Osnovna tehnologija:
Pričvršćivači visoke čvrstoćezahtijevaju tretman kaljenjem i otpuštanjem u skladu s tehničkim zahtjevima.Termička obrada kaljenje i otpuštanjeje poboljšanje sveobuhvatnih mehaničkih svojstava pričvršćivača kako bi se zadovoljili specificirani omjer zatezne čvrstoće i tečenja proizvoda. Proces termičke obrade ima ključni utjecaj na unutrašnji kvalitet pričvršćivača visoke čvrstoće, posebno na njihov unutrašnji kvalitet. Tokom procesa termičke obrade kaljenjem i otpuštanjem, obično se izvan peći uvodi određena količina oksidirajućeg plina. Oksidirajući plin će reagirati s vijkom, uzrokujući dekarburizaciju na površini vijka. Zbog različitih površinskih i unutrašnjih struktura, ima različite koeficijente širenja. Tokom kaljenja mogu se pojaviti površinske pukotine, što smanjuje kvalitet proizvoda. Tradicionalni proces termičke obrade uključuje direktno stavljanje vijaka u peć za kaljenje radi kaljenja na visokim temperaturama. Tokom procesa kaljenja i otpuštanja, skloni su pojavi problema poput nedovoljne tvrdoće u kaljenom stanju, neujednačene tvrdoće u kaljenom stanju, prekomjerne deformacije pri kaljenju i pucanja pri kaljenju. S obzirom na to, potrebno je poboljšati tradicionalni proces termičke obrade.
Elementi tehničke implementacije:
Kako bi se riješili nedostaci postojeće tehnologije, cilj ovog izuma je osigurati proces termičke obrade vijaka s boljim učinkom kaljenja, poboljšanim kvalitetom proizvoda i produženim vijekom trajanja proizvoda.
Da bi se postigli gore navedeni ciljevi, ovaj izum usvaja sljedeće tehničko rješenje:
Proces termičke obrade vijaka uključuje sljedeće korake:
S1. Defosforizacija;
S2. Prethodna obrada: Stavite proizvod u peć za predgrijavanje i kontinuirano ubrizgavajte visokotemperaturni dušik u peć za predgrijavanje. Nakon predgrijavanja od 2,5 do 3 sata, izvadite ga i stavite u peć za cementaciju radi cementacije;
S3. Kaljenje: Proizvod staviti u peć za kaljenje i kontinuirano ubrizgavati dušik u peć za kaljenje. Nakon ubrizgavanja dušika tokom 30-40 minuta, polako povećati temperaturu peći za kaljenje na 460-500 ℃ i održavati je 15-20 minuta prije nego što se nastavi s prvom fazom kaljenja; polako povećati temperaturu peći za kaljenje na 550~700 ℃ i održavati je 20~35 minuta prije nego što se nastavi s drugom fazom kaljenja; polako povećati temperaturu peći za kaljenje na 750-850 ℃ i održavati je 30-45 minuta prije nego što se nastavi s trećom fazom kaljenja;
S4. Hlađenje ulja: Izvadite ohlađeni proizvod i stavite ga u prvi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja, miješajući svakih 15 minuta i držeći ga 20-30 minuta; Nakon vađenja, stavite ga u drugi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja, miješajući svakih 15 minuta dok temperatura proizvoda ne padne na 100 ℃;
S5. Uklanjanje ulja: Izvadite ohlađeni proizvod i ostavite ga da odstoji 35-45 minuta, a zatim ispuhnite ulje za gašenje s površine proizvoda hladnim zrakom;
S6. Otpuštanje: Stavite odmašćeni proizvod u peć za otpuštanje radi otpuštanja, podesite temperaturu otpuštanja na 110~180 ℃, a vrijeme otpuštanja na 1,5~3 sata. Izvršite prvu fazu otpuštanja; Podignite temperaturu na 370-410 ℃ i otpuštajte 3-6 sati prije nego što nastavite s drugom fazom otpuštanja; Nakon otpuštanja, ohladite proizvod na zraku do sobne temperature.
Poželjno je da se u koraku s1 iznad, rastvor za čišćenje sastoji od sljedećih komponenti po masi: 20-36 dijelova butil acetata, 10-13 dijelova poliglikolne kiseline, 16-20 dijelova aminosirćetne kiseline, 13-22 dijela etil akrilata, 5-9 dijelova soli oleinske kiseline i trietanolamina, 3-16 dijelova etanolamina i 18-26 dijelova vode, što može efikasno ukloniti mrlje od ulja na površini proizvoda i izbjeći uticaj na efekat gašenja.
Poželjnije je da prethodno spomenuti rezervoar za defosforizaciju bude opremljen rastvorom za defosforizaciju, koji bira rastvor kalijum hidroksida sa koncentracijom od 2,2-6,5g/l ili rastvor natrijum hidroksida sa koncentracijom od 2,8-6,9g/l.
Poželjnije je da u prethodno spomenutom koraku s2, visokotemperaturni dušikov plin uvede u peć za predgrijavanje bude dušikov plin u peći za kaljenje u koraku s3, s protokom od 2,5-3,5 l/h. Predgrijavanjem proizvoda, otopina za čišćenje na njegovoj površini može se osušiti, a nagli porast temperature u peći za kaljenje može spriječiti utjecaj na kvalitetu proizvoda.
Dalje, poželjno je da u koraku s3 iznad, protok dušika bude 4-5 l/h, što može ukloniti zrak iz peći za predgrijavanje, izbjeći oksidacijsku reakciju između kisika i proizvoda i izbjeći dekarburizaciju, koja može uzrokovati kvar navojnih spojeva i skratiti vijek trajanja proizvoda.
Konkretno, u koraku s3 iznad, brzina zagrijavanja peći za kaljenje tokom perioda zagrijavanja na 460-500 ℃ iznosi 30-40 ℃/min, brzina zagrijavanja tokom perioda zagrijavanja na 550-700 ℃ iznosi 50-60 ℃/min, a brzina zagrijavanja tokom perioda zagrijavanja na 750-850 ℃ iznosi 70-90 ℃/min. Postupak kaljenja zagrijavanjem u fazama može poboljšati učinak kaljenja proizvoda i poboljšati kvalitet proizvoda.
Poželjno je da u koraku s4 temperatura ulja za kaljenje u prvom rezervoaru ulja za kaljenje bude 250-300 ℃, a temperatura ulja za kaljenje u drugom rezervoaru ulja za kaljenje bude 50-70 ℃.
Poželjnije je da u koraku s5 iznad temperatura hladnog zraka bude 30-35 ℃, a brzina vjetra 20-25 m/s.
Prednosti ovog izuma su da je proces termičke obrade vijka jednostavan, lak za rukovanje i ima dobar efekat kaljenja. Prethodnim zagrijavanjem proizvoda, rastvor za čišćenje na njegovoj površini se može osušiti, a nagli porast temperature u peći za kaljenje može izbjeći uticaj na kvalitet proizvoda; Visokotemperaturni azot koji se koristi u peći za predgrijavanje dolazi iz peći za kaljenje, eliminirajući uređaj za grijanje u peći za predgrijavanje, što može uštedjeti potrošnju energije i smanjiti troškove proizvodnje; Ubrizgavanje azota u peći za predgrijavanje i kaljenje može ukloniti zrak unutra, izbjegavajući oksidacijske reakcije između kisika i proizvoda, čime se izbjegava dekarburizacija i uzrokuje kvar navojnih spojeva, te produžava vijek trajanja proizvoda; Fazno zagrijavanje i kaljenje mogu poboljšati efekat kaljenja proizvoda i poboljšati njegov kvalitet; Fazno hlađenje uljem može efikasno hladiti proizvode na visokim temperaturama bez oštećenja njihovog kvaliteta.
Specifična metoda implementacije
Slijedi specifičan uvod u ovaj izum u vezi sa specifičnim izvedbama.
Primjer 1
Proces termičke obrade vijaka uključuje sljedeće korake:
S1. Defosforizacija;
Rastvor za čišćenje sastoji se od sljedećih komponenti po masi: 20 dijelova butil acetata, 10 dijelova poliglikolne kiseline, 16 dijelova aminosirćetne kiseline, 13 dijelova etil akrilata, 5 dijelova soli oleinske kiseline i trietanolamina, 3 dijela etanolamina i 18 dijelova vode; Rezervoar za defosforizaciju je opremljen rastvorom za defosforizaciju, koji koristi rastvor kalijum hidroksida koncentracije 2,2 g/l;
S2. Prethodna obrada: Proizvod se stavi u peć za predgrijavanje i kontinuirano se ubrizgava visokotemperaturni dušikov plin u peć za predgrijavanje. Nakon predgrijavanja od 2,5 sata, izvadi se i stavi u peć za cementaciju radi cementacije;
S3. Kaljenje: Proizvod se stavi u peć za kaljenje i kontinuirano se ubrizgava dušik u peć za kaljenje. Brzina protoka dušika je 4 l/h, a nakon ubrizgavanja dušika tokom 30 minuta, polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 460 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 30 ℃/min, i održava se 15 minuta prije nego što se nastavi s prvom fazom kaljenja; polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 550 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 50 ℃/min, i održava se 20 minuta prije nego što se nastavi s drugom fazom kaljenja; polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 750 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 70 ℃/min, i održava se 30 minuta prije nego što se nastavi s trećom fazom kaljenja;
S4. Hlađenje uljem: Izvadite ohlađeni proizvod i stavite ga u prvi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja. Temperatura ulja za kaljenje je 250 ℃ i miješajte svakih 15 minuta tokom 20 minuta; Nakon vađenja, stavite ga u drugi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja, s temperaturom ulja za kaljenje od 50 ℃ i miješajte svakih 15 minuta dok temperatura proizvoda ne padne na 100 ℃;
S5. Uklanjanje ulja: Izvadite ohlađeni proizvod i ostavite ga da odstoji 35 minuta. Ulje za gašenje s površine proizvoda ispuhnite hladnim zrakom temperature 30 ℃ i brzine vjetra od 20 m/s;
S6. Otpuštanje: Stavite odmašćeni proizvod u peć za otpuštanje radi otpuštanja, podesite temperaturu otpuštanja na 110 ℃, a vrijeme otpuštanja na 1,5 sat. Izvršite prvu fazu otpuštanja; Podignite temperaturu na 370 ℃, otpuštajte 3 sata i nastavite s drugom fazom otpuštanja; Nakon otpuštanja, ohladite proizvod na zraku do sobne temperature.
Visokotemperaturni dušikov plin uveden u peć za predgrijavanje u koraku s2 ovog utjelovljenja je dušikov plin iz peći za gašenje u koraku s3, a brzina protoka visokotemperaturnog dušikovog plina je 2,5 l/h.
Primjer 2
Koraci procesa u ovom utjelovljenju su isti kao i oni u Primjeru 1, osim specifičnih uvjeta procesa, koji uključuju sljedeće korake:
S1. Defosforizacija: stavite proizvod u mašinu za čišćenje i sipajte rastvor za čišćenje dok proizvod potpuno ne bude uronjen u rastvor. Podesite temperaturu čišćenja na 50 ℃ i miješajte svakih 15 minuta. Nakon čišćenja od 3 sata, izvadite proizvod i stavite ga u rezervoar za defosforizaciju radi tretmana defosforizacije;
Rastvor za čišćenje sastoji se od sljedećih komponenti po masi: 36 dijelova butil acetata, 13 dijelova poliglikolne kiseline, 20 dijelova aminosirćetne kiseline, 22 dijela etil akrilata, 9 dijelova soli oleinske kiseline i trietanolamina, 16 dijelova etanolamina i 26 dijelova vode; Rezervoar za defosforizaciju je opremljen rastvorom za defosforizaciju, koji je odabran kao rastvor kalijum hidroksida koncentracije 6,5 g/l ili rastvor natrijum hidroksida koncentracije 6,9 g/l;
S2. Prethodna obrada: Proizvod staviti u peć za predgrijavanje i kontinuirano ubrizgavati visokotemperaturni dušik u peć za predgrijavanje. Nakon predgrijavanja od 3 sata, izvaditi ga i staviti u peć za cementaciju radi cementacije;
S3. Kaljenje: Proizvod se stavi u peć za kaljenje i kontinuirano se ubrizgava dušik u peć za kaljenje. Brzina protoka dušika je 5 l/h, a nakon ubrizgavanja dušika tokom 40 minuta, polako se temperatura peći za kaljenje povećava na 500 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 40 ℃/min, i održava se 20 minuta prije nego što se nastavi s prvom fazom kaljenja; polako se temperatura peći za kaljenje povećava na 700 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 60 ℃/min, i drži se 35 minuta prije nego što se nastavi s drugom fazom kaljenja; polako se temperatura peći za kaljenje povećava na 850 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 90 ℃/min, i drži se 45 minuta prije nego što se nastavi s trećom fazom kaljenja;
S4. Hlađenje uljem: Izvadite ohlađeni proizvod i stavite ga u prvi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja. Temperatura ulja za kaljenje je 300 ℃ i miješajte svakih 15 minuta tokom 30 minuta; Nakon vađenja, stavite ga u drugi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja, s temperaturom ulja za kaljenje od 70 ℃ i miješajte svakih 15 minuta dok temperatura proizvoda ne padne na 100 ℃;
S5. Uklanjanje ulja: Izvadite ohlađeni proizvod i ostavite ga da odstoji 45 minuta. Ulje za gašenje s površine proizvoda ispuhnite hladnim zrakom temperature 35 ℃ i brzine vjetra 25 m/s;
S6. Otpuštanje: Stavite odmašćeni proizvod u peć za otpuštanje radi otpuštanja, podesite temperaturu otpuštanja na 180 ℃, a vrijeme otpuštanja na 3 sata. Izvršite prvu fazu otpuštanja; Podignite temperaturu na 410 ℃, otpustite 6 sati i nastavite s drugom fazom otpuštanja; Nakon otpuštanja, ohladite proizvod na zraku do sobne temperature.
Visokotemperaturni dušikov plin uveden u peć za predgrijavanje u koraku s2 ovog utjelovljenja je dušikov plin iz peći za gašenje u koraku s3, s protokom od 3,5 l/h za visokotemperaturni dušikov plin.
Primjer 3
Koraci procesa u ovom utjelovljenju su isti kao i oni u Primjeru 1, osim specifičnih uvjeta procesa, koji uključuju sljedeće korake:
S1. Defosforizacija;
Rastvor za čišćenje sastoji se od sljedećih komponenti po masi: 28 dijelova butil acetata, 12 dijelova poliglikolne kiseline, 18 dijelova aminosirćetne kiseline, 18 dijelova etil akrilata, 7 dijelova soli oleinske kiseline i trietanolamina, 10 dijelova etanolamina i 22 dijela vode; Rezervoar za defosforizaciju je opremljen rastvorom za defosforizaciju, koji je odabran kao rastvor natrijum hidroksida koncentracije 4,5 g/l;
S2. Prethodna obrada: Stavite proizvod u peć za predgrijavanje i kontinuirano ubrizgavajte visokotemperaturni dušikov plin u peć za predgrijavanje. Nakon predgrijavanja od 2,7 sati, izvadite ga i stavite u peć za cementaciju radi cementacije;
S3. Kaljenje: Proizvod se stavi u peć za kaljenje i kontinuirano se ubrizgava dušik u peć za kaljenje. Brzina protoka dušika je 4,5 l/h, a nakon ubrizgavanja dušika tokom 35 minuta, polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 480 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 35 ℃/min, i održava se 18 minuta prije nego što se nastavi s prvom fazom kaljenja; polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 575 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 55 ℃/min, i održava se 27 minuta prije nego što se nastavi s drugom fazom kaljenja; polako se povećava temperatura peći za kaljenje na 800 ℃, sa brzinom zagrijavanja od 80 ℃/min, i održava se 38 minuta prije nego što se nastavi s trećom fazom kaljenja;
S4. Hlađenje uljem: Izvadite ohlađeni proizvod i stavite ga u prvi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja. Temperatura ulja za kaljenje je 275 ℃ i miješajte svakih 15 minuta tokom 25 minuta; Nakon vađenja, stavite ga u drugi rezervoar ulja za kaljenje radi hlađenja ulja, s temperaturom ulja za kaljenje od 60 ℃ i miješajte svakih 15 minuta dok temperatura proizvoda ne padne na 100 ℃;
S5. Uklanjanje ulja: Izvadite ohlađeni proizvod i ostavite ga da odstoji 40 minuta. Uklonite ulje za gašenje s površine proizvoda ispuhivanjem hladnim zrakom, temperature 33 ℃ i brzine vjetra 22 m/s;
S6. Otpuštanje: Stavite odmašćeni proizvod u peć za otpuštanje radi otpuštanja, podesite temperaturu otpuštanja na 145 ℃, a vrijeme otpuštanja na 2,2 sata. Izvršite prvu fazu otpuštanja; Podignite temperaturu na 390 ℃, otpuštajte 4,5 sata i nastavite s drugom fazom otpuštanja; Nakon otpuštanja, ohladite proizvod na zraku do sobne temperature.
Visokotemperaturni dušik uveden u peć za predgrijavanje u koraku s2 ovog utjelovljenja je dušik u peći za kaljenje u koraku s3, s protokom od 3 l/h.
Ispitivanje mehaničkih performansi
Prema rezultatima ispitivanja, može se vidjeti da je nivo čvrstoće vijaka obrađenih postupkom termičke obrade prema ovom izumu iznad 10,5, što ispunjava zahtjeve kvalitete.
Proces termičke obrade vijka prema ovom izumu je jednostavan, lak za rukovanje i ima dobar efekat kaljenja. Prethodnim zagrijavanjem proizvoda, rastvor za čišćenje na njegovoj površini se može osušiti, a nagli porast temperature u peći za kaljenje može izbjeći uticaj na kvalitet proizvoda; Visokotemperaturni azot koji se koristi u peći za predgrijavanje dolazi iz peći za kaljenje, eliminirajući uređaj za grijanje u peći za predgrijavanje, što može uštedjeti potrošnju energije i smanjiti troškove proizvodnje; Ubrizgavanje azota u peći za predgrijavanje i kaljenje može ukloniti zrak unutra, izbjegavajući oksidacijske reakcije između kisika i proizvoda, čime se izbjegava dekarburizacija i uzrokuje kvar navojnih spojeva, te produžava vijek trajanja proizvoda; Fazno zagrijavanje i kaljenje mogu poboljšati efekat kaljenja proizvoda i poboljšati njegov kvalitet; Fazno hlađenje uljem može efikasno hladiti proizvode na visokim temperaturama bez oštećenja njihovog kvaliteta.
U opisu ove specifikacije, pozivanje na termine kao što su „jedno utjelovljenje“, „neka utjelovljenja“, „primjeri“, „specifični primjeri“ ili „neki primjeri“ znači da su specifične karakteristike, strukture, materijali ili karakteristike opisane u vezi s utjelovljenjem ili primjerom uključene u barem jedno utjelovljenje ili primjer ovog izuma. U ovoj specifikaciji, shematski izrazi gore navedenih termina ne odnose se nužno na ista utjelovljenja ili primjere. Štaviše, specifične karakteristike, strukture, materijali ili karakteristike opisane mogu se kombinirati na odgovarajući način u bilo kojem ili više utjelovljenja ili primjera.
Gore navedeno prikazuje i opisuje osnovne principe, glavne karakteristike i prednosti ovog izuma. Tehničari u ovoj industriji trebaju razumjeti da gore navedeni primjeri izvedbe ni na koji način ne ograničavaju ovaj izum i da sva tehnička rješenja dobivena ekvivalentnom zamjenom ili ekvivalentnom transformacijom spadaju u opseg zaštite ovog izuma.
Vrijeme objave: 04.04.2023.