Prečo na opotrebiteľných dieloch záleží na hasení médií
Ocele a liatiny odolné voči opotrebeniu získavajú svoju tvrdosť prostredníctvom martenzitickej transformácie: súčiastka sa zahrieva nad austenitizačnú teplotu, potom sa ochladí dostatočne rýchlo, aby obišla mäkké perlitové a bainitové polia. Rýchlosť ochladzovania musí byť dostatočne vysoká, aby sa vytvoril martenzit, ale dostatočne kontrolovaná, aby sa zabránilo praskaniu a deformácii pri ochladzovaní, ktoré sú poháňané tepelným a transformačným napätím.
Obyčajná voda sa príliš agresívne ochladzuje, čím vzniká vysoké zvyškové napätie a riziko praskania na zložitých opotrebovaných dieloch, zatiaľ čo olej je šetrnejší, ale pomalší, drahší a predstavuje nebezpečenstvo požiaru a likvidácie. Vodou-rozpustné polymérne kaly premosťujú medzeru: riedia sa vodou, aby sa upravila krivka chladenia, čo dáva procesným technikom nepretržitú kontrolu medzi týmito dvoma extrémami.
Ako fungujú polymérne kúzla
Polymérne kaly sú založené na organických polyméroch, typicky polyalkylénglykolových alebo polyakrylátových derivátoch, rozpustených vo vode. Keď sa horúca časť dostane do kúpeľa, polymér vytvorí na povrchu izolačný film, ktorý spomaľuje počiatočné chladenie. Keď povrchová teplota klesá, film sa rozpúšťa a rýchlosť ochladzovania sa zvyšuje, čím sa vytvára charakteristická dvojstupňová krivka chladenia, ktorá potláča nestabilitu parnej pokrývky obyčajnej vody.
Chladiace správanie je riadené koncentráciou, teplotou kúpeľa a miešaním. Vyššia koncentrácia polyméru spomaľuje chladenie, vyššia teplota kúpeľa ho tiež spomaľuje a silnejšie miešanie odstraňuje film rýchlejšie a urýchľuje chladenie. Tri premenné umožňujú metalurgovi nastaviť kalenie podľa hrúbky dielca a prekaliteľnosti, preto môže jeden kúpeľ slúžiť celej skupine produktov.
Výhody produktov odolných-opotrebeniu
V prípade opotrebiteľných dielov sa prínos javí ako menej prasklín a menšie skreslenie. Trhanie po kalení je dominantným dôvodom odmietnutia vysoko-uhlíkových a legovaných ocelí na opotrebenie a regulovateľná krivka chladenia polymérového kúpeľa znižuje tepelný gradient naprieč hrubými časťami. Kontrola skreslenia je rovnako cenná pre diely, ktoré musia pasovať do zostáv, ako sú čepele zrovnávačov a drviče, pretože vyrovnávanie po vytvrdnutí je náročné a drahé.
Polymérny kúpeľ tiež zlepšuje rovnomernosť. Riadenie miešania a koncentrácie poskytuje opakovateľné chladenie od dávky k dávke, takže kolísanie tvrdosti cez teplo je menšie ako pri oleji alebo vode. V kombinácii s temperovaním tento proces vytvára rozsah 45 až 60 HRC, ktorý vyžadujú aplikácie v oblasti opotrebovania, s húževnatosťou potrebnou na odolanie nárazu.
Výber podľa hrúbky sekcie
Výber Quenchant začína kaliteľnosťou dielu a veľkosťou prierezu. Tenké časti sa rýchlo ochladzujú a môžu používať vyššiu koncentráciu polyméru, aby sa predišlo príliš- silnému ochladzovaniu, zatiaľ čo ťažké časti, ako sú plášte drvičov, potrebujú nižšiu koncentráciu a silné miešanie, aby sa teplo odobralo dostatočne rýchlo na dosiahnutie martenzitu. Mnoho rastlín používa dva kúpele: jeden so strednou koncentráciou na všeobecné časti a zriedený kúpeľ na ťažké časti.
Práca s legovanými oceľami, ako sú opotrebiteľné plechy a odliatky z mangánovej ocele, si vyžaduje-od{1}}prípadu kvalifikáciu. Štandardným prístupom je spustiť testovaciu dávku, overiť tvrdosť, mikroštruktúru a deformáciu v porovnaní so špecifikáciou, potom stanoviť hodnoty koncentrácie, teploty a miešania. Po kvalifikácii sa parametre kúpeľa monitorujú a zaznamenávajú ako súčasť záznamu o tepelnom spracovaní.
Riadenie kúpeľov a kontrola kvality
Polymérové kaly vyžadujú pravidelnú údržbu. Koncentrácia sa meria refraktometrom a koriguje sa na vplyv kontaminácie, teplota kúpeľa sa reguluje v rozmedzí niekoľkých stupňov a miešanie sa overuje meraním prietoku alebo testom ochladzovacej krivky. Degradácia polyméru vplyvom tepla a mechanického strihu pomaly mení správanie v kúpeli, takže periodické testovanie ochladzovacej-krivky pomocou štandardizovanej sondy je akceptovaným spôsobom na potvrdenie výkonu.
Unášanie tekutín-na súčiastky a odparovanie koncentruje kúpeľ, zatiaľ čo vtiahnutie- vody ho riedi, takže pridávanie make-upu prebieha podľa vypočítaného plánu. Manipulácia s odpadom je jednoduchšia ako s ropou: použité polymérne roztoky možno spracovať ako zriedený vodný odpad a absencia olejovej hmly a rizika požiaru zvyšuje bezpečnosť na pracovisku. Vďaka týmto faktorom sú vo vode-rozpustné produkty hlavnou voľbou v moderných závodoch na-opotrebiteľné diely.
Často kladené otázky
Otázka: Čo je to vo vode-rozpustný polymérny kal?
Odpoveď: Je to organický polymér, ako je polyalkylénglykol, rozpustený vo vode, aby sa vytvoril ochladzovací kúpeľ, ktorého rýchlosť chladenia možno nastaviť koncentráciou, teplotou a miešaním.
Otázka: Prečo používať polymérové kaly namiesto oleja alebo vody?
Odpoveď: Poskytujú regulovateľnú rýchlosť chladenia medzi vodou a olejom, čím znižujú praskanie a deformáciu a zároveň zabraňujú riziku požiaru oleja, nákladom a problémom s likvidáciou.
Otázka: Ako ovplyvňuje koncentrácia quenchant tvrdosť?
Odpoveď: Vyššia koncentrácia polyméru spomaľuje ochladzovanie, čo sa používa pre tenké časti alebo časti citlivé na praskliny-, zatiaľ čo nižšia koncentrácia poskytuje rýchlejšie chladenie pre ťažké časti, ktoré potrebujú plnú tvrdosť.
Otázka: Môže jeden polymérny kúpeľ slúžiť rôznym opotrebovaným oceliam?
Odpoveď: Áno, v rámci limitov; závody často udržiavajú dva kúpele v rôznych koncentráciách a diely sú kvalifikované testom na potvrdenie tvrdosti a deformácie pred výrobou.
Otázka: Ako sa monitoruje polymérny kúpeľ?
Odpoveď: Meraním koncentrácie refraktometrom, kontrolou teploty kúpeľa a miešania a periodickým overovaním krivky chladenia štandardizovanou testovacou sondou.
