Háttértechnológia:
Nagy szilárdságú rögzítőelemekműszaki követelményeknek megfelelő edzést és megeresztést igényelnek.Hőkezelés, edzés és megeresztésA cél a kötőelemek átfogó mechanikai tulajdonságainak javítása, hogy megfeleljenek a termékek előírt szakítószilárdságának és folyáshatárának. A hőkezelési folyamat döntő hatással van a nagy szilárdságú kötőelemek belső minőségére, különösen a belső minőségükre. A kioltási és megeresztési hőkezelési folyamat során általában némi oxidáló gázt vezetnek be a kemencén kívülről. Az oxidáló gáz reakcióba lép a csavarral, ami dekarbonizációt okoz a csavar felületén. A különböző felületi és belső szerkezetek miatt eltérő tágulási együtthatókkal rendelkezik. A kioltás során felületi repedések léphetnek fel, amelyek csökkentik a termék minőségét. A hagyományos hőkezelési eljárás során a csavarokat közvetlenül egy kioltó kemencébe helyezik magas hőmérsékletű kioltás céljából. A kioltási és megeresztési folyamat során olyan problémák fordulhatnak elő, mint az elégtelen keménység a kioltott állapotban, az egyenetlen keménység a kioltott állapotban, a túlzott kioltási deformáció és a kioltási repedés. Ennek fényében szükséges a hagyományos hőkezelési eljárás fejlesztése.
Technikai megvalósítási elemek:
A meglévő technológia hiányosságainak kiküszöbölésére a jelen találmány célja egy olyan hőkezelési eljárás biztosítása csavarok számára, amely jobb edzési hatást, jobb termékminőséget és hosszabb termékélettartamot biztosít.
A fenti célok elérése érdekében a jelen találmány a következő műszaki megoldást alkalmazza:
A csavarok hőkezelési folyamata a következő lépéseket foglalja magában:
S1. Defoszforizáció;
S2. Előkezelés: Helyezze a terméket előmelegítő kemencébe, és folyamatosan fecskendezzen magas hőmérsékletű nitrogéngázt az előmelegítő kemencébe. 2,5-3 órás előmelegítés után vegye ki, és helyezze karbonizáló kemencébe karbonizáló kezelés céljából.
S3. Edzés: Helyezze a terméket egy edzőkemencébe, és folyamatosan fecskendezzen nitrogént a hűtőkemencébe. A nitrogén 30-40 perces injektálása után lassan emelje a hűtőkemence hőmérsékletét 460-500 ℃-ra, és tartsa ezen a hőmérsékleten 15-20 percig, mielőtt folytatná a hűtőkezelés első szakaszát; Lassan emelje a hűtőkemence hőmérsékletét 550-700 ℃-ra, és tartsa ezen a hőmérsékleten 20-35 percig, mielőtt folytatná a hűtőkezelés második szakaszát; Lassan emelje a hűtőkemence hőmérsékletét 750-850 ℃-ra, és tartsa ezen a hőmérsékleten 30-45 percig, mielőtt folytatná a hűtőkezelés harmadik szakaszát.
S4. Olajhűtés: Vegye ki a kioltott terméket, és helyezze az első olajhűtő tartályba, 15 percenként keverje meg, és tartsa így 20-30 percig; Kivétel után helyezze a második olajhűtő tartályba, 15 percenként keverje meg, amíg a termék hőmérséklete 100 ℃-ra csökken;
S5. Olaj eltávolítása: Vegye ki a lehűtött terméket, hagyja állni 35-45 percig, majd hideg levegővel fújja le a termék felületéről az olajat.
S6. Megeresztés: A zsírtalanított terméket helyezze egy megeresztő kemencébe a megeresztéshez, állítsa be a megeresztési hőmérsékletet 110~180 ℃-ra, a megeresztési időt pedig 1,5~3 órára. Végezze el a megeresztési kezelés első szakaszát; Emelje a hőmérsékletet 370-410 ℃-ra, és melegítse 3-6 órán át, mielőtt folytatná a megeresztési kezelés második szakaszát; A megeresztési kezelés után hűtse le a terméket szobahőmérsékletűre.
Előnyösen, a fenti s1. lépésben a tisztítóoldat tömegszázalékban a következő komponensekből áll: 20-36 rész butil-acetát, 10-13 rész poliglikolsav, 16-20 rész aminoecetsav, 13-22 rész etil-akrilát, 5-9 rész olajsav-trietanol-amin só, 3-16 rész etanol-amin és 18-26 rész víz, amelyek hatékonyan eltávolítják az olajfoltokat a termék felületéről, és nem befolyásolják a kioltó hatást.
Előnyösebben, a fent említett defoszforizáló tartály defoszforizáló oldattal van felszerelve, amely 2,2-6,5 g/l koncentrációjú kálium-hidroxid oldatot vagy 2,8-6,9 g/l koncentrációjú nátrium-hidroxid oldatot választ ki.
Előnyösebben, az említett s2 lépésben az előmelegítő kemencébe bevezetett magas hőmérsékletű nitrogéngáz az s3 lépésben a hűtőkemencében lévő nitrogéngáz, 2,5-3,5 l/h áramlási sebességgel. A termék előmelegítésével a felületén lévő tisztítóoldat megszárítható, és a hűtőkemencében a hőmérséklet hirtelen emelkedése elkerülhető a termékminőség befolyásolása.
Továbbá előnyösen, a fenti s3. lépésben a nitrogén áramlási sebessége 4-5 l/h, ami eltávolítja a levegőt az előmelegítő kemencéből, elkerüli az oxidációs reakciót az oxigén és a termék között, valamint a dekarbonizációt, ami a menetes kötőelemek meghibásodását okozhatja és lerövidítheti a termék élettartamát.
Konkrétan, a fenti s3 lépésben a hűtőkemence fűtési sebessége a 460-500 ℃-ra történő fűtési időszak alatt 30-40 ℃/perc, a 550-700 ℃-ra történő fűtési időszak alatt 50-60 ℃/perc, a 750-850 ℃-ra történő fűtési időszak alatt pedig 70-90 ℃/perc. A szakaszos melegítéssel végzett edzés javíthatja a termék kioltási hatását és minőségét.
Az s4 lépésben az első oltóolaj-tartályban lévő oltóolaj hőmérséklete előnyösen 250-300 ℃, a második oltóolaj-tartályban lévő oltóolaj hőmérséklete pedig 50-70 ℃.
Előnyösebben, a fenti s5. lépésben a hideg levegő hőmérséklete 30-35 ℃, a szélsebesség pedig 20-25 m/s.
A jelen találmány előnyei a következők: a csavar hőkezelési folyamata egyszerű, könnyen kezelhető és jó oltóhatással rendelkezik. A termék előmelegítésével a felületén lévő tisztítóoldat megszárítható, és a hűtőkemencében a hőmérséklet hirtelen emelkedése elkerülhető a termék minőségének befolyásolása; az előmelegítő kemencében használt magas hőmérsékletű nitrogén a hűtőkemencéből származik, kiküszöbölve az előmelegítő kemencében lévő fűtőberendezést, ami energiamegtakarítást és termelési költségeket eredményezhet; a nitrogén befecskendezése az előmelegítő és a hűtőkemencébe eltávolíthatja a belső levegőt, elkerülve az oxigén és a termék közötti oxidációs reakciókat, ezáltal elkerülve a dekarbonizációt és a menetes kötőelemek meghibásodását, és meghosszabbítva a termék élettartamát; a szakaszos melegítéssel történő oltókezelés javíthatja a termék oltóhatását és minőségét; a szakaszos olajhűtéses kezelés hatékonyan hűtheti a magas hőmérsékletű termékeket anélkül, hogy károsítaná azok minőségét.
Specifikus megvalósítási módszer
A következőkben a jelen találmányt ismertetjük részletesen, a konkrét megvalósítási módokkal együtt.
1. példa
A csavarok hőkezelési folyamata a következő lépéseket foglalja magában:
S1. Defoszforizáció;
A tisztítóoldat tömegszázalékban a következő komponensekből áll: 20 rész butil-acetát, 10 rész poliglikolsav, 16 rész aminoecetsav, 13 rész etil-akrilát, 5 rész olajsav-trietanol-amin só, 3 rész etanol-amin és 18 rész víz; A foszformentesítő tartály 2,2 g/l koncentrációjú kálium-hidroxid oldatot használó foszformentesítő oldattal van felszerelve;
S2. Előkezelés: Helyezze a terméket előmelegítő kemencébe, és folyamatosan fecskendezzen magas hőmérsékletű nitrogéngázt az előmelegítő kemencébe. 2,5 órás előmelegítés után vegye ki, és helyezze karbonizáló kemencébe karbonizálási kezelés céljából.
S3. Kioltás: Helyezze a terméket a kioltókemencébe, és folyamatosan nitrogéngázt fecskendezzen a kioltókemencébe. A nitrogéngáz áramlási sebessége 4l/h, majd 30 percig tartó nitrogéngáz-befecskendezés után lassan emelje a kioltókemencé hőmérsékletét 460 ℃-ra 30 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 15 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés első szakaszát; lassan emelje a kioltókemencé hőmérsékletét 550 ℃-ra 50 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 20 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés második szakaszát; lassan emelje a kioltókemencé hőmérsékletét 750 ℃-ra 70 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 30 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés harmadik szakaszát.
S4. Olajhűtés: Vegye ki a kioltott terméket, és helyezze az első oltóolaj-tartályba olajhűtéshez. A oltóolaj hőmérséklete 250 ℃, és 20 percig 15 percenként keverje meg; Kivétel után helyezze a második oltóolaj-tartályba olajhűtéshez, 50 ℃-os oltóolaj-hőmérséklettel, és 15 percenként keverje meg, amíg a termék hőmérséklete 100 ℃-ra csökken.
S5. Olaj eltávolítása: Vegye ki a lehűlt terméket, és hagyja állni 35 percig. Fújja le a termék felületéről a hűtőolajat 30 ℃ hőmérsékletű, 20 m/s sebességű hideg levegővel.
S6. Megeresztés: A zsírtalanított terméket helyezze egy megeresztő kemencébe a megeresztéshez, állítsa be a megeresztési hőmérsékletet 110 ℃-ra, a megeresztési időt pedig 1,5 órára. Végezze el a megeresztési kezelés első szakaszát; Emelje a hőmérsékletet 370 ℃-ra, melegítse 3 órán át, majd folytassa a megeresztési kezelés második szakaszával; A megeresztés után hűtse le a terméket szobahőmérsékletűre levegőn.
A jelen megvalósítási mód s2 lépésében az előmelegítő kemencébe bevezetett magas hőmérsékletű nitrogéngáz az s3 lépésben a hűtőkemencéből származó nitrogéngáz, és a magas hőmérsékletű nitrogéngáz áramlási sebessége 2,5 l/h.
2. példa
Az ebben a megvalósítási módban szereplő eljárási lépések megegyeznek az 1. példában szereplő lépésekkel, kivéve a specifikus eljárási feltételeket, amelyek a következő lépéseket foglalják magukban:
S1. Foszformentesítés: helyezze a terméket a tisztítógépbe, és öntse bele a tisztítóoldatot, amíg a termék teljesen el nem merül a tisztítóoldatban. Állítsa a tisztítási hőmérsékletet 50 ℃-ra, és keverje meg 15 percenként. 3 órás tisztítás után vegye ki a terméket, és tegye a foszformentesítő tartályba a foszformentesítéshez.
A tisztítóoldat tömegszázalékban a következő komponensekből áll: 36 rész butil-acetát, 13 rész poliglikolsav, 20 rész aminoecetsav, 22 rész etil-akrilát, 9 rész olajsav-trietanol-amin só, 16 rész etanol-amin és 26 rész víz; A foszformentesítő tartály foszformentesítő oldattal van felszerelve, amely 6,5 g/l koncentrációjú kálium-hidroxid oldat vagy 6,9 g/l koncentrációjú nátrium-hidroxid oldat lehet.
S2. Előkezelés: Helyezze a terméket előmelegítő kemencébe, és folyamatosan fecskendezzen magas hőmérsékletű nitrogéngázt az előmelegítő kemencébe. 3 órás előmelegítés után vegye ki, és helyezze karbonizáló kemencébe karbonizálási kezelés céljából.
S3. Kioltás: Helyezze a terméket a kioltókemencébe, és folyamatosan fecskendezzen nitrogéngázt a kioltókemencébe. A nitrogéngáz áramlási sebessége 5l/h, majd 40 percig tartó nitrogéngáz-befecskendezés után lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 500 ℃-ra 40 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 20 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés első szakaszát; Lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 700 ℃-ra 60 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 35 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés második szakaszát; Lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 850 ℃-ra 90 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 45 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés harmadik szakaszát.
S4. Olajhűtés: Vegye ki a kioltott terméket, és helyezze az első oltóolaj-tartályba olajhűtéshez. A oltóolaj hőmérséklete 300 ℃, és 30 percig 15 percenként keverje meg; Kivétel után helyezze a második oltóolaj-tartályba olajhűtéshez, 70 ℃-os oltóolaj hőmérséklettel, és 15 percenként keverje meg, amíg a termék hőmérséklete 100 ℃-ra csökken.
S5. Olaj eltávolítása: Vegye ki a lehűlt terméket, és hagyja állni 45 percig. Fújja le a termék felületéről a hűtőolajat hideg levegővel 35 ℃ hőmérsékleten, 25 m/s szélsebességgel.
S6. Megeresztés: A zsírtalanított terméket helyezze egy megeresztő kemencébe a megeresztéshez, állítsa be a megeresztési hőmérsékletet 180 ℃-ra, a megeresztési időt pedig 3 órára. Végezze el a megeresztési kezelés első szakaszát; Emelje a hőmérsékletet 410 ℃-ra, melegítse 6 órán át, majd folytassa a megeresztési kezelés második szakaszával; A megeresztési kezelés után hűtse le a terméket szobahőmérsékletűre.
Az s2 lépésben az előmelegítő kemencébe bevezetett magas hőmérsékletű nitrogéngáz az s3 lépésben a hűtőkemencéből származó nitrogéngáz, a magas hőmérsékletű nitrogéngáz áramlási sebessége 3,5 l/h.
3. példa
Az ebben a megvalósítási módban szereplő eljárási lépések megegyeznek az 1. példában szereplő lépésekkel, kivéve a specifikus eljárási feltételeket, amelyek a következő lépéseket foglalják magukban:
S1. Defoszforizáció;
A tisztítóoldat tömegszázalékban a következő komponensekből áll: 28 rész butil-acetát, 12 rész poliglikolsav, 18 rész aminoecetsav, 18 rész etil-akrilát, 7 rész olajsav-trietanol-amin só, 10 rész etanol-amin és 22 rész víz; A foszformentesítő tartály 4,5 g/l koncentrációjú nátrium-hidroxid oldattal van felszerelve;
S2. Előkezelés: Helyezze a terméket előmelegítő kemencébe, és folyamatosan fecskendezzen magas hőmérsékletű nitrogéngázt az előmelegítő kemencébe. 2,7 órás előmelegítés után vegye ki, és helyezze karbonizáló kemencébe karbonizáló kezelés céljából.
S3. Kioltás: Helyezze a terméket a kioltókemencébe, és folyamatosan fecskendezzen nitrogéngázt a kioltókemencébe. A nitrogéngáz áramlási sebessége 4,5 l/h, majd 35 perces nitrogéngáz-befecskendezés után lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 480 ℃-ra 35 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 18 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés első szakaszát; lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 575 ℃-ra 55 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 27 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés második szakaszát; lassan emelje a kioltókemence hőmérsékletét 800 ℃-ra 80 ℃/perc fűtési sebesség mellett, és tartsa ezen a hőmérsékleten 38 percig, mielőtt folytatná a kioltási kezelés harmadik szakaszát.
S4. Olajhűtés: Vegye ki a kioltott terméket, és helyezze az első oltóolaj-tartályba olajhűtéshez. A oltóolaj hőmérséklete 275 ℃, és 25 percig 15 percenként keverje meg; Kivétel után helyezze a második oltóolaj-tartályba olajhűtéshez, 60 ℃-os oltóolaj-hőmérséklettel, és 15 percenként keverje meg, amíg a termék hőmérséklete 100 ℃-ra csökken.
S5. Olaj eltávolítása: Vegye ki a lehűlt terméket, és hagyja állni 40 percig. Fújja le a termék felületén lévő oltóolajat hideg levegővel, 33 ℃ hőmérsékleten, 22 m/s szélsebességgel.
S6. Megeresztés: A zsírtalanított terméket helyezze egy megeresztő kemencébe a megeresztéshez, állítsa be a megeresztési hőmérsékletet 145 ℃-ra, a megeresztési időt pedig 2,2 órára. Végezze el a megeresztési kezelés első szakaszát; Emelje a hőmérsékletet 390 ℃-ra, melegítse 4,5 órán át, majd folytassa a megeresztési kezelés második szakaszával; A megeresztés után hűtse le a terméket szobahőmérsékletűre levegőn.
Az s2 lépésben az előmelegítő kemencébe bevezetett magas hőmérsékletű nitrogén az s3 lépésben a hűtőkemencében lévő nitrogén, 3 l/h áramlási sebességgel.
Mechanikai teljesítményvizsgálat
A vizsgálati eredmények alapján látható, hogy a jelen találmány szerinti hőkezelési eljárással kezelt csavarok szilárdsági szintje 10,5 feletti, ami megfelel a minőségi követelményeknek.
A jelen találmány szerinti csavar hőkezelési eljárása egyszerű, könnyen kezelhető és jó oltóhatással rendelkezik. A termék előmelegítésével a felületén lévő tisztítóoldat megszárítható, és a hűtőkemencében a hőmérséklet hirtelen emelkedése elkerülhető a termék minőségének befolyásolása nélkül; Az előmelegítő kemencében használt magas hőmérsékletű nitrogén a hűtőkemencéből származik, kiküszöbölve az előmelegítő kemencében lévő fűtőberendezést, ami energiamegtakarítást és termelési költségeket eredményezhet; A nitrogén befecskendezése az előmelegítő és a hűtőkemencébe eltávolíthatja a belső levegőt, elkerülve az oxigén és a termék közötti oxidációs reakciókat, ezáltal elkerülve a dekarbonizációt és a menetes kötőelemek meghibásodását, és meghosszabbítva a termék élettartamát; A szakaszos melegítéssel történő oltókezelés javíthatja a termék oltóhatását és minőségét; A szakaszos olajhűtéses kezelés hatékonyan hűtheti a magas hőmérsékletű termékeket anélkül, hogy károsítaná azok minőségét.
A jelen specifikáció leírásában az olyan kifejezésekre való hivatkozás, mint az „egy kiviteli alak”, „néhány kiviteli alak”, „példa”, „konkrét példa” vagy „néhány példa”, azt jelenti, hogy a kiviteli alakkal vagy példával együtt leírt konkrét jellemzők, szerkezetek, anyagok vagy jellemzők a jelen találmány legalább egy kiviteli alakjában vagy példájában szerepelnek. A jelen specifikációban a fenti kifejezések vázlatos kifejezései nem feltétlenül vonatkoznak ugyanazokra a kiviteli alakokra vagy példákra. Ezenkívül a leírt konkrét jellemzők, szerkezetek, anyagok vagy jellemzők megfelelő módon kombinálhatók egy vagy több kiviteli alakban vagy példában.
A fentiek bemutatják és leírják a jelen találmány alapelveit, főbb jellemzőit és előnyeit. Az iparág szakembereinek meg kell érteniük, hogy a fenti megvalósítási módok semmilyen módon nem korlátozzák a jelen találmányt, és az egyenértékű cserével vagy egyenértékű átalakítással elért műszaki megoldások a jelen találmány oltalmi körébe tartoznak.
Közzététel ideje: 2023. április 4.