11 glavnih mjera za uštedu energije za procese toplinske obrade čeličnih cijevi

Prvo smanjite temperaturu grijanja.

Općenito, temperatura zagrijavanja hipereutektoidnog ugljičnog čelika je 30 ~ 50 ℃ iznad Ac3, a temperatura gašenja eutektoidnog i hipereutektoidnog ugljičnog čelika je 30 ~ 50 ℃ iznad Ac1. Međutim, istraživanja posljednjih godina potvrdila su da zagrijavanje i gašenje hipoeutektoidnog čelika u α + γ dvofaznom području nešto nižem od Ac3 (tj. gašenje na nižim temperaturama) može poboljšati čvrstoću i žilavost čelika, smanjiti temperaturu lomljivog prijelaza. , i eliminirati krhkost temperamenta. Temperatura grijanja za gašenje može se smanjiti za 40°C. Korištenje brzog kratkotrajnog zagrijavanja na niskoj temperaturi i gašenja čelika s visokim udjelom ugljika može smanjiti sadržaj ugljika u austenitu i pomoći u dobijanju martenzita letve dobre čvrstoće i žilavosti. Ne samo da poboljšava njegovu žilavost, već i skraćuje vrijeme zagrijavanja. Za neke zupčanike mjenjača koristi se karbonitriranje umjesto karburizacije. Otpornost na habanje je povećana za 40% do 60%, a čvrstoća na zamor je povećana za 50% do 80%. Vrijeme kougljičenja je ekvivalentno, ali temperatura kougljičenja (850°C) je viša od one za naugljičenje. Temperatura (920℃) je 70℃ niža, a takođe može smanjiti deformaciju termičke obrade.

Drugo, skratite vrijeme grijanja.

Proizvodna praksa pokazuje da je tradicionalno vrijeme zagrijavanja određeno na osnovu efektivne debljine obratka konzervativno, pa je potrebno korigirati koeficijent zagrijavanja α u formuli vremena zadržavanja grijanja τ = α·K·D. Prema tradicionalnim parametrima procesa tretmana, kada se zagrije na 800-900°C u zračnoj peći, preporučuje se vrijednost α 1,0-1,8 min/mm, što je konzervativno. Ako se vrijednost α može smanjiti, vrijeme zagrijavanja može se znatno skratiti. Vrijeme zagrijavanja treba odrediti kroz eksperimente na osnovu veličine čeličnog obratka, količine punjenja peći, itd. Kada su optimizirani parametri procesa određeni, moraju se pažljivo implementirati kako bi se postigle značajne ekonomske koristi.

Treće, otkažite kaljenje ili smanjite broj kaljenja.

Otkažite kaljenje naugljičenog čelika. Na primjer, ako se dvostrani karburizirani klip utovarivača čelika od 20Cr koristi za poništavanje kaljenja, granica zamora kaljenog može se povećati za 16%; ako se poništi kaljenje niskougljičnog martenzitnog čelika, klin buldožera će biti zamijenjen. Set je pojednostavljen da koristi kaljeno stanje od čelika 20 (niskougljični martenzit), tvrdoća je stabilna na oko 45HRC, čvrstoća proizvoda i otpornost na habanje su značajno poboljšani, a kvalitet je stabilan; brzorezni čelik smanjuje broj kaljenja, kao što su listovi testere od čelika W18Cr4V koji koriste jedno kaljenje Vatra (560℃×1h) zamjenjuje tradicionalno trostruko kaljenje od 560℃×1h, a vijek trajanja se povećava za 40%.

Četvrto, koristite kaljenje na niskim i srednjim temperaturama umjesto kaljenja na visokim temperaturama.

Srednji ugljični ili srednje ugljični legirani konstrukcijski čelik koristi srednje i niskotemperaturno kaljenje umjesto kaljenja na visokim temperaturama kako bi se postigla veća otpornost na višestruke udare. Čelična burgija W6Mo5Cr4V2 Φ8mm podvrgava se sekundarnom kaljenju na 350℃×1h+560℃×1h nakon kaljenja, a vek rezanja burgije je povećan za 40% u poređenju sa burgijom kaljenom tri puta na 560℃×1h .

Peto, razumno smanjiti dubinu procjednog sloja

Ciklus hemijske termičke obrade je dug i troši mnogo energije. Ako se dubina penetracionog sloja može smanjiti kako bi se skratilo vrijeme, to je važno sredstvo za uštedu energije. Potrebna dubina očvrslog sloja određena je mjerenjem naprezanja, koje je pokazalo da je sadašnji očvrsli sloj predubok i da je dovoljno samo 70% dubine tradicionalnog očvrslog sloja. Istraživanja pokazuju da karbonitriranje može smanjiti dubinu sloja za 30% do 40% u poređenju sa karburizacijom. Istovremeno, ako se dubina prodiranja kontroliše do donje granice tehničkih zahtjeva u stvarnoj proizvodnji, može se uštedjeti 20% energije, a vrijeme i deformacija se također mogu smanjiti.

Šesto, koristite visokotemperaturnu i vakuumsku hemijsku termičku obradu

Visokotemperaturna hemijska termička obrada je povećanje temperature hemijske termičke obrade u uskim uslovima kada radna temperatura opreme dozvoljava, a zrna austenita čelika koja se infiltriraju ne rastu, čime se u velikoj meri ubrzava brzina karburizacije. Povećanje temperature naugljičenja sa 930℃ na 1000℃ može povećati brzinu karburizacije za više od 2 puta. Međutim, budući da još uvijek ima mnogo problema, budući razvoj je ograničen. Vakumska hemijska termička obrada se izvodi u medijumu gasne faze pod negativnim pritiskom. Zbog pročišćavanja površine obratka pod vakuumom i upotrebe viših temperatura, brzina prodiranja je znatno povećana. Na primjer, vakuumsko karburiziranje može povećati produktivnost za 1 do 2 puta; kada se aluminijum i hrom infiltriraju pri 133,3× (10-1 do 10-2) Pa, stopa penetracije može se povećati za više od 10 puta.

Sedmo, ionska hemijska termička obrada

To je proces kemijske toplinske obrade koji koristi užareno pražnjenje između radnog komada (katode) i anode kako bi se istovremeno infiltrirali elementi koji se infiltriraju u mediju u plinskoj fazi koji sadrži elemente koji se infiltriraju pod pritiskom ispod jedne atmosfere. Kao što je ionsko nitriranje, ionsko karburiziranje, ionsko sumporovanje, itd., koje imaju prednosti velike brzine prodiranja, dobre kvalitete i uštede energije.

Osmo, koristite indukcijsko samokaljenje

Umjesto kaljenja u peći koristi se indukcijsko samokaljenje. Budući da se indukcijsko grijanje koristi za prijenos topline na vanjski sloj sloja za gašenje, preostala toplina se ne oduzima tokom kaljenja i hlađenja kako bi se postiglo kratkotrajno kaljenje. Zbog toga štedi energiju i koristi se u mnogim aplikacijama. U određenim okolnostima (kao što su čelik s visokim udjelom ugljika i visokolegirani čelik s visokim udjelom ugljika), pucanje nakon gašenja može se izbjeći. Istovremeno, kada se svaki parametar procesa odredi, može se postići masovna proizvodnja, a ekonomske koristi su značajne.

Deveto, koristite predgrijavanje i gašenje nakon kovanja

Predgrijavanje i gašenje nakon kovanja ne samo da mogu smanjiti potrošnju energije toplinske obrade i pojednostaviti proizvodni proces, već i poboljšati performanse proizvoda. Korištenje kaljenja otpadnom toplinom nakon kovanja + kaljenje na visokim temperaturama kao predobrada može eliminirati nedostatke naknadnog gašenja otpadne topline nakon kovanja kao finalne toplinske obrade krupnih zrna i slabe udarne žilavosti. Potrebno je kraće vrijeme i ima veću produktivnost od sferoidizirajućeg žarenja ili općenitog žarenja. Osim toga, temperatura kaljenja na visokim temperaturama je niža od temperature žarenja i kaljenja, tako da može uvelike smanjiti potrošnju energije, a oprema je jednostavna i laka za rukovanje. U usporedbi s općim normalizacijom, normalizacija preostale topline nakon kovanja ne samo da može poboljšati čvrstoću čelika, već i poboljšati plastičnu žilavost i smanjiti temperaturu prijelaza hladno-krhke i osjetljivost na zareze. Na primjer, 20CrMnTi čelik se nakon kovanja može zagrijati na 730~630℃ na 20℃/h. Brzo hlađenje je postiglo dobre rezultate.

Deseto, koristite površinsko gašenje umjesto karburizacije i gašenja

Sistematska studija o svojstvima (kao što su statička čvrstoća, čvrstoća na zamor, otpornost na višestruki udar, zaostalo unutrašnje naprezanje) srednjeg i visokougljičnog čelika sa sadržajem ugljika od 0,6% do 0,8% nakon visokofrekventnog gašenja pokazuje da se indukcijsko gašenje može postići koristi se za djelimično zamjenu karburizacije. Gašenje je potpuno moguće. Koristili smo visokofrekventno kaljenje od 40Cr čelika za proizvodnju zupčanika mjenjača, zamjenjujući originalne zupčanike za naugljičenje i gašenje od 20CrMnTi čelika, i postigli uspjeh.

11. Koristite lokalno grijanje umjesto ukupnog grijanja

Za neke dijelove s lokalnim tehničkim zahtjevima (kao što su prečnik osovine zupčanika otpornog na habanje, prečnik valjka, itd.), lokalne metode grijanja kao što su grijanje peći u kupatilu, indukcijsko grijanje, pulsno grijanje i grijanje plamenom mogu se koristiti umjesto ukupnog grijanja kao što je npr. kao kutijaste peći. , može postići odgovarajuću koordinaciju između dijelova trenja i zahvata svakog dijela, poboljšati vijek trajanja dijelova, a budući da je lokalizirano zagrijavanje, može značajno smanjiti deformaciju gašenja i smanjiti potrošnju energije.

Duboko razumijemo da to da li preduzeće može racionalno koristiti energiju i ostvariti maksimalnu ekonomsku korist uz ograničenu energiju uključuje faktore kao što su efikasnost opreme koja koristi energiju, da li je put procesne tehnologije razuman i da li je upravljanje naučno. Ovo od nas zahtijeva da sveobuhvatno razmotrimo iz sistematske perspektive i svaka veza se ne može zanemariti. Istovremeno, kada formulišemo proces, takođe moramo imati sveobuhvatan koncept i biti blisko integrisani sa ekonomskim koristima preduzeća. Ne možemo formulisati proces samo radi formulisanja procesa. Ovo je posebno važno danas sa ubrzanim razvojem tržišne ekonomije.


Vrijeme objave: 22.05.2024