Първо, намалете температурата на нагряване.

Обикновено температурата на закаляване на нагряване на хиперевтектоидната въглеродна стомана е 30 ~ 50 ℃ над Ac3, а температурата на охлаждане на нагряване на евтектоидната и свръхевтектоидната въглеродна стомана е 30 ~ 50 ℃ над Ac1. Изследванията през последните години обаче потвърдиха, че нагряването и закаляването на хипоевтектоидната стомана в α + γ двуфазната област малко по-ниска от Ac3 (т.е. закаляването при ниска температура) може да подобри здравината и издръжливостта на стоманата, да намали температурата на крехък преход , и премахване на крехкостта на темперамента. Температурата на нагряване за охлаждане може да бъде намалена с 40°C. Използването на нискотемпературно бързо краткотрайно нагряване и закаляване на високовъглеродна стомана може да намали съдържанието на въглерод в аустенита и да помогне за получаването на летвен мартензит с добра якост и издръжливост. Той не само подобрява неговата здравина, но и съкращава времето за нагряване. За някои трансмисионни предавки се използва карбонитриране вместо карбуризиране. Устойчивостта на износване се увеличава с 40% до 60%, а якостта на умора се увеличава с 50% до 80%. Времето за съвместно карбуризиране е еквивалентно, но температурата на съвместно карбуризиране (850°C) е по-висока от тази на карбуризирането. Температурата (920 ℃) ​​е 70 ℃ по-ниска и може също така да намали деформацията при термична обработка.

Второ, съкратете времето за нагряване.

Производствената практика показва, че традиционното време за нагряване, определено въз основа на ефективната дебелина на детайла, е консервативно, така че коефициентът на нагряване α във формулата за време на задържане на нагряване τ = α·K·D трябва да бъде коригиран. Според традиционните параметри на процеса на обработка, когато се нагрява до 800-900°C във въздушна пещ, стойността на α се препоръчва да бъде 1,0-1,8 min/mm, което е консервативно. Ако стойността на α може да бъде намалена, времето за нагряване може да бъде значително съкратено. Времето за нагряване трябва да се определи чрез експерименти въз основа на размера на стоманения детайл, количеството зареждане на пещта и т.н. След като се определят оптимизираните параметри на процеса, те трябва да се прилагат внимателно, за да се постигнат значителни икономически ползи.

Трето, отменете темперирането или намалете броя на темперирането.

Отменете темперирането на карбуризираната стомана. Например, ако двустранният карбуризиран бутален щифт на стоманен товарач от 20Cr се използва за отмяна на закаляването, границата на умора на темперирания може да се увеличи с 16%; ако закаляването на нисковъглеродната мартензитна стомана бъде отменено, щифтът на булдозера ще бъде заменен. Комплектът е опростен за използване на закалено състояние на стомана 20 (нисковъглероден мартензит), твърдостта е стабилна при около 45HRC, здравината на продукта и устойчивостта на износване са значително подобрени и качеството е стабилно; високоскоростната стомана намалява броя на темперировките, като стоманени триони W18Cr4V, които използват едно темпериране Fire (560℃×1h) заменя традиционното трикратно темпериране от 560℃×1h, а експлоатационният живот се увеличава с 40%.

Четвърто, използвайте темпериране при ниска и средна температура вместо темпериране при висока температура.

Конструкционната стомана със среден въглерод или средно въглеродна сплав използва средно и нискотемпературно темпериране вместо високотемпературно темпериране, за да се получи по-висока устойчивост на многократни удари. Свредлото от стомана W6Mo5Cr4V2 Φ8 mm се подлага на вторично темпериране при 350 ℃ × 1h + 560 ℃ × 1 h след охлаждане и животът на свредлото при рязане се увеличава с 40% в сравнение със свредлото, закалено три пъти при 560 ℃ × 1 h .

Пето, разумно намалете дълбочината на просмукания слой

Цикълът на химична топлинна обработка е дълъг и консумира много енергия. Ако дълбочината на проникващия слой може да бъде намалена, за да се съкрати времето, това е важно средство за пестене на енергия. Необходимата дълбочина на втвърдения слой беше определена чрез измерване на напрежението, което показа, че настоящият втвърден слой е твърде дълбок и само 70% от дълбочината на традиционния втвърден слой е достатъчна. Изследванията показват, че карбонитрирането може да намали дълбочината на слоя с 30% до 40% в сравнение с карбуризирането. В същото време, ако дълбочината на проникване се контролира до долната граница на техническите изисквания в действителното производство, 20% от енергията може да бъде спестена, а времето и деформацията също могат да бъдат намалени.

Шесто, използвайте висока температура и вакуумна химическа топлинна обработка

Високотемпературната химическа топлинна обработка е за повишаване на температурата на химическа топлинна обработка при тесни условия, когато работната температура на оборудването позволява и аустенитните зърна на стоманата, която ще се инфилтрира, не растат, като по този начин значително ускоряват скоростта на карбуризация. Увеличаването на температурата на карбуризиране от 930 ℃ до 1000 ℃ може да увеличи скоростта на карбуризиране повече от 2 пъти. Въпреки това, тъй като все още има много проблеми, бъдещото развитие е ограничено. Вакуумната химична термична обработка се извършва в газова среда с отрицателно налягане. Благодарение на пречистването на повърхността на детайла под вакуум и използването на по-високи температури, скоростта на проникване се увеличава значително. Например, вакуумното карбуризиране може да увеличи производителността от 1 до 2 пъти; когато алуминият и хромът се инфилтрират при 133,3 × (10-1 до 10-2) Pa, скоростта на проникване може да се увеличи повече от 10 пъти.

Седмо, йонна химична топлинна обработка

Това е процес на химическа топлинна обработка, който използва тлеещ разряд между детайла (катод) и анода за едновременно инфилтриране на елементите, които трябва да бъдат инфилтрирани в газова среда, съдържаща елементи, които трябва да бъдат инфилтрирани, при налягане под една атмосфера. Като йонно азотиране, йонно карбуризиране, йонно сулфуриране и т.н., които имат предимствата на бърза скорост на проникване, добро качество и икономия на енергия.

Осмо, използвайте индукционно самозакаляване

Използва се индукционно самокаляване вместо темпериране в пещта. Тъй като индукционното нагряване се използва за пренос на топлина към външната страна на охлаждащия слой, останалата топлина не се отнема по време на охлаждане и охлаждане, за да се постигне краткотрайно темпериране. Поради това е много енергоспестяващ и се използва в много приложения. При определени обстоятелства (като високовъглеродна стомана и високолегирана стомана с високо съдържание на въглерод) може да се избегне напукване при закаляване. В същото време, след като всеки параметър на процеса бъде определен, може да се постигне масово производство и икономическите ползи са значителни.

Девето, използвайте предварително загряване и закаляване след коване

Предварителното загряване и закаляването след коване може не само да намали консумацията на енергия за топлинна обработка и да опрости производствения процес, но също така да подобри производителността на продукта. Използването на закаляване с отпадна топлина след коване + високотемпературно темпериране като предварителна обработка може да елиминира недостатъците на закаляването с отпадна топлина след коване като крайна топлинна обработка на едри зърна и лоша ударна якост. Отнема по-кратко време и има по-висока производителност от сфероидизиращото отгряване или общото отгряване. В допълнение, температурата на високотемпературно темпериране е по-ниска от тази на отгряване и темпериране, така че може значително да намали консумацията на енергия, а оборудването е просто и лесно за работа. В сравнение с общото нормализиране, нормализирането на остатъчната топлина след коване може не само да подобри здравината на стоманата, но също така да подобри пластичната издръжливост и да намали температурата на преход от студено-чупливо и чувствителността на прорезите. Например стомана 20CrMnTi може да се нагрява при 730~630 ℃ при 20 ℃/ч след коване. Бързото охлаждане постигна добри резултати.

Десето, използвайте повърхностно закаляване вместо карбуризиране и закаляване

Систематично изследване на свойствата (като статична якост, якост на умора, устойчивост на многократен удар, остатъчно вътрешно напрежение) на средно и високо въглеродна стомана със съдържание на въглерод от 0,6% до 0,8% след високочестотно закаляване показва, че индукционното закаляване може да бъде използвани за частично заместване на карбуризирането. Закаляването е напълно възможно. Използвахме високочестотно закаляване от 40Cr стомана за производство на зъбни колела на скоростната кутия, заменяйки оригиналните 20CrMnTi стоманени зъбни колела за карбуризиране и закаляване и постигнахме успех.

11. Използвайте локално отопление вместо цялостно

За някои части с местни технически изисквания (като устойчив на износване диаметър на вала на зъбното колело, диаметър на ролката и т.н.) могат да се използват местни методи за нагряване като нагряване във вана, индукционно нагряване, импулсно нагряване и пламъчно нагряване вместо цялостно нагряване като като кутийни пещи. , може да постигне подходяща координация между триещите се и зацепващи части на всяка част, да подобри експлоатационния живот на частите и тъй като е локализирано нагряване, може значително да намали деформацията на охлаждане и да намали консумацията на енергия.

Ние дълбоко разбираме, че дали едно предприятие може рационално да използва енергията и да получи максимални икономически ползи с ограничена енергия, включва фактори като ефективността на използващото енергия оборудване, дали пътят на технологията на процеса е разумен и дали управлението е научно. Това изисква да разгледаме изчерпателно от систематична гледна точка и всяка връзка не може да бъде пренебрегната. В същото време, когато формулираме процеса, трябва да имаме и цялостна концепция и тясно интегриране с икономическите ползи на предприятието. Не можем да формулираме процеса само заради формулирането на процеса. Това е особено важно днес с бързото развитие на пазарната икономика.