Tecnoloxía de fondo:
Elementos de fixación de alta resistenciarequiren tratamento de tempero e revenido segundo os requisitos técnicos.Tratamento térmico de tempero e revenidoé mellorar as propiedades mecánicas integrais dos elementos de fixación para cumprir coa resistencia á tracción e a relación de rendemento especificadas dos produtos. O proceso de tratamento térmico ten un impacto crucial na calidade interna dos elementos de fixación de alta resistencia, especialmente na súa calidade interna. Durante o proceso de tratamento térmico de tempero e revenido, normalmente introdúcese algo de gas oxidante desde o exterior do forno. O gas oxidante reaccionará co parafuso, provocando a descarburación na superficie do parafuso. Debido ás diferentes estruturas superficiais e internas, ten diferentes coeficientes de expansión. Durante o tempero, poden producirse gretas superficiais, o que reduce a calidade do produto. O proceso tradicional de tratamento térmico implica colocar directamente os parafusos nun forno de tempero para o tempero a alta temperatura. Durante o proceso de tempero e revenido, é probable que se produzan problemas como a dureza insuficiente no estado temperado, a dureza desigual no estado temperado, a deformación excesiva do tempero e as fisuras do tempero. En vista disto, é necesario mellorar o proceso tradicional de tratamento térmico.
Elementos de implementación técnica:
Para abordar as deficiencias da tecnoloxía existente, o obxectivo da presente invención é proporcionar un proceso de tratamento térmico para parafusos cun mellor efecto de temple, unha mellor calidade do produto e unha vida útil máis longa do produto.
Para acadar os obxectivos anteriores, a presente invención adopta a seguinte solución técnica:
O proceso de tratamento térmico dos parafusos inclúe os seguintes pasos:
S1. Desfosforización;
S2. Pretratamento: Colocar o produto nun forno de prequecemento e inxectar continuamente gas nitróxeno a alta temperatura no forno de prequecemento. Despois de prequecer durante 2,5 a 3 horas, retirar e colocar nun forno de cementación para o tratamento de cementación;
S3. Tempeo: Coloque o produto nun forno de temple e inxecte nitróxeno continuamente no forno de temple. Despois de inxectar nitróxeno durante 30-40 minutos, aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 460-500 ℃ e manteña durante 15-20 minutos antes de continuar coa primeira fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 550~700 ℃ e manteña durante 20~35 minutos antes de continuar coa segunda fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 750-850 ℃ e manteña durante 30-45 minutos antes de continuar coa terceira fase do tratamento de temple;
S4. Arrefriamento do aceite: retirar o produto arrefriado e colocalo no primeiro tanque de aceite de arrefriamento para arrefrialo, removendo cada 15 minutos e manténdoo así durante 20-30 minutos; despois de retiralo, colocalo no segundo tanque de aceite de arrefriamento para arrefrialo, removendo cada 15 minutos ata que a temperatura do produto baixe a 100 ℃;
S5. Eliminación de aceite: Retire o produto arrefriado e déixeo repousar durante 35-45 minutos e elimine o aceite de extinción da superficie do produto con aire frío;
S6. Revenido: Introduza o produto desengraxado nun forno de revenido para o tratamento de revenido, axuste a temperatura de revenido a 110~180 ℃ e o tempo de revenido a 1,5~3 horas. Realice a primeira fase do tratamento de revenido; eleve a temperatura a 370-410 ℃ e revenido durante 3-6 horas antes de continuar coa segunda fase do tratamento de revenido; despois do tratamento de revenido, arrefríe o produto ao aire ata a temperatura ambiente.
Preferiblemente, no paso s1 anterior, a solución de limpeza consta dos seguintes compoñentes en masa: 20-36 partes de acetato de butilo, 10-13 partes de ácido poliglicólico, 16-20 partes de ácido aminoacético, 13-22 partes de acrilato de etilo, 5-9 partes de sal de trietanolamina do ácido oleico, 3-16 partes de etanolamina e 18-26 partes de auga, que poden eliminar eficazmente as manchas de aceite na superficie do produto e evitar afectar o efecto de extinción.
Máis preferentemente, o tanque de desfosforización mencionado anteriormente está equipado cunha solución de desfosforización, que selecciona unha solución de hidróxido de potasio cunha concentración de 2,2-6,5 g/l ou unha solución de hidróxido de sodio cunha concentración de 2,8-6,9 g/l.
Máis preferentemente, no paso s2 mencionado anteriormente, o gas nitróxeno a alta temperatura introducido no forno de prequecemento é o gas nitróxeno no forno de temple no paso s3, cun caudal de 2,5-3,5 l/h. Ao prequecer o produto, a solución de limpeza na súa superficie pode secarse e o aumento repentino da temperatura no forno de temple pode evitar que se afecte á calidade do produto.
Ademais, no paso s3 anterior, o caudal de nitróxeno é de 4-5 l/h, o que pode eliminar o aire do forno de prequecemento, evitar a reacción de oxidación entre o osíxeno e o produto e evitar a descarburación, que pode causar a falla dos elementos de fixación roscados e acurtar a vida útil do produto.
Especificamente, no paso s3 anterior, a velocidade de quecemento do forno de temple durante o período de quecemento a 460-500 ℃ é de 30-40 ℃/min, a velocidade de quecemento durante o período de quecemento a 550-700 ℃ é de 50-60 ℃/min e a velocidade de quecemento durante o período de quecemento a 750-850 ℃ é de 70-90 ℃/min. O tratamento de temple por quecemento por etapas pode mellorar o efecto de temple do produto e mellorar a calidade do produto.
Preferiblemente, no paso s4, a temperatura do aceite de temple no primeiro tanque de aceite de temple é de 250-300 ℃ e a temperatura do aceite de temple no segundo tanque de aceite de temple é de 50-70 ℃.
Máis preferentemente, no paso s5 anterior, a temperatura do aire frío é de 30-35 ℃ e a velocidade do vento é de 20-25 m/s.
As vantaxes da presente invención son que o proceso de tratamento térmico do parafuso é sinxelo, doado de operar e ten un bo efecto de temple. Ao prequecer o produto, a solución de limpeza na súa superficie pode secarse e o aumento repentino da temperatura no forno de temple pode evitar afectar a calidade do produto; O nitróxeno a alta temperatura utilizado no forno de prequecemento provén do forno de temple, eliminando o dispositivo de quentamento no forno de prequecemento, o que pode aforrar consumo de enerxía e reducir os custos de produción; A inxección de nitróxeno nos fornos de prequecemento e temple pode eliminar o aire do interior, evitando reaccións de oxidación entre o osíxeno e o produto, evitando así a descarburación e causando fallos nos elementos de fixación roscados e prolongando a vida útil do produto; O tratamento de temple por quecemento e temple por etapas pode mellorar o efecto de temple do produto e mellorar a súa calidade; O tratamento de arrefriamento de aceite por etapas pode arrefriar eficazmente produtos a alta temperatura sen danar a súa calidade.
Método de implementación específico
A continuación móstrase unha introdución específica á presente invención xunto con exemplos de realización específicos.
Exemplo 1
O proceso de tratamento térmico dos parafusos inclúe os seguintes pasos:
S1. Desfosforización;
A solución de limpeza consta dos seguintes compoñentes en masa: 20 partes de acetato de butilo, 10 partes de ácido poliglicólico, 16 partes de ácido aminoacético, 13 partes de acrilato de etilo, 5 partes de sal de trietanolamina do ácido oleico, 3 partes de etanolamina e 18 partes de auga; O tanque de desfosforización está equipado cunha solución de desfosforización, que emprega unha solución de hidróxido de potasio cunha concentración de 2,2 g/l;
S2. Pretratamento: Colocar o produto nun forno de prequecemento e inxectar continuamente gas nitróxeno a alta temperatura no forno de prequecemento. Despois de prequecer durante 2,5 horas, retirar e colocar nun forno de cementación para o tratamento de cementación;
S3. Tempeo: Coloque o produto no forno de temple e inxecte continuamente gas nitróxeno no forno de temple. O caudal de gas nitróxeno é de 4 l/h e, despois de inxectar gas nitróxeno durante 30 minutos, aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 460 ℃, cunha velocidade de quecemento de 30 ℃/min, e manteña durante 15 minutos antes de continuar coa primeira fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 550 ℃, cunha velocidade de quecemento de 50 ℃/min, e manteña durante 20 minutos antes de continuar coa segunda fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 750 ℃, cunha velocidade de quecemento de 70 ℃/min, e manteña durante 30 minutos antes de continuar coa terceira fase do tratamento de temple;
S4. Arrefriamento do aceite: retirar o produto arrefriado e colocalo no primeiro tanque de aceite de arrefriamento para o seu arrefriamento. A temperatura do aceite de arrefriamento é de 250 ℃ e remexer cada 15 minutos durante 20 minutos; despois de retiralo, colocalo no segundo tanque de aceite de arrefriamento para o arrefriamento do aceite, cunha temperatura do aceite de arrefriamento de 50 ℃ e remexer cada 15 minutos ata que a temperatura do produto baixe a 100 ℃;
S5. Eliminación de aceite: Retire o produto arrefriado e déixeo repousar durante 35 minutos. Elimine o aceite de refrixeración da superficie do produto con aire frío a unha temperatura de 30 ℃ e unha velocidade do vento de 20 m/s;
S6. Revenido: Introducir o produto desengraxado nun forno de revenido para o tratamento de revenido, axustar a temperatura de revenido a 110 ℃ e o tempo de revenido a 1,5 horas. Realizar a primeira fase do tratamento de revenido; elevar a temperatura a 370 ℃, revenir durante 3 horas e proceder coa segunda fase do tratamento de revenido; despois do tratamento de revenido, arrefriar o produto ao aire ata a temperatura ambiente.
O gas nitróxeno a alta temperatura introducido no forno de prequecemento no paso s2 desta modalidade é o gas nitróxeno procedente do forno de arrefriamento do paso s3, e o caudal do gas nitróxeno a alta temperatura é de 2,5 l/h.
Exemplo 2
Os pasos do proceso nesta modalidade son os mesmos que os do Exemplo 1, agás as condicións específicas do proceso, que inclúen os seguintes pasos:
S1. Desfosforización: introduza o produto na máquina de limpeza e verte a solución de limpeza ata que o produto estea completamente mergullado nela. Axuste a temperatura de limpeza a 50 ℃ e remóvaa cada 15 minutos. Despois de limpar durante 3 horas, retire o produto e colóqueo no tanque de desfosforización para o tratamento de desfosforización;
A solución de limpeza consta dos seguintes compoñentes en masa: 36 partes de acetato de butilo, 13 partes de ácido poliglicólico, 20 partes de ácido aminoacético, 22 partes de acrilato de etilo, 9 partes de sal de trietanolamina do ácido oleico, 16 partes de etanolamina e 26 partes de auga; O tanque de desfosforización está equipado cunha solución de desfosforización, que se selecciona como unha solución de hidróxido de potasio cunha concentración de 6,5 g/l ou unha solución de hidróxido de sodio cunha concentración de 6,9 g/l;
S2. Pretratamento: Colocar o produto nun forno de prequecemento e inxectar continuamente gas nitróxeno a alta temperatura no forno de prequecemento. Despois de prequecer durante 3 horas, retiralo e colocalo nun forno de cementación para o tratamento de cementación;
S3. Tempeo: Coloque o produto no forno de temple e inxecte continuamente gas nitróxeno no forno de temple. O caudal de gas nitróxeno é de 5 l/h e, despois de inxectar gas nitróxeno durante 40 minutos, aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 500 ℃, cunha velocidade de quecemento de 40 ℃/min, e manteña durante 20 minutos antes de continuar coa primeira fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 700 ℃, cunha velocidade de quecemento de 60 ℃/min, e manteña durante 35 minutos antes de continuar coa segunda fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 850 ℃, cunha velocidade de quecemento de 90 ℃/min, e manteña durante 45 minutos antes de continuar coa terceira fase do tratamento de temple;
S4. Arrefriamento do aceite: retirar o produto arrefriado e colocalo no primeiro tanque de aceite de arrefriamento para o seu arrefriamento. A temperatura do aceite de arrefriamento é de 300 ℃ e remexer cada 15 minutos durante 30 minutos; despois de retiralo, colocalo no segundo tanque de aceite de arrefriamento para o arrefriamento do aceite, cunha temperatura do aceite de arrefriamento de 70 ℃ e remexer cada 15 minutos ata que a temperatura do produto baixe a 100 ℃;
S5. Eliminación de aceite: Retire o produto arrefriado e déixeo repousar durante 45 minutos. Elimine o aceite de refrixeración da superficie do produto con aire frío a unha temperatura de 35 ℃ e unha velocidade do vento de 25 m/s;
S6. Revenido: Introducir o produto desengraxado nun forno de revenido para o tratamento de revenido, axustar a temperatura de revenido a 180 ℃ e o tempo de revenido a 3 horas. Realizar a primeira fase do tratamento de revenido; elevar a temperatura a 410 ℃, revenir durante 6 horas e proceder coa segunda fase do tratamento de revenido; despois do tratamento de revenido, arrefriar o produto ao aire ata a temperatura ambiente.
O gas nitróxeno a alta temperatura introducido no forno de prequecemento no paso s2 desta modalidade é o gas nitróxeno procedente do forno de arrefriamento do paso s3, cun caudal de 3,5 l/h para o gas nitróxeno a alta temperatura.
Exemplo 3
Os pasos do proceso nesta modalidade son os mesmos que os do Exemplo 1, agás as condicións específicas do proceso, que inclúen os seguintes pasos:
S1. Desfosforización;
A solución de limpeza consta dos seguintes compoñentes en masa: 28 partes de acetato de butilo, 12 partes de ácido poliglicólico, 18 partes de ácido aminoacético, 18 partes de acrilato de etilo, 7 partes de sal de trietanolamina do ácido oleico, 10 partes de etanolamina e 22 partes de auga; O tanque de desfosforización está equipado cunha solución de desfosforización, que se selecciona como unha solución de hidróxido de sodio cunha concentración de 4,5 g/l;
S2. Pretratamento: Colocar o produto nun forno de prequecemento e inxectar continuamente gas nitróxeno a alta temperatura no forno de prequecemento. Despois de prequecer durante 2,7 horas, retirar e colocar nun forno de cementación para o tratamento de cementación;
S3. Tempeo: Coloque o produto no forno de temple e inxecte continuamente gas nitróxeno no forno de temple. O caudal de gas nitróxeno é de 4,5 l/h e, despois de inxectar gas nitróxeno durante 35 minutos, aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 480 ℃, cunha velocidade de quecemento de 35 ℃/min, e manteña durante 18 minutos antes de continuar coa primeira fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 575 ℃, cunha velocidade de quecemento de 55 ℃/min, e manteña durante 27 minutos antes de continuar coa segunda fase do tratamento de temple; Aumente lentamente a temperatura do forno de temple a 800 ℃, cunha velocidade de quecemento de 80 ℃/min, e manteña durante 38 minutos antes de continuar coa terceira fase do tratamento de temple;
S4. Arrefriamento do aceite: Retire o produto arrefriado e colóqueo no primeiro tanque de aceite de arrefriamento para o seu arrefriamento. A temperatura do aceite de arrefriamento é de 275 ℃ e remóvao cada 15 minutos durante 25 minutos; despois de retiralo, colóqueo no segundo tanque de aceite de arrefriamento para o arrefriamento do aceite, cunha temperatura do aceite de arrefriamento de 60 ℃ e remóvao cada 15 minutos ata que a temperatura do produto baixe a 100 ℃;
S5. Eliminación de aceite: Retire o produto arrefriado e déixeo repousar durante 40 minutos. Elimine o aceite de refrixeración da superficie do produto con aire frío, cunha temperatura de 33 ℃ e unha velocidade do vento de 22 m/s;
S6. Revenido: Introducir o produto desengraxado nun forno de revenido para o tratamento de revenido, axustar a temperatura de revenido a 145 ℃ e o tempo de revenido a 2,2 horas. Realizar a primeira fase do tratamento de revenido; elevar a temperatura a 390 ℃, revenir durante 4,5 horas e proceder coa segunda fase do tratamento de revenido; despois do tratamento de revenido, arrefriar o produto ao aire ata a temperatura ambiente.
O nitróxeno a alta temperatura introducido no forno de prequecemento no paso s2 desta modalidade é o nitróxeno do forno de arrefriamento do paso s3, cun caudal de 3 l/h.
Probas de rendemento mecánico
Segundo os resultados das probas, pódese observar que o nivel de resistencia dos parafusos tratados polo proceso de tratamento térmico da presente invención é superior a 10,5, o que cumpre os requisitos de calidade.
O proceso de tratamento térmico do parafuso da presente invención é sinxelo, doado de operar e ten un bo efecto de temple. Ao prequecer o produto, a solución de limpeza na súa superficie pode secarse e o aumento repentino da temperatura no forno de temple pode evitar afectar a calidade do produto; O nitróxeno de alta temperatura utilizado no forno de prequecemento provén do forno de temple, eliminando o dispositivo de quentamento no forno de prequecemento, o que pode aforrar consumo de enerxía e reducir os custos de produción; A inxección de nitróxeno nos fornos de prequecemento e temple pode eliminar o aire do interior, evitando reaccións de oxidación entre o osíxeno e o produto, evitando así a descarburación e causando fallos nos elementos de fixación roscados e prolongando a vida útil do produto; O tratamento de temple por quecemento e temple por etapas pode mellorar o efecto de temple do produto e mellorar a súa calidade; O tratamento de arrefriamento de aceite por etapas pode arrefriar eficazmente produtos a alta temperatura sen danar a súa calidade.
Na descrición desta memoria descritiva, a referencia a termos como "unha modalidade", "algunhas modalidades", "exemplos", "exemplos específicos" ou "algúns exemplos" significa que as características, estruturas, materiais ou características específicas descritas xunto coa modalidade ou exemplo están incluídas en polo menos unha modalidade ou exemplo da presente invención. Nesta memoria descritiva, as expresións esquemáticas dos termos anteriores non se refiren necesariamente ás mesmas modalidades ou exemplos. Ademais, as características, estruturas, materiais ou características específicas descritas pódense combinar dun xeito axeitado en calquera unha ou máis modalidades ou exemplos.
O anterior mostra e describe os principios básicos, as principais características e as vantaxes da presente invención. Os técnicos desta industria deben comprender que as realizacións anteriores non limitan en ningún caso a presente invención e que calquera solución técnica obtida mediante unha substitución equivalente ou unha transformación equivalente entra dentro do ámbito de protección da presente invención.
Data de publicación: 04-04-2023