.
Даље, пожељно је да у кораку s3 изнад, брзина протока азота буде 4-5 л/х, што може уклонити ваздух из пећи за претходно загревање, избећи реакцију оксидације између кисеоника и производа и избећи декарбуризацију, која може проузроковати квар навојних причвршћивача и скратити век трајања производа.
Конкретно, у кораку s3 изнад, брзина загревања пећи за каљење током периода загревања на 460-500 ℃ је 30-40 ℃/мин, брзина загревања током периода загревања на 550-700 ℃ је 50-60 ℃/мин, а брзина загревања током периода загревања на 750-850 ℃ је 70-90 ℃/мин. Обрада каљења са вишестепеним загревањем може побољшати ефекат каљења производа и побољшати квалитет производа.
Пожељно је да у кораку s4 температура уља за каљење у првом резервоару за уље за каљење буде 250-300 ℃, а температура уља за каљење у другом резервоару за уље за каљење буде 50-70 ℃.
Пожељније је да у кораку s5 изнад температура хладног ваздуха буде 30-35 ℃, а брзина ветра 20-25 m/s.
Предности овог проналаска су у томе што је процес термичке обраде вијка једноставан, лак за руковање и има добар ефекат каљења. Претходним загревањем производа, раствор за чишћење на његовој површини може се осушити, а нагли пораст температуре у пећи за каљење може избећи утицај на квалитет производа; Азот на високој температури који се користи у пећи за предгревање долази из пећи за каљење, елиминишући уређај за грејање у пећи за предгревање, што може уштедети потрошњу енергије и смањити трошкове производње; Убризгавање азота у пећи за предгревање и каљење може уклонити ваздух унутра, избегавајући реакције оксидације између кисеоника и производа, чиме се избегава декарбуризација и узроковање квара навојних причвршћивача и продужава век трајања производа; Фазно загревање и каљење могу побољшати ефекат каљења производа и побољшати његов квалитет; Фазно хлађење уљем може ефикасно хладити производе на високој температури без оштећења њиховог квалитета.
Специфична метода имплементације
Следи специфичан увод у овај проналазак у вези са специфичним отелотворењима.
Пример 1
Процес термичке обраде вијака укључује следеће кораке:
S1. Дефосфоризација;
Раствор за чишћење се састоји од следећих компоненти по маси: 20 делова бутил ацетата, 10 делова полигликолне киселине, 16 делова аминосирћетне киселине, 13 делова етил акрилата, 5 делова триетаноламин соли олеинске киселине, 3 дела етаноламина и 18 делова воде; Резервоар за дефосфоризацију је опремљен раствором за дефосфоризацију, који користи раствор калијум хидроксида концентрације 2,2 г/л;
S2. Претходна обрада: Ставите производ у пећ за претходно загревање и континуирано убризгавајте азотни гас високе температуре у пећ за претходно загревање. Након претходног загревања од 2,5 сата, извадите га и ставите у пећ за наугљеничавање ради наугљеничавања;
С3. Каљење: Ставите производ у пећ за каљење и континуирано убризгавајте азот у пећ за каљење. Брзина протока азота је 4 л/х, и након убризгавања азота током 30 минута, полако повећајте температуру пећи за каљење на 460 ℃, са брзином загревања од 30 ℃/мин, и одржавајте је 15 минута пре него што наставите са првом фазом каљења; полако повећајте температуру пећи за каљење на 550 ℃, са брзином загревања од 50 ℃/мин, и одржавајте је 20 минута пре него што наставите са другом фазом каљења; полако повећајте температуру пећи за каљење на 750 ℃, са брзином загревања од 70 ℃/мин, и одржавајте је 30 минута пре него што наставите са трећом фазом каљења;
S4. Хлађење уљем: Извадите каљени производ и ставите га у први резервоар за каљење уља ради хлађења уљем. Температура уља за каљење је 250 ℃ и мешајте сваких 15 минута током 20 минута; Након вађења, ставите га у други резервоар за каљење уља ради хлађења уљем, са температуром уља за каљење од 50 ℃ и мешајте сваких 15 минута док температура производа не падне на 100 ℃;
С5. Уклањање уља: Извадите охлађени производ и оставите га да одстоји 35 минута. Оддувајте уље за каљење са површине производа хладним ваздухом на температури од 30 ℃ и брзини ветра од 20 м/с;
S6. Каљење: Ставите одмашћени производ у пећ за каљење ради каљења, подесите температуру каљења на 110 ℃, а време каљења на 1,5 сат. Извршите прву фазу каљења; Повећајте температуру на 370 ℃, калите 3 сата и наставите са другом фазом каљења; Након каљења, охладите производ на ваздуху до собне температуре.
Азотни гас високе температуре уведен у пећ за претходно загревање у кораку s2 овог отелотворења је азотни гас из пећи за каљење у кораку s3, а брзина протока азотног гасног нивоа високе температуре је 2,5 л/х.
Пример 2
Кораци процеса у овом отелотворењу су исти као они у Примеру 1, осим специфичних услова процеса, који укључују следеће кораке:
S1. Дефосфоризација: ставите производ у машину за чишћење и сипајте раствор за чишћење док производ потпуно не буде уроњен у раствор за чишћење. Подесите температуру чишћења на 50 ℃ и мешајте сваких 15 минута. Након чишћења од 3 сата, извадите производ и ставите га у резервоар за дефосфоризацију ради третмана дефосфоризације;
Раствор за чишћење састоји се од следећих компоненти по маси: 36 делова бутил ацетата, 13 делова полигликолне киселине, 20 делова аминосирћетне киселине, 22 дела етил акрилата, 9 делова триетаноламин соли олеинске киселине, 16 делова етаноламина и 26 делова воде; Резервоар за дефосфоризацију је опремљен раствором за дефосфоризацију, који је изабран као раствор калијум хидроксида са концентрацијом од 6,5 г/л или раствор натријум хидроксида са концентрацијом од 6,9 г/л;
S2. Претходна обрада: Ставите производ у пећ за претходно загревање и континуирано убризгавајте азотни гас високе температуре у пећ за претходно загревање. Након претходног загревања од 3 сата, извадите га и ставите у пећ за наугљеничавање ради наугљеничавања;
С3. Каљење: Ставите производ у пећ за каљење и континуирано убризгавајте азот у пећ за каљење. Брзина протока азота је 5л/х, и након убризгавања азота током 40 минута, полако повећајте температуру пећи за каљење на 500 ℃, са брзином загревања од 40 ℃/мин, и одржавајте је 20 минута пре него што наставите са првом фазом каљења; Полако повећајте температуру пећи за каљење на 700 ℃, са брзином загревања од 60 ℃/мин, и држите је 35 минута пре него што наставите са другом фазом каљења; Полако повећајте температуру пећи за каљење на 850 ℃, са брзином загревања од 90 ℃/мин, и држите је 45 минута пре него што наставите са трећом фазом каљења;
S4. Хлађење уљем: Извадите каљени производ и ставите га у први резервоар за каљење уља ради хлађења уљем. Температура уља за каљење је 300 ℃ и мешајте сваких 15 минута током 30 минута; Након вађења, ставите га у други резервоар за каљење уља ради хлађења уљем, са температуром уља за каљење од 70 ℃ и мешајте сваких 15 минута док температура производа не падне на 100 ℃;
С5. Уклањање уља: Извадите охлађени производ и оставите га да одстоји 45 минута. Уклоните уље за каљење са површине производа хладним ваздухом на температури од 35 ℃ и брзини ветра од 25 м/с;
С6. Каљење: Ставите одмашћени производ у пећ за каљење ради каљења, подесите температуру каљења на 180 ℃, а време каљења на 3 сата. Извршите прву фазу каљења; Повећајте температуру на 410 ℃, калите 6 сати и наставите са другом фазом каљења; Након каљења, охладите производ на ваздуху до собне температуре.
Азотни гас високе температуре уведен у пећ за претходно загревање у кораку s2 овог отелотворења је азотни гас из пећи за каљење у кораку s3, са брзином протока од 3,5 л/х за азотни гас високе температуре.
Пример 3
Кораци процеса у овом отелотворењу су исти као они у Примеру 1, осим специфичних услова процеса, који укључују следеће кораке:
S1. Дефосфоризација;
Раствор за чишћење се састоји од следећих компоненти по маси: 28 делова бутил ацетата, 12 делова полигликолне киселине, 18 делова аминосирћетне киселине, 18 делова етил акрилата, 7 делова триетаноламин соли олеинске киселине, 10 делова етаноламина и 22 дела воде; Резервоар за дефосфоризацију је опремљен раствором за дефосфоризацију, који је изабран као раствор натријум хидроксида са концентрацијом од 4,5 г/л;
S2. Претходна обрада: Ставите производ у пећ за претходно загревање и континуирано убризгавајте азотни гас високе температуре у пећ за претходно загревање. Након претходног загревања од 2,7 сати, извадите га и ставите у пећ за наугљеничавање ради наугљеничавања;
С3. Каљење: Производ се ставља у пећ за каљење и континуирано убризгава азот у пећ за каљење. Брзина протока азота је 4,5 л/х, и након убризгавања азота током 35 минута, полако се повећава температура пећи за каљење на 480 ℃, са брзином загревања од 35 ℃/мин, и одржава се 18 минута пре него што се настави са првом фазом каљења; Полако се повећава температура пећи за каљење на 575 ℃, са брзином загревања од 55 ℃/мин, и одржава се 27 минута пре него што се настави са другом фазом каљења; Полако се повећава температура пећи за каљење на 800 ℃, са брзином загревања од 80 ℃/мин, и одржава се 38 минута пре него што се настави са трећом фазом каљења;
S4. Хлађење уљем: Извадите каљени производ и ставите га у први резервоар за каљење уља ради хлађења уљем. Температура уља за каљење је 275 ℃ и мешајте сваких 15 минута током 25 минута; Након вађења, ставите га у други резервоар за каљење уља ради хлађења уљем, са температуром уља за каљење од 60 ℃ и мешајте сваких 15 минута док температура производа не падне на 100 ℃;
С5. Уклањање уља: Извадите охлађени производ и оставите га да одстоји 40 минута. Оддувајте уље за каљење са површине производа хладним ваздухом, температуре 33 ℃ и брзине ветра 22 м/с;
S6. Каљење: Ставите одмашћени производ у пећ за каљење ради каљења, подесите температуру каљења на 145 ℃, а време каљења на 2,2 сата. Извршите прву фазу каљења; Повећајте температуру на 390 ℃, калите 4,5 сата и наставите са другом фазом каљења; Након каљења, охладите производ на ваздуху до собне температуре.
Азот високе температуре уведен у пећ за претходно загревање у кораку s2 овог отелотворења је азот у пећи за каљење у кораку s3, са брзином протока од 3 l/h.
Тестирање механичких перформанси
Према резултатима испитивања, може се видети да је ниво чврстоће вијака обрађених поступком термичке обраде према овом проналаску изнад 10,5, што испуњава захтеве квалитета.
Процес термичке обраде вијка према овом проналаску је једноставан, лак за руковање и има добар ефекат каљења. Претходним загревањем производа, раствор за чишћење на његовој површини може се осушити, а нагли пораст температуре у пећи за каљење може избећи утицај на квалитет производа; Азот на високој температури који се користи у пећи за претходно загревање долази из пећи за каљење, елиминишући уређај за грејање у пећи за претходно загревање, што може уштедети потрошњу енергије и смањити трошкове производње; Убризгавање азота у пећи за претходно загревање и каљење може уклонити ваздух унутра, избегавајући реакције оксидације између кисеоника и производа, чиме се избегава декарбуризација и узроковање квара навојних причвршћивача и продужава век трајања производа; Фазно загревање и каљење могу побољшати ефекат каљења производа и побољшати његов квалитет; Фазно хлађење уљем може ефикасно хладити производе на високој температури без оштећења њиховог квалитета.
У опису ове спецификације, позивање на термине као што су „једно отелотворење“, „нека отелотворења“, „примери“, „специфични примери“ или „неки примери“ значи да су специфичне карактеристике, структуре, материјали или карактеристике описане у вези са отелотворењем или примером укључене у најмање једно отелотворење или пример овог проналаска. У овој спецификацији, шематски изрази горе наведених термина не односе се нужно на иста отелотворења или примере. Штавише, специфичне карактеристике, структуре, материјали или карактеристике описане могу се комбиновати на одговарајући начин у било ком или више отелотворења или примера.
Горе наведено приказује и описује основне принципе, главне карактеристике и предности овог проналаска. Техничари у овој индустрији треба да разумеју да горе наведени примери реализације ни на који начин не ограничавају овај проналазак и да сва техничка решења добијена еквивалентном заменом или еквивалентном трансформацијом спадају у обим заштите овог проналаска.
Време објаве: 04.04.2023.