Спочатку знизити температуру нагріву.

Як правило, температура гартування нагрівання заевтектоїдної вуглецевої сталі на 30~50 ℃ вище Ac3, а температура гартування нагріву евтектоїдної та заевтектоїдної вуглецевої сталі на 30~50 ℃ вище Ac1. Проте дослідження останніх років підтвердили, що нагрівання та загартування доевтектоїдної сталі в двофазній області α + γ трохи нижче Ac3 (тобто загартування при низькій температурі) може покращити міцність і в’язкість сталі, знизити температуру переходу крихкості. , а також усунути відпускну крихкість. Температуру нагріву для гартування можна знизити на 40°С. Використання низькотемпературного швидкого короткочасного нагрівання та загартування високовуглецевої сталі може зменшити вміст вуглецю в аустеніті та допомогти отримати рейковий мартенсит із хорошою міцністю та в’язкістю. Це не тільки покращує його міцність, але й скорочує час нагрівання. Для деяких трансмісій замість науглерожування використовується карбонітрування. Зносостійкість підвищується на 40-60%, а міцність на втому збільшується на 50-80%. Час спільного науглерожування еквівалентний, але температура спільного науглерожування (850°C) вища, ніж температура науглерожування. Температура (920 ℃) ​​на 70 ℃ нижча, і це також може зменшити деформацію термічної обробки.

По-друге, скоротити час нагрівання.

Виробнича практика показує, що традиційний час нагріву, визначений на основі ефективної товщини заготовки, є консервативним, тому коефіцієнт нагріву α у формулі часу витримки нагріву τ = α·K·D потребує корекції. Згідно з традиційними параметрами процесу обробки, при нагріванні до 800-900 °C у повітряній печі рекомендоване значення α становить 1,0-1,8 хв/мм, що є консервативним. Якщо значення α можна зменшити, час нагрівання можна значно скоротити. Час нагрівання слід визначати шляхом експериментів на основі розміру сталевої заготовки, кількості завантаженої печі тощо. Після визначення оптимізованих параметрів процесу їх необхідно ретельно впроваджувати для досягнення значних економічних переваг.

По-третє, відмінити загартування або зменшити кількість загартовувань.

Скасувати відпуск цементованої сталі. Наприклад, якщо двосторонній цементований поршневий палець навантажувача зі сталі 20Cr використовується для скасування відпуску, межа втоми відпущеного може бути збільшена на 16%; якщо загартування мартенситної сталі з низьким вмістом вуглецю буде скасовано, штифт бульдозера буде замінено. Набір спрощено для використання загартованого стану сталі 20 (низьковуглецевий мартенсит), твердість стабільна на рівні близько 45HRC, міцність продукту та зносостійкість значно покращені, а якість стабільна; високорізальна сталь зменшує кількість загартувань, наприклад сталеві пилкові полотна W18Cr4V, які використовують один загартування. Вогонь (560 ℃ × 1 год) замінює традиційний триразовий загартування 560 ℃ × 1 год, а термін служби збільшується на 40%.

По-четверте, використовуйте низькотемпературний і середньотемпературний відпуск замість високотемпературного.

У конструкційній сталі із середнім вмістом вуглецю або легованої сталі із середнім вмістом вуглецю використовується середній і низькотемпературний відпуск замість високотемпературного відпуску для отримання вищої стійкості до багатьох ударів. Свердло зі сталі W6Mo5Cr4V2 Φ8 мм піддається вторинному відпуску при 350 ℃ × 1 год + 560 ℃ × 1 год після загартування, і термін служби свердла збільшується на 40% порівняно зі свердлом, яке тричі відпускали при 560 ℃ × 1 год. .

По-п'яте, розумно зменшити глибину фільтраційного шару

Цикл хімічної термічної обробки тривалий і споживає багато енергії. Якщо глибину шару проникнення можна зменшити, щоб скоротити час, це важливий засіб енергозбереження. Необхідна глибина зміцненого шару була визначена за допомогою вимірювання напруги, яке показало, що поточний зміцнений шар був занадто глибоким і було достатньо лише 70% глибини традиційного зміцненого шару. Дослідження показують, що карбонітризація може зменшити глибину шару на 30-40% порівняно з цементацією. У той же час, якщо глибина проникнення контролюється до нижньої межі технічних вимог у фактичному виробництві, можна заощадити 20% енергії, а також можна зменшити час і деформацію.

По-шосте, використовуйте високу температуру та вакуумну хімічну термообробку

Високотемпературна хімічна термічна обробка полягає у збільшенні температури хімічної термічної обробки у вузьких умовах, коли робоча температура обладнання дозволяє, а зерна аустеніту сталі, яка просочується, не ростуть, тим самим значно прискорюючи швидкість науглерожування. Підвищення температури науглерожування з 930 ℃ до 1000 ℃ може збільшити швидкість науглерожування більш ніж у 2 рази. Однак, оскільки існує ще багато проблем, майбутній розвиток обмежений. Вакуумна хіміко-термічна обробка здійснюється в газовій фазі негативного тиску. Завдяки очищенню поверхні заготовки під вакуумом і використанню більш високих температур швидкість проплавлення значно збільшується. Наприклад, вакуумне цементування дозволяє підвищити продуктивність в 1-2 рази; коли алюміній і хром просочуються при 133,3× (10-1 до 10-2) Па, швидкість проникнення може бути збільшена більш ніж у 10 разів.

По-сьоме, іонно-хімічна термічна обробка

Це процес хімічної термічної обробки, який використовує тліючий розряд між деталлю (катодом) і анодом для одночасного проникнення елементів, які потрібно просочити, у газофазне середовище, що містить елементи, які потрібно просочити, під тиском нижче однієї атмосфери. Такі як іонне азотування, іонне цементування, іонне сірчання тощо, які мають такі переваги, як швидка швидкість проникнення, хороша якість та економія енергії.

По-восьме, використовуйте індукційний самозагартування

Замість гарту в печі використовується індукційний самогарт. Оскільки індукційне нагрівання використовується для передачі тепла назовні шару гарту, решта тепла не забирається під час гартування та охолодження для досягнення короткочасного відпустки. Тому він дуже енергозберігаючий і використовується в багатьох сферах застосування. За певних умов (наприклад, високовуглецева сталь і високолегована сталь) гартування можна уникнути. У той же час, як тільки кожен параметр процесу визначено, можна досягти масового виробництва, і економічна вигода буде значною.

По-дев’яте, використовуйте попередній нагрів і загартування після кування

Попередній нагрів і загартування після кування можуть не тільки зменшити споживання енергії при термічній обробці та спростити виробничий процес, але й покращити продуктивність продукту. Використання загартування відпрацьованим теплом після кування + високотемпературного відпуску як попередньої обробки може усунути недоліки загартування відпрацьованим теплом після кування як кінцевої термічної обробки грубого зерна та поганої ударної в’язкості. Він займає менший час і має більшу продуктивність, ніж сфероїдизуючий відпал або загальний відпал. Крім того, температура високотемпературного загартування нижча, ніж температура відпалу та загартування, тому це може значно зменшити споживання енергії, а обладнання просте та легке в експлуатації. Порівняно із загальною нормалізацією, нормалізація залишкового тепла після кування може не тільки підвищити міцність сталі, але й підвищити пластичну в’язкість, а також знизити температуру холоднокрихкого переходу та чутливість надрізу. Наприклад, сталь 20CrMnTi може бути нагріта до 730~630 ℃ зі швидкістю 20 ℃/год після кування. Швидке охолодження досягло хороших результатів.

По-десяте, використовуйте поверхневе гартування замість цементації та гарту

Систематичне дослідження властивостей (таких як статична міцність, втомна міцність, стійкість до багаторазового удару, залишкова внутрішня напруга) середньо- та високовуглецевої сталі з вмістом вуглецю від 0,6% до 0,8% після високочастотного гартування показує, що індукційне гартування може бути використовується для часткової заміни цементації. Загартування цілком можливо. Ми використовували високочастотну загартування сталі 40Cr для виготовлення шестерень коробки передач, замінивши оригінальні шестерні для цементації та гарту зі сталі 20CrMnTi, і досягли успіху.

11. Використовуйте місцеве опалення замість загального

Для деяких деталей з місцевими технічними вимогами (наприклад, зносостійкий діаметр вала шестерні, діаметр ролика тощо) замість загального нагріву можна використовувати методи локального нагріву, такі як нагрівання у ванній печі, індукційне нагрівання, імпульсне нагрівання та нагрівання полум’ям. як ящикові печі. , можна досягти відповідної координації між тертьовими та зачепленими частинами кожної деталі, покращити термін служби деталей, а оскільки це локалізоване нагрівання, це може значно зменшити деформацію гарту та зменшити споживання енергії.

Ми глибоко розуміємо, що те, чи зможе підприємство раціонально використовувати енергію та отримати максимальну економічну вигоду з обмеженою енергією, залежить від таких факторів, як ефективність енергоспоживаючого обладнання, розумність технологічного шляху процесу та наукове управління. Це вимагає від нас всебічного розгляду з системної точки зору, і кожне посилання не можна ігнорувати. У той же час, формулюючи процес, ми також повинні мати загальну концепцію та бути тісно інтегрованими з економічними вигодами підприємства. Ми не можемо сформулювати процес лише заради формулювання процесу. Це особливо важливо сьогодні, коли стрімко розвивається ринкова економіка.