Bakgrundsteknik:
Höghållfasta fästelementkräver kylning och anlöpning enligt tekniska krav.Värmebehandling, kylning och anlöpningär att förbättra fästelementens övergripande mekaniska egenskaper för att uppfylla den specificerade draghållfastheten och utbytesförhållandet för produkterna. Värmebehandlingsprocessen har en avgörande inverkan på den interna kvaliteten hos höghållfasta fästelement, särskilt deras interna kvalitet. Under kylnings- och anlöpningsvärmebehandlingsprocessen tillförs vanligtvis en del oxiderande gas från utsidan av ugnen. Den oxiderande gasen reagerar med bulten, vilket orsakar avkolning på bultens yta. På grund av de olika yt- och interna strukturerna har den olika expansionskoefficienter. Under kylningen kan ytsprickor uppstå, vilket minskar produktkvaliteten. Den traditionella värmebehandlingsprocessen innebär att bultar placeras direkt i en kylningsugn för högtemperaturkyldning. Under kylnings- och anlöpningsprocessen är problem som otillräcklig hårdhet i kylt tillstånd, ojämn hårdhet i kylt tillstånd, överdriven kylningsdeformation och kylningssprickbildning benägna att uppstå. Mot bakgrund av detta är det nödvändigt att förbättra den traditionella värmebehandlingsprocessen.
Tekniska implementeringselement:
För att åtgärda bristerna i befintlig teknik är syftet med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en värmebehandlingsprocess för bultar med bättre kylningseffekt, förbättrad produktkvalitet och förlängd produktlivslängd.
För att uppnå ovanstående mål använder sig föreliggande uppfinning av följande tekniska lösning:
Värmebehandlingsprocessen för bultar inkluderar följande steg:
S1. Avfosforisering;
S2. Förbehandling: Placera produkten i en förvärmningsugn och injicera kontinuerligt högtemperaturkvävgas i förvärmningsugnen. Efter förvärmning i 2,5 till 3 timmar, ta bort den och placera den i en karbureringsugn för karbureringsbehandling;
S3. Kylning: Placera produkten i en kylugn och injicera kontinuerligt kväve i kylugnen. Efter att ha injicerat kväve i 30-40 minuter, höj långsamt temperaturen i kylugnen till 460-500 ℃ och håll den i 15-20 minuter innan det första steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 550~700 ℃ och håll den i 20~35 minuter innan det andra steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 750-850 ℃ och håll den i 30-45 minuter innan det tredje steget av kylbehandlingen fortsätter;
S4. Oljekylning: Ta ut den kylda produkten och placera den i den första kyloljetanken för oljekylning, rör om var 15:e minut och håll den i 20-30 minuter; Efter borttagning, placera den i den andra kyloljetanken för oljekylning, rör om var 15:e minut tills produkttemperaturen sjunker till 100 ℃;
S5. Oljeborttagning: Ta ut den avsvalnade produkten och låt den stå i 35–45 minuter, blås sedan bort den kylande oljan på produktytan med kall luft;
S6. Anlöpning: Placera den avfettade produkten i en anlöpningsugn för anlöpningsbehandling, justera anlöpningstemperaturen till 110~180 ℃ och anlöpningstiden till 1,5~3 timmar. Utför det första steget av anlöpningsbehandlingen; Höj temperaturen till 370-410 ℃ och anlöp i 3-6 timmar innan du fortsätter med det andra steget av anlöpningsbehandlingen; Efter anlöpningsbehandlingen, luftkyl produkten till rumstemperatur.
Företrädesvis, i steg s1 ovan, består rengöringslösningen av följande komponenter per massa: 20–36 delar butylacetat, 10–13 delar polyglykolsyra, 16–20 delar aminoättiksyra, 13–22 delar etylakrylat, 5–9 delar oljesyratrietanolaminsalt, 3–16 delar etanolamin och 18–26 delar vatten, vilket effektivt kan ta bort oljefläckar på produktens yta och undvika att påverka släckeffekten.
Mer företrädesvis är den ovannämnda avfosforiseringstanken utrustad med en avfosforiseringslösning, som väljer en kaliumhydroxidlösning med en koncentration av 2,2-6,5 g/l eller en natriumhydroxidlösning med en koncentration av 2,8-6,9 g/l.
Mer föredraget, i det ovannämnda steget s2, är den högtemperaturkvävgas som införs i förvärmningsugnen kvävgasen i kylugnen i steg s3, med ett flöde på 2,5-3,5 l/h. Genom att förvärma produkten kan rengöringslösningen på dess yta torkas och den plötsliga temperaturökningen i kylugnen kan undvika att påverka produktkvaliteten.
Vidare företrädesvis, i steg s3 ovan, är kväveflödeshastigheten 4-5 l/h, vilket kan avlägsna luft från förvärmningsugnen, undvika oxidationsreaktion mellan syre och produkten, och undvika avkolning, vilket kan orsaka fel på gängade fästelement och förkorta produktens livslängd.
Mer specifikt, i steg s3 ovan, är uppvärmningshastigheten för kylugnen under uppvärmningsperioden till 460-500 ℃ 30-40 ℃/min, uppvärmningshastigheten under uppvärmningsperioden till 550-700 ℃ är 50-60 ℃/min, och uppvärmningshastigheten under uppvärmningsperioden till 750-850 ℃ är 70-90 ℃/min. Stegvis uppvärmningssläckningsbehandling kan förbättra produktens släckningseffekt och förbättra produktens kvalitet.
Företrädesvis, i steg s4, är temperaturen på kyloljan i den första kyloljetanken 250-300 ℃, och temperaturen på kyloljan i den andra kyloljetanken är 50-70 ℃.
Mer föredraget, i steg s5 ovan, är temperaturen på den kalla luften 30-35 ℃ och vindhastigheten är 20-25 m/s.
Fördelarna med föreliggande uppfinning är att värmebehandlingsprocessen för bulten är enkel, lätt att använda och har god kyleffekt. Genom att förvärma produkten kan rengöringslösningen på dess yta torkas, och den plötsliga temperaturökningen i kylugnen kan undvika att påverka produktkvaliteten. Högtemperaturkvävet som används i förvärmningsugnen kommer från kylugnen, vilket eliminerar värmeanordningen i förvärmningsugnen, vilket kan spara energiförbrukning och minska produktionskostnaderna. Injektion av kväve i förvärmnings- och kylugnarna kan avlägsna luften inuti, undvika oxidationsreaktioner mellan syre och produkten, varigenom avkolning och fel på gängade fästelement undviks, och produktens livslängd förlängs. Stegvis uppvärmnings- och kylbehandling kan förbättra produktens kyleffekt och förbättra dess kvalitet. Stegvis oljekylning kan effektivt kyla högtemperaturprodukter utan att skada deras kvalitet.
Specifik implementeringsmetod
Följande är en specifik introduktion till föreliggande uppfinning i samband med specifika utföringsformer.
Exempel 1
Värmebehandlingsprocessen för bultar inkluderar följande steg:
S1. Avfosforisering;
Rengöringslösningen består av följande komponenter per massa: 20 delar butylacetat, 10 delar polyglykolsyra, 16 delar aminoättiksyra, 13 delar etylakrylat, 5 delar oljesyratrietanolaminsalt, 3 delar etanolamin och 18 delar vatten; Avfosforiseringstanken är utrustad med avfosforiseringslösning, som använder en kaliumhydroxidlösning med en koncentration på 2,2 g/l;
S2. Förbehandling: Placera produkten i en förvärmningsugn och injicera kontinuerligt högtemperaturkvävgas i förvärmningsugnen. Efter förvärmning i 2,5 timmar, ta ut den och placera den i en karbureringsugn för karbureringsbehandling;
S3. Kylning: Placera produkten i kylugnen och injicera kontinuerligt kvävgas i kylugnen. Kvävgasflödet är 4 l/h, och efter injicering av kvävgas i 30 minuter, öka långsamt temperaturen i kylugnen till 460 ℃, med en uppvärmningshastighet på 30 ℃/min, och håll den i 15 minuter innan det första steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 550 ℃, med en uppvärmningshastighet på 50 ℃/min, och håll den i 20 minuter innan det andra steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 750 ℃, med en uppvärmningshastighet på 70 ℃/min, och håll den i 30 minuter innan det tredje steget av kylbehandlingen fortsätter;
S4. Oljekylning: Ta ut den kylda produkten och placera den i den första kyloljetanken för oljekylning. Temperaturen på kyloljan är 250 ℃ och rör om var 15:e minut i 20 minuter; efter borttagning, placera den i den andra kyloljetanken för oljekylning, med kyloljetemperaturen på 50 ℃ och rör om var 15:e minut tills produkttemperaturen sjunker till 100 ℃;
S5. Oljeborttagning: Ta ut den avsvalnade produkten och låt den stå i 35 minuter. Blås av kyloljan på produktytan med kall luft vid en temperatur på 30 ℃ och en vindhastighet på 20 m/s;
S6. Anlöpning: Placera den avfettade produkten i en anlöpningsugn för anlöpningsbehandling, justera anlöpningstemperaturen till 110 ℃ och anlöpningstiden till 1,5 timmar. Utför det första steget av anlöpningsbehandlingen; Höj temperaturen till 370 ℃, anlöp i 3 timmar och fortsätt med det andra steget av anlöpningsbehandlingen; Efter anlöpningsbehandlingen, luftkyl produkten till rumstemperatur.
Den högtemperaturkvävgas som införs i förvärmningsugnen i steg s2 i denna utföringsform är kvävgasen från kylugnen i steg s3, och flödeshastigheten för den högtemperaturkvävgasen är 2,5 l/h.
Exempel 2
Processstegen i denna utföringsform är desamma som de i exempel 1, förutom de specifika processförhållandena, vilka inkluderar följande steg:
S1. Avfosforisering: Lägg produkten i rengöringsmaskinen och häll i rengöringslösningen tills produkten är helt nedsänkt i rengöringslösningen. Justera rengöringstemperaturen till 50 ℃ och rör om var 15:e minut. Efter rengöring i 3 timmar, ta ut produkten och lägg den i avfosforiseringstanken för avfosforiseringsbehandling;
Rengöringslösningen består av följande komponenter per massa: 36 delar butylacetat, 13 delar polyglykolsyra, 20 delar aminoättiksyra, 22 delar etylakrylat, 9 delar oljesyratrietanolaminsalt, 16 delar etanolamin och 26 delar vatten; Avfosforiseringstanken är utrustad med avfosforiseringslösning, som väljs som en kaliumhydroxidlösning med en koncentration på 6,5 g/l eller en natriumhydroxidlösning med en koncentration på 6,9 g/l;
S2. Förbehandling: Placera produkten i en förvärmningsugn och injicera kontinuerligt högtemperaturkvävgas i förvärmningsugnen. Efter förvärmning i 3 timmar, ta ut den och placera den i en karbureringsugn för karbureringsbehandling;
S3. Kylning: Placera produkten i kylugnen och injicera kontinuerligt kvävgas i kylugnen. Kvävgasflödet är 5 l/h, och efter injicering av kvävgas i 40 minuter, öka långsamt temperaturen i kylugnen till 500 ℃, med en uppvärmningshastighet på 40 ℃/min, och håll den i 20 minuter innan det första steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 700 ℃, med en uppvärmningshastighet på 60 ℃/min, och håll den i 35 minuter innan det andra steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 850 ℃, med en uppvärmningshastighet på 90 ℃/min, och håll den i 45 minuter innan det tredje steget av kylbehandlingen fortsätter;
S4. Oljekylning: Ta ut den kylda produkten och placera den i den första kyloljetanken för oljekylning. Temperaturen på kyloljan är 300 ℃ och rör om var 15:e minut i 30 minuter; efter borttagning, placera den i den andra kyloljetanken för oljekylning, med kyloljetemperaturen på 70 ℃ och rör om var 15:e minut tills produkttemperaturen sjunker till 100 ℃;
S5. Oljeborttagning: Ta ut den avsvalnade produkten och låt den stå i 45 minuter. Blås av kyloljan på produktytan med kall luft vid en temperatur på 35 ℃ och en vindhastighet på 25 m/s;
S6. Anlöpning: Placera den avfettade produkten i en anlöpningsugn för anlöpningsbehandling, justera anlöpningstemperaturen till 180 ℃ och anlöpningstiden till 3 timmar. Utför det första steget av anlöpningsbehandlingen; Höj temperaturen till 410 ℃, anlöp i 6 timmar och fortsätt med det andra steget av anlöpningsbehandlingen; Efter anlöpningsbehandlingen, luftkyl produkten till rumstemperatur.
Den högtemperaturkvävgas som införs i förvärmningsugnen i steg s2 i denna utföringsform är kvävgasen från kylugnen i steg s3, med en flödeshastighet på 3,5 l/h för högtemperaturkvävgas.
Exempel 3
Processstegen i denna utföringsform är desamma som de i exempel 1, förutom de specifika processförhållandena, vilka inkluderar följande steg:
S1. Avfosforisering;
Rengöringslösningen består av följande komponenter per massa: 28 delar butylacetat, 12 delar polyglykolsyra, 18 delar aminoättiksyra, 18 delar etylakrylat, 7 delar oljesyratrietanolaminsalt, 10 delar etanolamin och 22 delar vatten; Avfosforiseringstanken är utrustad med avfosforiseringslösning, som är vald som en natriumhydroxidlösning med en koncentration på 4,5 g/l;
S2. Förbehandling: Placera produkten i en förvärmningsugn och injicera kontinuerligt högtemperaturkvävgas i förvärmningsugnen. Efter förvärmning i 2,7 timmar, ta bort den och placera den i en karbureringsugn för karbureringsbehandling;
S3. Kylning: Placera produkten i kylugnen och injicera kontinuerligt kvävgas i kylugnen. Kvävgasflödet är 4,5 l/h, och efter injicering av kvävgas i 35 minuter, öka långsamt temperaturen i kylugnen till 480 ℃, med en uppvärmningshastighet på 35 ℃/min, och håll den i 18 minuter innan det första steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 575 ℃, med en uppvärmningshastighet på 55 ℃/min, och håll den i 27 minuter innan det andra steget av kylbehandlingen fortsätter; Öka långsamt temperaturen i kylugnen till 800 ℃, med en uppvärmningshastighet på 80 ℃/min, och håll den i 38 minuter innan det tredje steget av kylbehandlingen fortsätter;
S4. Oljekylning: Ta ut den kylda produkten och placera den i den första kyloljetanken för oljekylning. Temperaturen på kyloljan är 275 ℃ och rör om var 15:e minut i 25 minuter; efter borttagning, placera den i den andra kyloljetanken för oljekylning, med kyloljetemperaturen på 60 ℃ och rör om var 15:e minut tills produkttemperaturen sjunker till 100 ℃;
S5. Oljeborttagning: Ta ut den avsvalnade produkten och låt den stå i 40 minuter. Blås av kyloljan på produktytan med kall luft, med en temperatur på 33 ℃ och en vindhastighet på 22 m/s;
S6. Anlöpning: Placera den avfettade produkten i en anlöpningsugn för anlöpningsbehandling, justera anlöpningstemperaturen till 145 ℃ och anlöpningstiden till 2,2 timmar. Utför det första steget av anlöpningsbehandlingen; Höj temperaturen till 390 ℃, anlöp i 4,5 timmar och fortsätt med det andra steget av anlöpningsbehandlingen; Efter anlöpningsbehandlingen, luftkyl produkten till rumstemperatur.
Det högtemperaturkväve som införs i förvärmningsugnen i steg s2 i denna utföringsform är kvävet i kylugnen i steg s3, med en flödeshastighet på 3 l/h.
Mekanisk prestandatestning
Enligt testresultaten kan man se att hållfasthetsnivån hos de bultar som behandlats med värmebehandlingsprocessen enligt föreliggande uppfinning är över 10,5, vilket uppfyller kvalitetskraven.
Värmebehandlingsprocessen för bulten enligt föreliggande uppfinning är enkel, lätt att använda och har god kyleffekt. Genom att förvärma produkten kan rengöringslösningen på dess yta torkas, och den plötsliga temperaturökningen i kylugnen kan undvika att påverka produktkvaliteten. Högtemperaturkvävet som används i förvärmningsugnen kommer från kylugnen, vilket eliminerar värmeanordningen i förvärmningsugnen, vilket kan spara energiförbrukning och minska produktionskostnaderna. Injektion av kväve i förvärmnings- och kylugnarna kan avlägsna luften inuti, undvika oxidationsreaktioner mellan syre och produkten, varigenom avkolning och fel på gängade fästelement undviks, och produktens livslängd förlängs. Stegvis uppvärmnings- och kylbehandling kan förbättra produktens kyleffekt och förbättra dess kvalitet. Stegvis oljekylning kan effektivt kyla högtemperaturprodukter utan att skada deras kvalitet.
I beskrivningen av denna specifikation betyder hänvisningen till termer som "en utföringsform", "vissa utföringsformer", "exempel", "specifika exempel" eller "några exempel" att de specifika egenskaper, strukturer, material eller egenskaper som beskrivs i samband med utföringsformen eller exemplet ingår i åtminstone en utföringsform eller ett exempel av föreliggande uppfinning. I denna specifikation hänvisar de schematiska uttrycken av ovanstående termer inte nödvändigtvis till samma utföringsformer eller exempel. Dessutom kan de specifika egenskaper, strukturer, material eller egenskaper som beskrivs kombineras på ett lämpligt sätt i en eller flera utföringsformer eller exempel.
Ovanstående visar och beskriver de grundläggande principerna, huvuddragen och fördelarna med föreliggande uppfinning. Tekniker inom denna bransch bör förstå att ovanstående utföringsformer inte på något sätt begränsar föreliggande uppfinning, och alla tekniska lösningar som erhålls genom likvärdig ersättning eller likvärdig transformation faller inom ramen för föreliggande uppfinnings skydd.
Publiceringstid: 4 april 2023