Bakgrunnsteknologi:
Høyfaste festemidlerkrever bråkjøling og anløping i henhold til tekniske krav.Varmebehandling, bråkjøling og temperinger å forbedre de omfattende mekaniske egenskapene til festemidler for å oppfylle den spesifiserte strekkfastheten og utbytteforholdet for produktene. Varmebehandlingsprosessen har en avgjørende innvirkning på den indre kvaliteten til høyfaste festemidler, spesielt deres indre kvalitet. Under bråkjølings- og anløpingsvarmebehandlingsprosessen bringes det vanligvis inn noe oksiderende gass utenfra ovnen. Den oksiderende gassen vil reagere med bolten, noe som forårsaker avkulling på overflaten av bolten. På grunn av de forskjellige overflate- og indre strukturene har den forskjellige ekspansjonskoeffisienter. Under bråkjøling kan det oppstå overflatesprekker, noe som reduserer produktkvaliteten. Den tradisjonelle varmebehandlingsprosessen innebærer å plassere bolter direkte i en bråkjølingsovn for høytemperaturbråkjøling. Under bråkjølings- og anløpingsprosessen er det sannsynlig at problemer som utilstrekkelig hardhet i bråkjølt tilstand, ujevn hardhet i bråkjølt tilstand, overdreven bråkjølingsdeformasjon og bråkjølingssprekker oppstår. I lys av dette er det nødvendig å forbedre den tradisjonelle varmebehandlingsprosessen.
Tekniske implementeringselementer:
For å håndtere manglene ved eksisterende teknologi, er målet med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en varmebehandlingsprosess for bolter med bedre bråkjølingseffekt, forbedret produktkvalitet og forlenget produktlevetid.
For å oppnå de ovennevnte målene, benytter den foreliggende oppfinnelsen følgende tekniske løsning:
Varmebehandlingsprosessen for bolter inkluderer følgende trinn:
S1. Avfosforisering;
S2. Forbehandling: Plasser produktet i en forvarmingsovn og injiserer kontinuerlig høytemperatur nitrogengass i forvarmingsovnen. Etter forvarming i 2,5 til 3 timer, fjern det og plasser det i en karbureringsovn for karbureringsbehandling;
S3. Bråkjøling: Plasser produktet i en bråkjølingsovn og injiserer kontinuerlig nitrogen i bråkjølingsovnen. Etter nitrogeninjeksjon i 30–40 minutter, øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 460–500 ℃ og hold den i 15–20 minutter før du fortsetter med den første bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 550–700 ℃ og hold den i 20–35 minutter før du fortsetter med den andre bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 750–850 ℃ og hold den i 30–45 minutter før du fortsetter med den tredje bråkjølingsbehandlingen.
S4. Oljekjøling: Ta ut det bråkjølte produktet og plasser det i den første bråkjølingsoljetanken for oljekjøling, rør hvert 15. minutt og hold det i 20-30 minutter; Etter fjerning, plasser det i den andre bråkjølingsoljetanken for oljekjøling, rør hvert 15. minutt til produkttemperaturen synker til 100 ℃;
S5. Fjerning av olje: Ta ut det avkjølte produktet og la det stå i 35–45 minutter, og blås deretter av den slokende oljen på overflaten av produktet med kald luft;
S6. Anløping: Plasser det avfettede produktet i en anløpingsovn for anløpingsbehandling, juster anløpingstemperaturen til 110~180 ℃, og anløpingstiden til 1,5~3 timer. Utfør den første fasen av anløpingsbehandlingen; Øk temperaturen til 370-410 ℃ og anløp i 3-6 timer før du fortsetter med den andre fasen av anløpingsbehandlingen; Etter anløpingsbehandlingen, avkjøl produktet til romtemperatur.
Fortrinnsvis består rengjøringsløsningen i trinn s1 ovenfor av følgende komponenter etter masse: 20–36 deler butylacetat, 10–13 deler polyglykolsyre, 16–20 deler aminoeddiksyre, 13–22 deler etylakrylat, 5–9 deler oljesyretrietanolaminsalt, 3–16 deler etanolamin og 18–26 deler vann, som effektivt kan fjerne oljeflekker på overflaten av produktet og unngå å påvirke slukkeeffekten.
Mer foretrukket er den ovennevnte defosforiseringstanken utstyrt med en defosforiseringsløsning, som velger en kaliumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 2,2–6,5 g/l eller en natriumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 2,8–6,9 g/l.
Mer foretrukket, i det ovennevnte trinnet s2, er den høytemperatur nitrogengassen som introduseres i forvarmingsovnen nitrogengassen i bråkjølingsovnen i trinn s3. Ved å forvarme produktet kan rengjøringsløsningen på overflaten tørkes, og den plutselige temperaturøkningen i bråkjølingsovnen kan unngå å påvirke produktkvaliteten.
Videre fortrinnsvis, i trinn s3 ovenfor, er strømningshastigheten for nitrogen 4-5 l/t, noe som kan fjerne luft fra forvarmingsovnen, unngå oksidasjonsreaksjon mellom oksygen og produktet, og unngå avkulling, noe som kan forårsake svikt i gjengede festemidler og forkorte produktets levetid.
Mer spesifikt, i trinn s3 ovenfor, er oppvarmingshastigheten til bråkjølingsovnen i løpet av oppvarmingsperioden til 460–500 ℃ 30–40 ℃/min, oppvarmingshastigheten i løpet av oppvarmingsperioden til 550–700 ℃ er 50–60 ℃/min, og oppvarmingshastigheten i løpet av oppvarmingsperioden til 750–850 ℃ er 70–90 ℃/min. Trinnvis oppvarming av bråkjøling kan forbedre produktets bråkjølingseffekt og forbedre produktets kvalitet.
Fortrinnsvis er temperaturen på bråkjølingsoljen i den første bråkjølingsoljetanken i trinn s4 250–300 ℃, og temperaturen på bråkjølingsoljen i den andre bråkjølingsoljetanken er 50–70 ℃.
Mer foretrukket, i trinn s5 ovenfor, er temperaturen på den kalde luften 30–35 ℃, og vindhastigheten er 20–25 m/s.
Fordelene med den foreliggende oppfinnelsen er at varmebehandlingsprosessen for bolten er enkel, brukervennlig og har god slokkeeffekt. Ved å forvarme produktet kan rengjøringsløsningen på overflaten tørkes, og den plutselige temperaturøkningen i slokkeovnen kan unngå å påvirke produktkvaliteten. Høytemperaturnitrogenet som brukes i forvarmingsovnen kommer fra slokkeovnen, noe som eliminerer varmeinnretningen i forvarmingsovnen, noe som kan spare energiforbruk og redusere produksjonskostnadene. Injeksjon av nitrogen i forvarmings- og slokkeovnene kan fjerne luften inni, unngå oksidasjonsreaksjoner mellom oksygen og produktet, og dermed unngå avkulling og forårsake svikt i gjengede fester, og forlenge produktets levetid. Trinnvis oppvarmings-slokkebehandling kan forbedre produktets slokkeeffekt og forbedre kvaliteten. Trinnvis oljekjølebehandling kan effektivt kjøle ned høytemperaturprodukter uten å skade kvaliteten.
Spesifikk implementeringsmetode
Det følgende er en spesifikk introduksjon til den foreliggende oppfinnelsen i forbindelse med spesifikke utførelsesformer.
Eksempel 1
Varmebehandlingsprosessen for bolter inkluderer følgende trinn:
S1. Avfosforisering;
Rengjøringsløsningen består av følgende komponenter etter masse: 20 deler butylacetat, 10 deler polyglykolsyre, 16 deler aminoeddiksyre, 13 deler etylakrylat, 5 deler oljesyretrietanolaminsalt, 3 deler etanolamin og 18 deler vann; Defosforiseringstanken er utstyrt med en defosforiseringsløsning, som bruker en kaliumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 2,2 g/l;
S2. Forbehandling: Plasser produktet i en forvarmingsovn og injiserer kontinuerlig høytemperatur nitrogengass i forvarmingsovnen. Etter forvarming i 2,5 timer, ta det ut og plasser det i en karbureringsovn for karbureringsbehandling;
S3. Bråkjøling: Plasser produktet i bråkjølingsovnen og injiserer kontinuerlig nitrogengass inn i bråkjølingsovnen. Strømningshastigheten for nitrogengass er 4 l/t, og etter injisering av nitrogengass i 30 minutter, øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 460 ℃, med en oppvarmingshastighet på 30 ℃/min, og hold den i 15 minutter før du fortsetter med den første fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 550 ℃, med en oppvarmingshastighet på 50 ℃/min, og hold den i 20 minutter før du fortsetter med den andre fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 750 ℃, med en oppvarmingshastighet på 70 ℃/min, og hold den i 30 minutter før du fortsetter med den tredje fasen av bråkjølingsbehandlingen.
S4. Oljekjøling: Ta ut det bråkjølte produktet og plasser det i den første bråkjølingsoljetanken for oljekjøling. Temperaturen på bråkjølingsoljen er 250 ℃, og rør hvert 15. minutt i 20 minutter; Etter fjerning, plasser det i den andre bråkjølingsoljetanken for oljekjøling, med bråkjølingsoljetemperaturen på 50 ℃ og rør hvert 15. minutt til produkttemperaturen synker til 100 ℃;
S5. Fjerning av olje: Ta ut det avkjølte produktet og la det stå i 35 minutter. Blås av den slokende oljen på overflaten av produktet med kald luft ved en temperatur på 30 ℃ og en vindhastighet på 20 m/s;
S6. Anløping: Plasser det avfettede produktet i en anløpingsovn for anløpingsbehandling, juster anløpingstemperaturen til 110 ℃ og anløpingstiden til 1,5 timer. Utfør den første fasen av anløpingsbehandlingen; Øk temperaturen til 370 ℃, anløp i 3 timer, og fortsett med den andre fasen av anløpingsbehandlingen; Etter anløpingsbehandlingen, avkjøl produktet til romtemperatur.
Høytemperatur-nitrogengassen som introduseres i forvarmingsovnen i trinn s2 i denne utførelsen er nitrogengassen fra bråkjølingsovnen i trinn s3, og strømningshastigheten til høytemperatur-nitrogengassen er 2,5 l/t.
Eksempel 2
Prosesstrinnene i denne utførelsen er de samme som i eksempel 1, bortsett fra de spesifikke prosessbetingelsene, som inkluderer følgende trinn:
S1. Avfosforisering: Ha produktet i rengjøringsmaskinen og hell i rengjøringsløsningen til produktet er helt nedsenket i rengjøringsløsningen. Juster rengjøringstemperaturen til 50 ℃ og rør hvert 15. minutt. Etter 3 timers rengjøring, ta ut produktet og ha det i avfosforiseringstanken for avfosforiseringsbehandling;
Rengjøringsløsningen består av følgende komponenter etter masse: 36 deler butylacetat, 13 deler polyglykolsyre, 20 deler aminoeddiksyre, 22 deler etylakrylat, 9 deler oljesyretrietanolaminsalt, 16 deler etanolamin og 26 deler vann; Defosforiseringstanken er utstyrt med en defosforiseringsløsning, som er valgt som en kaliumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 6,5 g/l eller en natriumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 6,9 g/l;
S2. Forbehandling: Plasser produktet i en forvarmingsovn og injiserer kontinuerlig høytemperatur nitrogengass i forvarmingsovnen. Etter forvarming i 3 timer, ta det ut og plasser det i en karbureringsovn for karbureringsbehandling;
S3. Bråkjøling: Plasser produktet i bråkjølingsovnen og injiserer kontinuerlig nitrogengass inn i bråkjølingsovnen. Strømningshastigheten for nitrogengass er 5 l/t, og etter injisering av nitrogengass i 40 minutter, øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 500 ℃, med en oppvarmingshastighet på 40 ℃/min, og hold den i 20 minutter før du fortsetter med den første fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 700 ℃, med en oppvarmingshastighet på 60 ℃/min, og hold den i 35 minutter før du fortsetter med den andre fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 850 ℃, med en oppvarmingshastighet på 90 ℃/min, og hold den i 45 minutter før du fortsetter med den tredje fasen av bråkjølingsbehandlingen.
S4. Oljekjøling: Ta ut det bråkjølte produktet og plasser det i den første bråkjølingsoljetanken for oljekjøling. Temperaturen på bråkjølingsoljen er 300 ℃, og rør hvert 15. minutt i 30 minutter. Etter fjerning, plasser det i den andre bråkjølingsoljetanken for oljekjøling, med bråkjølingsoljetemperaturen på 70 ℃ og rør hvert 15. minutt til produkttemperaturen synker til 100 ℃.
S5. Fjerning av olje: Ta ut det avkjølte produktet og la det stå i 45 minutter. Blås av den slokende oljen på overflaten av produktet med kald luft ved en temperatur på 35 ℃ og en vindhastighet på 25 m/s;
S6. Anløping: Plasser det avfettede produktet i en anløpingsovn for anløpingsbehandling, juster anløpingstemperaturen til 180 ℃ og anløpingstiden til 3 timer. Utfør den første fasen av anløpingsbehandlingen; Øk temperaturen til 410 ℃, anløp i 6 timer, og fortsett med den andre fasen av anløpingsbehandlingen; Etter anløpingsbehandlingen, avkjøl produktet til romtemperatur.
Høytemperatur-nitrogengassen som introduseres i forvarmingsovnen i trinn s2 i denne utførelsen er nitrogengassen fra bråkjølingsovnen i trinn s3, med en strømningshastighet på 3,5 l/t for høytemperatur-nitrogengass.
Eksempel 3
Prosesstrinnene i denne utførelsen er de samme som i eksempel 1, bortsett fra de spesifikke prosessbetingelsene, som inkluderer følgende trinn:
S1. Avfosforisering;
Rengjøringsløsningen består av følgende komponenter etter masse: 28 deler butylacetat, 12 deler polyglykolsyre, 18 deler aminoeddiksyre, 18 deler etylakrylat, 7 deler oljesyretrietanolaminsalt, 10 deler etanolamin og 22 deler vann; Defosforiseringstanken er utstyrt med defosforiseringsløsning, som er valgt som en natriumhydroksidløsning med en konsentrasjon på 4,5 g/l;
S2. Forbehandling: Plasser produktet i en forvarmingsovn og injiserer kontinuerlig høytemperatur nitrogengass i forvarmingsovnen. Etter forvarming i 2,7 timer, fjern det og plasser det i en karbureringsovn for karbureringsbehandling;
S3. Bråkjøling: Plasser produktet i bråkjølingsovnen og injiserer kontinuerlig nitrogengass inn i bråkjølingsovnen. Strømningshastigheten for nitrogengass er 4,5 l/t, og etter injisering av nitrogengass i 35 minutter, øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 480 ℃, med en oppvarmingshastighet på 35 ℃/min, og hold den i 18 minutter før du fortsetter med den første fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 575 ℃, med en oppvarmingshastighet på 55 ℃/min, og hold den i 27 minutter før du fortsetter med den andre fasen av bråkjølingsbehandlingen. Øk temperaturen i bråkjølingsovnen sakte til 800 ℃, med en oppvarmingshastighet på 80 ℃/min, og hold den i 38 minutter før du fortsetter med den tredje fasen av bråkjølingsbehandlingen.
S4. Oljekjøling: Ta ut det bråkjølte produktet og plasser det i den første bråkjølingsoljetanken for oljekjøling. Temperaturen på bråkjølingsoljen er 275 ℃, og rør hvert 15. minutt i 25 minutter; Etter fjerning, plasser det i den andre bråkjølingsoljetanken for oljekjøling, med bråkjølingsoljetemperaturen på 60 ℃ og rør hvert 15. minutt til produkttemperaturen synker til 100 ℃;
S5. Fjerning av olje: Ta ut det avkjølte produktet og la det stå i 40 minutter. Blås av den slokende oljen på overflaten av produktet med kald luft, med en temperatur på 33 ℃ og en vindhastighet på 22 m/s;
S6. Anløping: Plasser det avfettede produktet i en anløpingsovn for anløpingsbehandling, juster anløpingstemperaturen til 145 ℃ og anløpingstiden til 2,2 timer. Utfør den første fasen av anløpingsbehandlingen; Øk temperaturen til 390 ℃, anløp i 4,5 timer, og fortsett med den andre fasen av anløpingsbehandlingen; Etter anløpingsbehandlingen, luftkjøl produktet til romtemperatur.
Høytemperaturnitrogenet som introduseres i forvarmingsovnen i trinn s2 i denne utførelsen er nitrogenet i bråkjølingsovnen i trinn s3, med en strømningshastighet på 3 l/t.
Mekanisk ytelsestesting
I følge testresultatene kan det sees at styrkenivået til boltene behandlet med varmebehandlingsprosessen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er over 10,5, noe som oppfyller kvalitetskravene.
Varmebehandlingsprosessen for bolten i den foreliggende oppfinnelsen er enkel, brukervennlig og har god slokkeeffekt. Ved å forvarme produktet kan rengjøringsløsningen på overflaten tørkes, og den plutselige temperaturøkningen i slokkeovnen kan unngå å påvirke produktkvaliteten. Høytemperaturnitrogenet som brukes i forvarmingsovnen kommer fra slokkeovnen, noe som eliminerer varmeinnretningen i forvarmingsovnen, noe som kan spare energiforbruk og redusere produksjonskostnadene. Injeksjon av nitrogen i forvarmings- og slokkeovnene kan fjerne luften inni, unngå oksidasjonsreaksjoner mellom oksygen og produktet, og dermed unngå avkulling og forårsake svikt i gjengede fester, og forlenge produktets levetid. Trinnvis oppvarmings-slokkebehandling kan forbedre produktets slokkeeffekt og forbedre kvaliteten. Trinnvis oljekjølebehandling kan effektivt kjøle ned høytemperaturprodukter uten å skade kvaliteten.
I beskrivelsen av denne spesifikasjonen betyr referansen til begreper som «én utførelsesform», «noen utførelsesformer», «eksempler», «spesifikke eksempler» eller «noen eksempler» at de spesifikke trekkene, strukturene, materialene eller trekkene som er beskrevet i forbindelse med utførelsen eller eksemplet, er inkludert i minst én utførelsesform eller et eksempel av den foreliggende oppfinnelsen. I denne spesifikasjonen refererer ikke nødvendigvis de skjematiske uttrykkene for begrepene ovenfor til de samme utførelsesformene eller eksemplene. Dessuten kan de spesifikke trekkene, strukturene, materialene eller trekkene som er beskrevet kombineres på en passende måte i én eller flere utførelsesformer eller eksempler.
Ovennevnte viser og beskriver de grunnleggende prinsippene, hovedtrekkene og fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen. Teknikere i denne bransjen bør forstå at utførelsesformene ovenfor ikke på noen måte begrenser den foreliggende oppfinnelsen, og at eventuelle tekniske løsninger som oppnås gjennom tilsvarende erstatning eller tilsvarende transformasjon faller innenfor beskyttelsesområdet til den foreliggende oppfinnelsen.
Publisert: 04.04.2023