一, termiskās apstrādes nepieciešamība: iekšējā stresa novēršana un vispārējās veiktspējas uzlabošana
1. Iekšējo spriegumu novēršana un izmēru stabilitāte
Atsperu veidošanās procesā metāla režģis plastiskas deformācijas dēļ tiek deformēts, kā rezultātā iekšpusē rodas atlikušais spriegums. Ja šis spriegums netiek atbrīvots savlaicīgi, tas var izraisīt izmaiņas atsperes izmērā turpmākās lietošanas laikā (piemēram, garuma saīsināšanu, diametra paplašināšanos) un pat izraisīt lūzumu. Piemēram, ja pēc aukstas spirāles atsperes izveidošanas netiek veikta spriedzes samazināšanas atlaidināšana, tās izmēru svārstību rādītājs var pārsniegt 5%, ievērojami pārsniedzot sadzīves tehnikas precizitātes prasības (parasti mazāka vai vienāda ar 1%). Ar zemas -temperatūras atlaidināšanu (200–300 grādi) vai novecošanas apstrādi var efektīvi novērst iekšējo spriegumu un uzlabot atsperes izmēru stabilitāti līdz ± 0,5%.
2. Cietības un elastības optimizācija
Izveidotās atsperes cietība var būt zemāka par konstrukcijas prasībām (piemēram, 65Mn tērauda stieples cietība pēc aukstās velmēšanas ir tikai HRC30-35, savukārt prasība ir HRC45-50). Rūdīšanas process ietver karsēšanu līdz kritiskai temperatūrai (piemēram, 820–870 grādiem) un ātru dzesēšanu, lai pārveidotu materiāla struktūru martensītā, ievērojami uzlabojot cietību; Rūdīšanas process novērš rūdīšanas trauslumu un līdzsvaro cietību un stingrību, karsējot vidējā temperatūrā (350-550 grādi). Piemēram, pēc dzesēšanas un atlaidināšanas apstrādes noteiktas gaisa kondicionēšanas kompresora atsperes cietība palielinājās no HRC32 līdz HRC48, savukārt elastības robeža palielinājās par 30%.
3. Pagarināts noguruma mūžs
Iekšējais spriegums un virsmas defekti ir galvenie atsperu noguruma lūzumu cēloņi. Apstrāde ar skrotismu rada atlikušo spiedes sprieguma slāni (ar dziļumu 0,1-0,3 mm), liela ātruma lādiņiem atsitoties pret atsperes virsmu, kas var neitralizēt stiepes spriegumu darbības laikā un ievērojami uzlabot noguruma kalpošanas laiku. Eksperimenti ir parādījuši, ka atsperu noguruma kalpošanas laiku var palielināt 2-5 reizes, apmierinot sadzīves tehnikas ilgtermiņa augstfrekvences lietošanas vajadzības.
2, termiskās apstrādes procesu klasifikācija: diferencēta izvēle, pamatojoties uz materiāliem un pielietojumiem
1. Aukstās spirāles atsperes termiskās apstrādes ceļš
Sprieguma atlaidināšana: piemērota atsperēm, kuras pēc formēšanas nenovērtē cietību (piemēram, veļas mazgājamās mašīnas iztukšošanas vārsta atsperes). Procesa parametri tiek uzturēti 200-300 grādu temperatūrā 1-2 stundas, kas var novērst vairāk nekā 80% iekšējā spriedzes, vienlaikus izvairoties no cietības samazināšanās.
Rūdīšana+rūdīšana: piemērota atsperēm, kurām nepieciešama augsta cietība un elastība (piemēram, ledusskapja durvju eņģes). Rūdīšanas temperatūra tiek izvēlēta atbilstoši materiālam (piemēram, 810-830 grādi 65Mn tērauda stieplei), rūdīšanas temperatūra ir 400-500 grādi, un cietība tiek kontrolēta ar HRC45-50.
Dehidratācijas apstrāde: cinkotām un ar kadmiju pārklātām atsperēm tās 1 stundu jāuztur 180–200 grādu temperatūrā, lai novērstu ūdeņraža trauslumu un lūzumu.
2. Karstās spirāles atsperes termiskās apstrādes ceļš
Quenching+tempering: Hot coil springs (diameter>14 mm), lai samazinātu virsmas oksidāciju un dekarbonizāciju, nekavējoties pēc formēšanas ir jādzēš (piemēram, 60Si2Mn tērauda stieples dzesēšanas temperatūra 860–880 grādi); Rūdīšanas temperatūra ir 430-450 grādi, un cietība tiek kontrolēta ar HRC46-49.
Homogenizācijas apstrāde: rūdīšana augstā-temperatūrā (550–650 grādi) tiek novērsta struktūras nevienmērība karstās velmēšanas procesā un tiek uzlabota atsperes veiktspējas konsekvence.
3. Īpašu procesu lietojumprogrammas
Izotermiskā rūdīšana: piemērota atsperēm ar mazu diametru vai labu rūdāmību (piemēram, gaisa kondicionēšanas kontaktora kontaktatsperes), noturot beinīta transformācijas temperatūru (250-400 grādi), tiek iegūta augstas stiprības un stingrības kombinācija.
Termiskā mehāniskā apstrāde: apvienojot deformācijas stiprināšanu ar termisko apstrādi (piemēram, rūdīšanu pēc augstas -temperatūras austenīta deformācijas), var palielināt atsperu stiepes izturību par vairāk nekā 20%, kas ir piemērota augstas klases sadzīves tehnikas atsperēm.
3, kvalitātes ietekme: termiskās apstrādes defekti un kontroles punkti
1. Biežākie defekti un to cēloņi
Plaisāšana: nevienmērīga karsēšana vai dzesēšana dzēšanas laikā rada termisko spriegumu, kas pārsniedz materiāla stiepes izturību. Kontroles pasākumi ietver sāls vannas krāsns izmantošanu vienmērīgai karsēšanai un pakāpeniskai dzesēšanai (ūdens dzesēšana, kam seko eļļas dzesēšana).
Dekarbonizācija: Pārāk augsta karsēšanas temperatūra vai pārāk ilgs turēšanas laiks var izraisīt virsmas oglekļa satura un cietības samazināšanos. Stingri kontrolējiet dzēšanas temperatūru (piemēram, 65 Mn tērauda stieple, mazāka par vai vienāda ar 830 grādiem) un laiku (1 minūte uz milimetru diametrā).
Nepietiekama cietība: Pārmērīga rūdīšanas temperatūra vai nepietiekams laiks noved pie zemas cietības. Procesa parametri ir jāoptimizē ar ortogonāliem eksperimentiem (piemēram, konkrēts uzņēmums ar eksperimentiem nosaka rūdīšanas temperatūru 420 grādi un laiku 2 stundas).
2. Kvalitātes kontroles pasākumi
Metallogrāfiskā izmeklēšana: novērojiet mikrostruktūru (piemēram, rūdītu martensītu un bainītu) caur mikroskopu, lai nodrošinātu termiskās apstrādes efektivitāti.
Cietības pārbaude: izmantojiet Rokvela cietības testeri, lai izmērītu cietības atšķirību starp virsmu un serdi (parasti mazāka vai vienāda ar 3HRC).
Sāls izsmidzināšanas tests: Pārklātām atsperēm pārbaudiet izturību pret koroziju (neitrāla sāls izsmidzināšanas tests ir lielāks par vai vienāds ar 96 stundām).
4, Nozares prakse: tipisks sadzīves tehnikas atsperu termiskās apstrādes gadījums
1. Gaisa kondicionēšanas kompresora atspere
Materiāls: 60Si2MnA tērauda stieple.
Process: dzesēšana ar aukstu spirāli (860 grādu eļļas dzesēšana) + rūdīšana (450 grādu gaisa dzesēšana) + apstrāde ar strūklu.
Ietekme: Cietība HRC48, noguruma kalpošanas laiks ir lielāks par vai vienāds ar 10 ⁷ reizēm, atbilst kompresora augstās-frekvences vibrācijas prasībām.
2. Ledusskapja durvju eņģes atspere
Materiāls: 55CrSi tērauda stieple.
Process: Siltuma dzēšana ar atlikušo siltumu pēc karstās velmēšanas (izmantojot atlikušā siltuma veidošanu 850 grādu ūdens dzesēšanai) + rūdīšana (420 grādu gaisa dzesēšana).
Ietekme: Cietība HRC46, elastības robeža palielināta par 15%, durvju atvēršanas un aizvēršanas mūžs sasniegts 200000 reizes.
3. Veļas mašīnas iztukšošanas vārsta atspere
Materiāls: cinkota 65Mn tērauda stieple.
Process: Sprieguma mazināšanas atkvēlināšana pēc aukstās velmēšanas (turēšana 250 grādos 2 stundas) + dehidrogenēšana (turēšana 180 grādos 1 stundu).
Ietekme: izmēru stabilitāte ± 0,3%, samazināts ūdeņraža trausluma risks par 90%.