أولا، خفض درجة حرارة التدفئة.

بشكل عام، درجة حرارة تسخين التبريد للفولاذ الكربوني مفرط اليوتكتويد هي 30~50 درجة مئوية فوق Ac3، ودرجة حرارة تسخين التسقية للفولاذ الكربوني فائق اليوتكتويد هي 30~50 درجة مئوية فوق Ac1. ومع ذلك، فقد أكدت الأبحاث في السنوات الأخيرة أن تسخين وتبريد الفولاذ ناقص اليوتكتويد في المنطقة ثنائية الطور α + γ أقل قليلاً من Ac3 (أي التبريد في درجة حرارة فرعية) يمكن أن يحسن قوة ومتانة الفولاذ، ويقلل من درجة حرارة التحول الهشة ، والقضاء على هشاشة المزاج. يمكن تقليل درجة حرارة التسخين للتبريد بمقدار 40 درجة مئوية. يمكن أن يؤدي استخدام التسخين السريع المنخفض الحرارة لفترة قصيرة وتبريد الفولاذ عالي الكربون إلى تقليل محتوى الكربون في الأوستينيت والمساعدة في الحصول على مارتنسيت اللوح بقوة وصلابة جيدة. إنه لا يحسن صلابته فحسب، بل يقصر أيضًا وقت التسخين. بالنسبة لبعض تروس ناقل الحركة، يتم استخدام نيترة الكربون بدلاً من الكربنة. يتم زيادة مقاومة التآكل بنسبة 40% إلى 60% وزيادة قوة الكلال بنسبة 50% إلى 80%. وقت الكربنة المشتركة مكافئ، لكن درجة حرارة الكربنة المشتركة (850 درجة مئوية) أعلى من درجة الكربنة. درجة الحرارة (920 درجة مئوية) أقل بـ 70 درجة مئوية، ويمكنها أيضًا تقليل تشوه المعالجة الحرارية.

ثانيا، تقصير وقت التدفئة.

توضح ممارسة الإنتاج أن وقت التسخين التقليدي المحدد بناءً على السُمك الفعال لقطعة العمل هو وقت محافظ، لذا يجب تصحيح معامل التسخين α في معادلة وقت التسخين τ = α·K·D. وفقًا لمعايير عملية المعالجة التقليدية، عند التسخين إلى 800-900 درجة مئوية في فرن هوائي، يوصى بأن تكون قيمة α 1.0-1.8 دقيقة/مم، وهي قيمة متحفظة. إذا كان من الممكن تقليل قيمة α، فيمكن تقصير وقت التسخين بشكل كبير. يجب تحديد وقت التسخين من خلال التجارب المعتمدة على حجم قطعة العمل الفولاذية، وكمية شحن الفرن، وما إلى ذلك. وبمجرد تحديد معلمات العملية الأمثل، يجب تنفيذها بعناية لتحقيق فوائد اقتصادية كبيرة.

ثالثًا، قم بإلغاء عملية التقسية أو تقليل عدد عمليات التقسية.

إلغاء تقسية الفولاذ المكربن. على سبيل المثال، إذا تم استخدام دبوس المكبس المكربن ​​على الوجهين للجرافة الفولاذية 20Cr لإلغاء التقسية، فيمكن زيادة حد الكلال للمقسى بنسبة 16%؛ إذا تم إلغاء تقسية الفولاذ المارتنسيتي منخفض الكربون، فسيتم استبدال دبوس الجرافة. تم تبسيط المجموعة لاستخدام الحالة المسقية من 20 فولاذًا (مارتينسيت منخفض الكربون)، والصلابة مستقرة عند حوالي 45HRC، وتم تحسين قوة المنتج ومقاومة التآكل بشكل كبير، والجودة مستقرة؛ يقلل الفولاذ عالي السرعة من عدد عمليات التقسية، مثل شفرات منشار آلة الفولاذ W18Cr4V التي تستخدم تقسية واحدة. يحل النار (560 درجة مئوية × 1 ساعة) محل التقسية التقليدية ثلاث مرات البالغة 560 درجة مئوية × 1 ساعة، ويتم زيادة عمر الخدمة بنسبة 40٪.

رابعا، استخدم درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة بدلا من درجات الحرارة العالية.

يستخدم الفولاذ الهيكلي ذو الكربون المتوسط ​​أو سبائك الكربون المتوسطة تقسية درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة بدلاً من التقسية ذات درجات الحرارة العالية للحصول على مقاومة أعلى للصدمات المتعددة. يتم إخضاع لقمة الحفر الفولاذية W6Mo5Cr4V2 بقطر Φ8mm إلى التقسية الثانوية عند 350°C×1h+560°C×1h بعد التبريد، ويتم زيادة عمر القطع لقمة الحفر بنسبة 40% مقارنة مع لقمة الحفر المقسية ثلاث مرات عند 560°C×1h .

خامسا، تقليل عمق طبقة التسرب بشكل معقول

دورة المعالجة الحرارية الكيميائية طويلة وتستهلك الكثير من الطاقة. إذا كان من الممكن تقليل عمق طبقة الاختراق لتقصير الوقت، فهي وسيلة مهمة لتوفير الطاقة. تم تحديد عمق الطبقة المتصلبة اللازم عن طريق قياس الضغط، والذي أظهر أن الطبقة المتصلبة الحالية كانت عميقة جدًا وأن 70٪ فقط من عمق الطبقة المتصلبة التقليدية كان كافيًا. تظهر الأبحاث أن نيترة الكربون يمكن أن تقلل من عمق الطبقة بنسبة 30% إلى 40% مقارنة بالكربنة. في نفس الوقت، إذا تم التحكم في عمق الاختراق إلى الحد الأدنى للمتطلبات الفنية في الإنتاج الفعلي، فيمكن توفير 20% من الطاقة، ويمكن أيضًا تقليل الوقت والتشوه.

سادسا، استخدام المعالجة الحرارية الكيميائية ذات درجة الحرارة العالية والفراغ

المعالجة الحرارية الكيميائية ذات درجة الحرارة العالية هي زيادة درجة حرارة المعالجة الحرارية الكيميائية في ظل ظروف ضيقة عندما تسمح درجة حرارة تشغيل المعدات ولا تنمو حبيبات الأوستينيت من الفولاذ التي يتم اختراقها، وبالتالي تسريع سرعة الكربنة بشكل كبير. زيادة درجة حرارة الكربنة من 930 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية يمكن أن تزيد من سرعة الكربنة بأكثر من مرتين. ومع ذلك، نظرًا لوجود العديد من المشكلات، فإن التطوير المستقبلي محدود. تتم المعالجة الحرارية الكيميائية الفراغية في وسط طور غازي ذو ضغط سلبي. بسبب تنقية سطح قطعة العمل تحت الفراغ واستخدام درجات حرارة أعلى، يتم زيادة معدل الاختراق بشكل كبير. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الكربنة الفراغية إلى زيادة الإنتاجية بمقدار 1 إلى 2 مرة؛ عندما يتم اختراق الألومنيوم والكروم عند 133.3× (10-1 إلى 10-2) باسكال، يمكن زيادة معدل الاختراق بأكثر من 10 مرات.

سابعا، المعالجة الحرارية الكيميائية الأيونية

إنها عملية معالجة حرارية كيميائية تستخدم تفريغ التوهج بين قطعة العمل (الكاثود) والأنود لتسلل العناصر المراد تسللها في وقت واحد إلى وسط طور غازي يحتوي على عناصر سيتم تسللها عند ضغط أقل من ضغط جوي واحد. مثل نيترة الأيونات، والكربنة الأيونية، والكبريت الأيوني، وما إلى ذلك، والتي تتميز بمزايا سرعة الاختراق السريعة، والجودة الجيدة، وتوفير الطاقة.

ثامناً، استخدم التحريض الذاتي

يتم استخدام التقسية الذاتية التعريفي بدلاً من التقسية في الفرن. بما أن التسخين الحثي يستخدم لنقل الحرارة إلى الخارج من طبقة التبريد، فإن الحرارة المتبقية لا يتم التخلص منها أثناء التبريد والتبريد لتحقيق تقسية قصيرة المدى. ولذلك، فهو موفر للطاقة للغاية وقد تم استخدامه في العديد من التطبيقات. في ظل ظروف معينة (مثل الفولاذ عالي الكربون والفولاذ عالي الكربون وسبائك الفولاذ عالي الكربون)، يمكن تجنب التشقق بالتبريد. في الوقت نفسه، بمجرد تحديد كل معلمة عملية، يمكن تحقيق الإنتاج الضخم، وتكون الفوائد الاقتصادية كبيرة.

تاسعا، استخدام التسخين المسبق والتبريد بعد الحدادة

لا يؤدي التسخين المسبق والتبريد بعد الحدادة إلى تقليل استهلاك طاقة المعالجة الحرارية وتبسيط عملية الإنتاج فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين أداء المنتج. إن استخدام التبريد الحراري المهدور بعد التشكيل + التقسية بدرجة الحرارة العالية كمعالجة مسبقة يمكن أن يزيل أوجه القصور في التبريد الحراري المهدور بعد التشكيل كمعالجة حرارية نهائية للحبوب الخشنة وضعف صلابة التأثير. يستغرق وقتًا أقصر وله إنتاجية أعلى من التلدين الكروي أو التلدين العام. بالإضافة إلى ذلك، درجة حرارة التقسية بدرجات الحرارة العالية أقل من درجة حرارة التلدين والتلطيف، لذلك يمكن أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة، والمعدات بسيطة وسهلة التشغيل. بالمقارنة مع التطبيع العام، فإن تطبيع الحرارة المتبقية بعد الحدادة لا يمكن أن يحسن قوة الفولاذ فحسب، بل يحسن أيضًا صلابة البلاستيك، ويقلل درجة حرارة التحول الباردة والهشة وحساسية الشق. على سبيل المثال، يمكن تسخين الفولاذ 20CrMnTi عند درجة حرارة 730~630°C عند 20°C/h بعد التشكيل. حقق التبريد السريع نتائج جيدة.

عاشراً، استخدام التبريد السطحي بدلاً من الكربنة والتبريد

أظهرت دراسة منهجية حول الخصائص (مثل القوة الساكنة، وقوة الكلال، ومقاومة الصدمات المتعددة، والإجهاد الداخلي المتبقي) للفولاذ متوسط ​​وعالي الكربون بمحتوى كربون يتراوح من 0.6% إلى 0.8% بعد التبريد عالي التردد أن التبريد بالحث يمكن أن يكون تستخدم لتحل محل الكربنة جزئيا. التبريد ممكن تماما. لقد استخدمنا التبريد عالي التردد للفولاذ 40Cr لتصنيع تروس علبة التروس، واستبدال تروس التبريد والكربنة الفولاذية 20CrMnTi الأصلية، وحققنا النجاح.

11. استخدم التدفئة المحلية بدلا من التدفئة الشاملة

بالنسبة لبعض الأجزاء ذات المتطلبات الفنية المحلية (مثل قطر عمود التروس المقاوم للتآكل، وقطر الأسطوانة، وما إلى ذلك)، يمكن استخدام طرق التسخين المحلية مثل تسخين فرن الحمام، والتسخين التعريفي، والتسخين النبضي، وتسخين اللهب بدلاً من التسخين الشامل مثل كأفران مربعة. ، يمكنه تحقيق التنسيق المناسب بين أجزاء الاحتكاك والاشتباك لكل جزء، وتحسين عمر خدمة الأجزاء، ولأنه تسخين موضعي، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من تشوه التبريد ويقلل من استهلاك الطاقة.

نحن ندرك جيدًا أن ما إذا كان بإمكان المؤسسة استخدام الطاقة بشكل عقلاني والحصول على أقصى قدر من الفوائد الاقتصادية باستخدام طاقة محدودة ينطوي على عوامل مثل كفاءة المعدات التي تستخدم الطاقة، وما إذا كان مسار تكنولوجيا المعالجة معقولًا، وما إذا كانت الإدارة علمية. وهذا يتطلب منا النظر بشكل شامل ومن منظور منهجي، ولا يمكن تجاهل كل رابط. وفي الوقت نفسه، عند صياغة العملية، يجب أن يكون لدينا أيضًا مفهوم شامل وأن نكون متكاملين بشكل وثيق مع الفوائد الاقتصادية للمؤسسة. لا يمكننا صياغة العملية فقط من أجل صياغة العملية. وهذا مهم بشكل خاص اليوم مع التطور السريع لاقتصاد السوق.