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Melhoria do processo de tratamento térmico para rolamentos de seção fina
Visando o problema da deformação de rolamento de seção fina anéis com diâmetros externos maiores após processos convencionais de tratamento térmico, Aubering melhorou o processo de tratamento térmico por meio de análise experimental. Ao diminuir a temperatura de têmpera, selecionar o tempo de aquecimento apropriado, aumentar a temperatura do óleo de têmpera e reduzir a velocidade de agitação do óleo (ou mesmo nenhuma agitação), a probabilidade de deformação dos anéis de rolamento de seção fina pode ser efetivamente reduzida.
Uma das principais razões para a deformação dos anéis de rolamento é o estresse térmico e o grande estresse organizacional causado pela expansão e contração térmica desigual entre a superfície e o interior do anel e diferentes transformações estruturais internas durante o processo de aquecimento e resfriamento do tratamento térmico. Quando o ferrolho sofre deformação plástica geral, a deformação se manifesta como expansão ou contração na direção do diâmetro; quando ocorre deformação plástica local, ela se manifesta como um aumento na circularidade ou erros de cilindricidade. Como a taxa de resfriamento do óleo de têmpera é rápida, excedendo em muito a taxa de aquecimento do ferrolho no forno de aquecimento, e o ferrolho de parede fina tem baixa rigidez, a maioria dos ferrolhos deformados é produzida durante o processo de resfriamento.
Existem muitos fatores que afetam a deformação do tratamento térmico dos anéis do rolamento. Qualquer método que possa reduzir a tensão térmica e a tensão estrutural interna gerada durante o processo de tratamento térmico pode reduzir a deformação dos anéis de rolamento de seção fina. Do ponto de vista do processo de tratamento térmico, ao diminuir a temperatura de têmpera, controlar adequadamente o tempo de retenção, aumentar a temperatura do óleo de têmpera e reduzir a velocidade de agitação do óleo de têmpera, a deformação da ponteira pode ser efetivamente reduzida. Portanto, para controlar sua deformação, um processo de tratamento térmico apropriado deve ser desenvolvido para controlar o estresse térmico e o estresse tecidual.
Processo original de tratamento térmico
Tomando como exemplo o anel externo 6014-2RLD, o material é GCr15; o equipamento de tratamento térmico é uma linha de produção de tratamento térmico com correia de malha de rolos com uma atmosfera protetora endotérmica; o óleo de têmpera é óleo de têmpera de classificação isotérmica 1# e a temperatura normal de operação é de 80 a 120°C. O processo de tratamento térmico original é: temperatura de têmpera 855 ℃, tempo de aquecimento 30 min; temperatura do óleo de têmpera de 100 ℃, um conjunto de anéis é adicionado com recozimento de alívio de tensão apropriado depois do torneamento CNC; durante o estágio de têmpera, a temperatura de aquecimento da têmpera é controlada adequadamente e o resfriamento da têmpera é razoavelmente controlado. Velocidade; bloquear a vala de óleo com copo d'água, corda de amianto ou solo refratário antes de têmpera e aquecimento; usar aquecimento com atmosfera protetora, etc. pode reduzir a ocorrência de rachaduras em valas de petróleo.
Melhorar a estrutura ou formato da ranhura de óleo para evitar os efeitos de ranhuras de óleo retas e cantos afiados também desempenhará um papel positivo no controle da ocorrência de rachaduras na ranhura de óleo. Nos últimos anos, a Aubearing produziu aproximadamente 3,000 ponteiras de aço GCr15SiMn extragrandes que foram produzidas e verificadas com base nos processos de recozimento e têmpera mencionados acima. Após têmpera e revenido, foram jateados e inspecionados. Nenhuma rachadura na ranhura de óleo foi encontrada e todos foram qualificados, o que também foi comprovado. O processo adequado de tratamento térmico pode efetivamente evitar a ocorrência de rachaduras na têmpera da ranhura de óleo.
Uma bomba de óleo circulante e uma bomba de óleo de resfriamento estão funcionando normalmente; a temperatura de revenido é de 180°C e o tempo de revenido é de 3 horas. Após o tratamento térmico de acordo com este processo, o erro de circularidade das ponteiras é grande, e mais de 50% dos anéis possuem VD sp superior a 0 mm, portanto a carga de trabalho de classificação e correção é enorme.
Melhoria do processo de tratamento térmico
Análise e conclusão de fatores como temperatura de aquecimento, tempo de aquecimento, temperatura do óleo de resfriamento, velocidade de agitação do óleo de resfriamento que afetam a deformação do tratamento térmico e testes do processo de tratamento térmico.
Teste 1: Mantenha os parâmetros de resfriamento inalterados e altere os parâmetros de aquecimento.
Ou seja, a temperatura de têmpera é modificada para 820 °C, o tempo de aquecimento é de 40 min e outros parâmetros do processo permanecem inalterados. Após o teste, apenas 48% dos anéis externos apresentam VD sp ≤0. 2mm.
Teste 2: Mantenha os parâmetros de aquecimento inalterados e altere os parâmetros de resfriamento.
Ou seja, a temperatura do óleo de têmpera é alterada para 120°C e a bomba de óleo circulante e a bomba de óleo de resfriamento são desligadas, enquanto outros parâmetros do processo permanecem inalterados. Após o teste, o anel externo com VD sp ≤0. 2mm representa 62%.
Teste 3: Os parâmetros de aquecimento e os parâmetros de resfriamento foram alterados simultaneamente.
Ou seja, a temperatura de têmpera é modificada para 820°C, o tempo de aquecimento é de 40 min, a temperatura do óleo de têmpera é de 120°C, e a bomba de óleo circulante e a bomba de óleo de resfriamento são desligadas e o processo de têmpera permanece inalterado. Após o teste, o anel externo com VD sp ≤0. 2 mm atingiu mais de 70%.
Isso pode ser visto nos três testes acima: O teste 1 melhorou apenas ligeiramente a deformação do ferrolho e o efeito não foi significativo; O teste 2 melhorou significativamente a deformação da ponteira; O teste 3 teve o melhor efeito na melhoria da deformação da ponteira.
Portanto, o novo processo de tratamento térmico foi determinado da seguinte forma: temperatura de têmpera 820°C, tempo de aquecimento 40 min, temperatura do óleo de têmpera 120°C, desligamento da bomba de óleo circulante e bomba de óleo de resfriamento, agitação sem óleo; temperatura de revenido 180°C, tempo de revenido 3 h. A estrutura e a dureza obtidas pelo novo processo de tratamento térmico atendem aos requisitos de JB / T 1255-2001 “Condições Técnicas para Tratamento Térmico de Peças de Rolamentos de Aço com Alto Carbono e Cromo”. Amostra aleatoriamente 100 peças de cada uma das ponteiras de tratamento térmico novas e originais e meça VD sp. Os resultados são mostrados na Tabela 1.
Comparação de processos melhorados e originais | VD sp /mm |
Total | |||||||
<0. 10 | 0. 10 ~ 0. 15 | 0. 15 ~ 0. 20 | 0. 20 ~ 0. 25 | 0. 25 ~ 0. 30 | 0. 30 ~ 0. 35 | > 0. 35 | |||
processos originais | Peça | 8 | 15 | 22 | 28 | 17 | 7 | 3 | 100 |
Porcentagem /﹪ | 8 | 15 | 22 | 28 | 17 | 7 | 3 | 100 | |
processo melhorado | Peça | 15 | 24 | 35 | 16 | 8 | 2 | 0 | 100 |
Porcentagem /﹪ | 15 | 24 | 35 | 16 | 8 | 2 | 0 | 100 | |
Pode-se observar que após o anel externo do 6014-2RLD ser processado de acordo com o processo original, apenas 45% do anel externo com VD sp ≤0. 2 mm e 73% do anel externo com VD sp ≤0. 25mm são processados de acordo com o novo processo. O anel externo com VD sp ≤0. 2 mm tem 74%, e o anel externo com VD sp ≤0. 25 mm tem 90%. Portanto, o novo processo de tratamento térmico pode de fato reduzir a deformação do ferrolho.
Além disso, a temperatura de têmpera é usada para outro rolamento de paredes finas 6214-2RLD com um diâmetro externo maior (diâmetro externo <125 ± 15 mm, diâmetro interno <0 + 03 mm, largura 108 ± 0 mm) 120 ℃, tempo de aquecimento 24 min, óleo de têmpera temperatura 10 ℃, desligue a bomba de óleo circulante e a bomba de óleo de resfriamento, sem mexer o óleo; teste de processo de tratamento térmico com temperatura de revenido 0 ℃, tempo de revenido 03 h, descobriu-se que a deformação do ferrolho também foi significativamente reduzida. Pequeno.
Conclusão
Para anéis de rolamento com diâmetros externos grandes que são facilmente deformados, diminuindo a temperatura de têmpera (820~830°C), selecionando um tempo de aquecimento apropriado, aumentando a temperatura do óleo de têmpera (120°C) e reduzindo a velocidade de agitação do óleo (ou mesmo sem agitação), pode efetivamente reduzir a deformação do tratamento térmico do ferrolho.