11 store energibesparende tiltak for varmebehandlingsprosesser for stålrør

Senk først oppvarmingstemperaturen.

Vanligvis er quenching-oppvarmingstemperaturen til hypereutectoid karbonstål 30 ~ 50 ℃ over Ac3, og quenching-oppvarmingstemperaturen for eutektoid og hypereutectoid karbonstål er 30 ~ 50 ℃ over Ac1. Forskning de siste årene har imidlertid bekreftet at oppvarming og bråkjøling av hypoeutectoid stål i α + γ tofaseområdet som er litt lavere enn Ac3 (dvs. undertemperatur quenching) kan forbedre styrken og seigheten til stålet, redusere den sprø overgangstemperaturen , og eliminere temperament sprøhet. Oppvarmingstemperaturen for bråkjøling kan reduseres med 40°C. Ved å bruke lavtemperatur rask korttidsoppvarming og bråkjøling av høykarbonstål kan karboninnholdet i austenitt reduseres og bidra til å oppnå laft martensitt med god styrke og seighet. Det forbedrer ikke bare seigheten, men forkorter også oppvarmingstiden. For noen transmisjonsgir brukes karbonitriding i stedet for karburering. Slitasjemotstanden økes med 40 % til 60 % og utmattingsstyrken økes med 50 % til 80 %. Ko-karbureringstiden er ekvivalent, men co-karbureringstemperaturen (850°C) er høyere enn for karburering. Temperaturen (920 ℃) ​​er 70 ℃ lavere, og det kan også redusere varmebehandlingsdeformasjonen.

For det andre, forkort oppvarmingstiden.

Produksjonspraksis viser at den tradisjonelle oppvarmingstiden bestemt basert på den effektive tykkelsen på arbeidsstykket er konservativ, så oppvarmingskoeffisienten α i oppvarmingens holdetidsformel τ = α·K·D må korrigeres. I henhold til tradisjonelle behandlingsprosessparametere, ved oppvarming til 800-900°C i en luftovn, anbefales α-verdien å være 1,0-1,8 min/mm, noe som er konservativt. Hvis α-verdien kan reduseres, kan oppvarmingstiden forkortes kraftig. Oppvarmingstiden bør bestemmes gjennom eksperimenter basert på størrelsen på stålarbeidsstykket, mengden ovnsladning osv. Når de optimaliserte prosessparametrene er bestemt, må de implementeres nøye for å oppnå betydelige økonomiske fordeler.

For det tredje, avbryt temperering eller reduser antall tempereringer.

Avbryt herdingen av karburisert stål. For eksempel, hvis den dobbeltsidige karburerte stempeltappen til en 20Cr stållaster brukes til å avbryte herdingen, kan utmattelsesgrensen for den tempererte økes med 16 %; hvis herdingen av lavkarbon martensittisk stål avbrytes, vil bulldoserpinnen bli erstattet. Settet er forenklet for å bruke den bråkjølte tilstanden til 20 stål (lavkarbonmartensitt), hardheten er stabil på rundt 45HRC, produktstyrken og slitestyrken er betydelig forbedret, og kvaliteten er stabil; høyhastighetsstål reduserer antall herdinger, slik som W18Cr4V stålmaskinsagblader som bruker én herding Fire (560 ℃ × 1 t) erstatter den tradisjonelle tre ganger herding på 560 ℃ × 1 t, og levetiden økes med 40 %.

For det fjerde, bruk lav og middels temperaturtempering i stedet for høytemperaturtempering.

Strukturelt stål med middels karbon eller middels karbonlegering bruker middels og lav temperaturtempering i stedet for høytemperaturtempering for å oppnå høyere motstand mot flere slag. W6Mo5Cr4V2 stål Φ8mm borkronen utsettes for sekundær herding ved 350 ℃ × 1 t + 560 ℃ × 1 t etter bråkjøling, og skjærelevetiden til borekronen økes med 40 % sammenlignet med borkronen herdet tre ganger ved 560 ℃ × 1 t .

For det femte, reduser dybden av siverlaget rimelig

Den kjemiske varmebehandlingssyklusen er lang og bruker mye strøm. Hvis dybden på penetrasjonslaget kan reduseres for å korte ned tiden, er det et viktig middel for energisparing. Den nødvendige herdede sjiktdybden ble bestemt ved spenningsmåling, som viste at dagens herdede sjikt var for dypt og kun 70 % av den tradisjonelle herdede sjiktdybden var tilstrekkelig. Forskning viser at karbonitrering kan redusere lagdybden med 30 % til 40 % sammenlignet med karburering. Samtidig, hvis inntrengningsdybden kontrolleres til nedre grense for de tekniske kravene i faktisk produksjon, kan 20 % energi spares, og tiden og deformasjonen kan også reduseres.

For det sjette, bruk høy temperatur og vakuum kjemisk varmebehandling

Kjemisk varmebehandling med høy temperatur er å øke den kjemiske varmebehandlingstemperaturen under trange forhold når utstyrets driftstemperatur tillater det og austenittkornene i stålet som skal infiltreres ikke vokser, og derved akselererer karbureringshastigheten kraftig. Å øke karbureringstemperaturen fra 930 ℃ til 1000 ℃ kan øke karbureringshastigheten med mer enn 2 ganger. Men fordi det fortsatt er mange problemer, er fremtidig utvikling begrenset. Vakuumkjemisk varmebehandling utføres i et gassfasemedium med undertrykk. På grunn av rensing av arbeidsstykkets overflate under vakuum og bruk av høyere temperaturer, økes penetrasjonshastigheten kraftig. For eksempel kan vakuumkarburering øke produktiviteten med 1 til 2 ganger; når aluminium og krom infiltreres ved 133,3× (10-1 til 10-2) Pa, kan penetrasjonshastigheten økes med mer enn 10 ganger.

Syvende, ion kjemisk varmebehandling

Det er en kjemisk varmebehandlingsprosess som bruker glødeutladning mellom arbeidsstykket (katode) og anode for samtidig å infiltrere elementene som skal infiltreres i et gassfasemedium som inneholder elementer som skal infiltreres ved et trykk under én atmosfære. Slik som ionitrering, ionkarburering, ionsulfurisering, etc., som har fordelene med rask penetrasjonshastighet, god kvalitet og energisparing.

For det åttende, bruk induksjonselvtempering

Induksjonselvtempering brukes i stedet for herding i ovnen. Siden induksjonsoppvarming brukes til å overføre varme til utsiden av bråkjølingslaget, tas ikke den resterende varmen bort under bråkjøling og avkjøling for å oppnå kortvarig temperering. Derfor er den svært energisparende og har blitt brukt i mange applikasjoner. Under visse omstendigheter (som for eksempel høykarbonstål og høykarbon høylegert stål), kan quenching cracking unngås. Samtidig, når hver prosessparameter er bestemt, kan masseproduksjon oppnås, og de økonomiske fordelene er betydelige.

For det niende, bruk forvarming og bråkjøling etter smiing

Forvarming og bråkjøling etter smiing kan ikke bare redusere varmebehandlingsenergiforbruket og forenkle produksjonsprosessen, men også forbedre produktytelsen. Bruk av spillvarmeherding etter smiing + høytemperaturtempering som forbehandling kan eliminere manglene ved ettersmiing av spillvarmeherding som den endelige varmebehandlingen av grove korn og dårlig slagfasthet. Det tar kortere tid og har høyere produktivitet enn sfæroidiserende gløding eller generell gløding. I tillegg er temperaturen på høytemperaturtempering lavere enn for gløding og temperering, så det kan redusere energiforbruket betraktelig, og utstyret er enkelt og lett å betjene. Sammenlignet med generell normalisering, kan gjenværende varmenormalisering etter smiing ikke bare forbedre styrken til stål, men også forbedre plastisk seighet og redusere kald-sprø overgangstemperatur og hakkfølsomhet. For eksempel kan 20CrMnTi-stål varmes opp til 730~630 ℃ ved 20 ℃/t etter smiing. Rask kjøling har gitt gode resultater.

For det tiende, bruk overflatekjøling i stedet for karburering og bråkjøling

En systematisk undersøkelse av egenskapene (som statisk styrke, utmattingsstyrke, multippel slagfasthet, gjenværende indre spenning) til middels og høyt karbonstål med et karboninnhold på 0,6 % til 0,8 % etter høyfrekvent bråkjøling viser at induksjonskjøling kan være brukes til å delvis erstatte karburering. Blokking er fullt mulig. Vi brukte høyfrekvent bråkjøling i 40Cr stål for å produsere girkassegir, og erstattet de originale 20CrMnTi stålforgassings- og bråkjølingsgirene, og oppnådde suksess.

11. Bruk lokal oppvarming i stedet for totalvarme

For noen deler med lokale tekniske krav (slik som slitasjebestandig girakseldiameter, rullediameter osv.), kan lokale oppvarmingsmetoder som badovnsoppvarming, induksjonsoppvarming, pulsoppvarming og flammeoppvarming brukes i stedet for generell oppvarming, f.eks. som kasseovner. , kan oppnå passende koordinering mellom friksjons- og inngrepsdelene til hver del, forbedre levetiden til delene, og fordi det er lokalisert oppvarming, kan det redusere bråkjølingsdeformasjonen betydelig og redusere energiforbruket.

Vi forstår dypt at hvorvidt en bedrift rasjonelt kan utnytte energi og oppnå maksimale økonomiske fordeler med begrenset energi, involverer faktorer som effektiviteten til energibrukende utstyr, om prosessteknologiruten er rimelig, og om ledelsen er vitenskapelig. Dette krever at vi vurderer omfattende fra et systematisk perspektiv, og hver kobling kan ikke ignoreres. Samtidig må vi ved utformingen av prosessen også ha et helhetlig konsept og være tett integrert med de økonomiske fordelene for virksomheten. Vi kan ikke formulere prosessen bare for å formulere prosessen. Dette er spesielt viktig i dag med den raske utviklingen av markedsøkonomien.


Innleggstid: 22. mai 2024