tiedustella

Komposiittipintakäsittelytekniikka yhdistettynä korkeataajuiseen induktiolämmitykseen

ESIPUHE

Korkeataajuisen induktiolämmityksen lämpökäsittelymenetelmä KÄYTÄ sähköenergiaa, ja CO2-päästöt ovat pienempiä kuin tavallinen lämpökäsittely, kuten hiiletys ja karkaisu, joten se on puhdas lämpökäsittelymenetelmä. Korkeataajuista induktiolämmitystä voidaan käyttää nopeaan lyhytaikaiseen käsittelyyn. lämmitys, paikallinen lämmitys ja käsitellyn työkappaleen pintalämmitys, joten sitä käytetään pintakarkaisukäsittelyyn ja sillä on suuri rooli mekaanisten osien pienentämisessä. Suurtaajuinen lämpökäsittely on työkappaleen lämmityksen ja jäähdytyksen online-käsittelyä yksitellen , joten vakaa lämpökäsittelylaatu voidaan saavuttaa, ja työkappaleessa lämpökäsittelyn jälkeen on pieni muodonmuutos, mikä on lämpökäsittelymenetelmä, jolla on vakaat ja pienet muodonmuutosominaisuudet.SRIQ (supernopea lyhytaikainen kuumennussammutus), käyttämällä suurta tehoa korkean tarkkuuden korkea taajuuslämpökäsittelylaite, vain 0.5 s voi tehdä työkappaleen pinnasta austeniittisen ja vaimentaa.SRIQ?Sillä ei ole vain yllä olevia stabili-ominaisuuksia ty ja pieni muodonmuutos, mutta se voi myös lisätä suuren jäännöspuristusjännityksen työkappaleen pintaan ja tehdä työkappaleen pinnasta hienoksi kiteytyneen työkappaleen väsymislujuuden parantamiseksi.

Kuitenkin suurtaajuuslämpökäsittely ja muut yksittäiset lämpökäsittelymenetelmät osien suorituskyvyn parantamiseksi ovat rajallisia. Siksi osien suorituskyvyn edelleen parantamiseksi tutkittiin komposiittilämpökäsittely- ja pinnanmuokkauskäsittelytekniikkaa.

2. SRIQ:n muodostama komposiittilämpökäsittelytekniikka yhdistettynä pintalämpökäsittelyyn

2.1 "PALNIP"-käsittely

PALNIP (suolakylpy pehmeänitriding SRIQ) on yhdistelmälämpökäsittelytekniikka suolakylvyn pehmeän nitridoinnin ja pinnan hapettumisenestokäsittelyn yhteydessä SRIQ:n kanssa. Esimerkkinä PALNIP:llä käsitellystä karkaistusta teräksestä SCM440 havaittiin leikkauskudoksista, että pinnan hapettumisenestokäsittelyn ja SRIQ-käsittelyn vaikutuksesta työkappale karkaisi korkealla taajuudella, mutta nitridikerros pysyi samassa tilassa. suolahauteen pehmeä nitrauskäsittely.SCM440 nitrifioidaan ennen SRIQ:ta FE-CN-järjestelmän austeniitin siirtymäpisteen vähentämiseksi. Siksi SRIQ-käsittely voidaan suorittaa alkuperäistä SRIQ-lämmityslämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa, millä on suuri vaikutus työkappaleen pinnalla olevaan jäännösnitridikerrokseen.

Roll denudation -testit suoritettiin edellä mainituille PALNIP-käsitellyille materiaaleille. Vertailun tekemiseksi valmistettiin näyte (N-materiaali) vain suolakylpypehmeänitridikäsittelystä SCM440-teräkselle ja näyte (VCQ-materiaali) tyhjiöhiiletys- ja karkaisukäsittelystä SCM420-teräkselle. N-materiaalin typen diffuusiokarkaistu kerroksen paksuus on noin 0.4 mm ja pinnan kovuus noin 600 HV. Antioksidantilla SRIQ käsitelty PALNIP-materiaali nosti pintakovuutensa 800 HV:iin hajatypen sammutus- ja kovettumisvaikutuksen vuoksi. PALNIP-materiaali muodosti tasaisen seoskerros ja pinnalle kovettunut kerros suolahauteessa pehmeän nitridoinnin vuoksi, ja kovettuneen kerroksen paksuus kasvoi SRIQ-käsittelyn ansiosta. Lisäksi PALNIP-pinnalla on suurempi jäännöspuristusjännitys kuin muilla lämpökäsitellyillä materiaaleilla.

Eri materiaalien telan denudoinnin testitulokset (testiolosuhteet: pyörimisnopeus 1500r/min; liukunopeus 40%; öljyn lämpötila 80 ℃; öljy Nissan ATF D:lle – Ⅲ; suuren telan materiaali on SCM420 hiiltynyt ja karkaistu pinta hionta Iso tela nostetaan 300mm. Jokaisen pinnan paineessa N-materiaalin denudaatio-ikä on lyhyempi kuin muiden lämpökäsiteltyjen materiaalien Syy N-materiaalin lyhyeen denudaatio-ikään on se, että vaikka N-materiaalissa on yhdistelmäkerroksia , kovettumiskerros on erittäin ohut.PALNIP-materiaalissa on paksu kovettumiskerros, joten materiaalin lujuus ja denudaatioikä paranevat huomattavasti, mikä on yhtä suuri tai parempi kuin VCQ-materiaali. Lisäksi PALNIP-materiaalin poikkileikkaus 107 kertaa valssattua näytettä, jonka maksimi pintapaine oli 2950 MPa, testattiin yhdistekerrosten esiintymisen varmistamiseksi koko näytteen pinnalla, joten syyt lisääntyneeseen lujuuteen ja käyttöikäänPALNIP-materiaalista ovat seuraavat: 1) Seoskerros vähentää kitkakerrointa telan painetestin aikana; 2) Kun lämpötila nousee telan painetestissä, -Fe2n- ja -Fe3n-rautanitridit uutetaan karkaistu FE-CN martensiittikerros, joka voi estää materiaalin pehmenemisen karkaisemalla.

PALNIP-käsittelytekniikka lisää kovettuneen kerroksen paksuutta ja muodostaa samalla homogeenisen yhdistekerroksen käsitellyn materiaalin pinnalle, mikä antaa hyvän vastustuskyvyn denudaatiota vastaan. SRIQ-käsittelyn ansiosta saadaan paksu karkaistu kerros, joten käsitellyllä materiaalilla on erinomainen väsymiskestävyys. PALNIP-prosessi on jo käytössä joissakin auton komponenteissa ja se on siirtymässä jatkokäyttöön.

2.2 Superprosessointi SRIQ

SRIQ-käsittely on komposiittilämpökäsittelytekniikka, joka KÄYTÄ kitkakäsittelymenetelmää prosessoidun materiaalin käsittelemiseen erittäin vahvalla käsittelyllä ja sitten SRIQ-käsittelyllä. Kitkatyöstö on pinnanmuokkausmenetelmä, joka painaa työstötyökalua työstettävän materiaalin pintaan, suorittaa kitkaa ja muodostaa nanokiteisen ultrarakenteen käsitellyn materiaalin pintaan. Supervahva prosessointi SRIQ-menetelmä on uusi komposiittikäsittelyprosessi, jossa nanometrirakeiden ultrarakenne säilyy SRIQ-käsittelyn jälkeen ja ultrarakenteen alle muodostuu syväkovettuva kerros SRIQ-käsittelyn ansiosta. Käsiteltyjen materiaalien kiertoväsymisikää voidaan parantaa tällä prosessilla. S45C-teräs työstettiin CNC-sorvilla supervahvan työstön aikaansaamiseksi (sorvin kiertoluku 1600r/min, puristuskuorma 1500N) ja sitten suoritettiin SRIQ-käsittely. Vaikka austeniittista karkaisua SRIQ-käsittelyllä, erittäin vahvalla käsittelyllä muodostunut ultrahieno nanokiteinen rakenne periytyy silti. Vaikka käsitelty teräs on S45C, sen kovuus saavuttaa 900HV ultrahienon nanokiteisen rakenteen ansiosta. SRIQ-käsitellyn materiaalin tehokas karkaistu kerrospaksuus on jopa 0.9 mm, jota ei voida saada vain erittäin lujalla käsittelyllä. Telan denudaatiotestin tuloksista voidaan nähdä, että SRIQ-komposiittikäsittelyllä ultralujuuskäsittelyllä käsitellyn S45C:n pyörimisväsymisikä on huomattavasti korkeampi kuin SRIQ:lla yksin käsitellyn S45C:n.

2.3 SRIQ DLC -käsittely

SRIQ DLC -käsittely on komposiittilämpökäsittelytekniikka DLC (timantin kaltainen pinnoitekalvo) käsittelystä SRIQ-käsittelyn jälkeen. Vaihteisto voidaan käsitellä DLC:llä käyttämällä UBMS:ää (non-equilibrium magnetron sputtering), joka voidaan käsitellä alhaisessa lämpötilassa. Karkaistu teräs S45C prosessoitiin dynaamiseksi kiertäväksi hammaspyörän väsymisnäytteeksi (tasainen hammaspyörä, jonka moduuli 3 ja jakoympyrän halkaisija 99 mm), ja näyte SRIQ-käsiteltiin, jotta tehollinen karkaisukerroksen syvyys hammaspyöränäytteen hampaan pohjassa oli 0.6 mm. . Hammaspyöränäytteet käsiteltiin sitten UBMS:llä, jolloin muodostui DLC-pinnoitekalvo, jonka paksuus oli 3 m. THE DLC-pinnoitekalvon muodostumisolosuhteita säädettiin siten, että DLC-pinnoitekalvon rakenne oli me-DLC puhdasta DLC:tä sisältävä komposiittikerros, jonka koostumusgradientti oli Wadded in 2 m paksu ja yhdistelmäkerros ME-DLC puhdasta DLC:tä. paksuus 10 % W 1 m paksuudessa. Väsymistestissä käytetty kontrastivaihde on S45C-näyte, joka on karkaistu samassa alhaisessa lämpötilassa kuin DLC-pinnoituslämpötila (150 ℃) SRIQ-käsittelyn jälkeen. DLC-pinnoitteen lämpötila 150 ℃ vastaa karkaisulämpötilaa uunissa suurtaajuisen sammutuksen jälkeen, joten SRIQ-käsittelyllä saatu korkea kovuus, korkea jäännöspuristusjännitys ja mikrohieno rakenne säilyvät edelleen DLC-käsittelyn jälkeen. Siksi käsitellyllä materiaalilla on sekä korkea väsymislujuus SRIQ-käsittelyn jälkeen että SRIQ-pinnoitekalvon erinomaiset kitkaominaisuudet. Dynaamisen kiertovaihteiston väsymistestien tulokset osoittavat, että DLC-käsittely parantaa vaihteiden väsymiskestävyyttä. Lisäksi telan denudaatiotesti osoittaa myös, että DLC-käsittely voi parantaa materiaalin kestävyyttä denudaatiota vastaan. Poikkileikkauksen havainnoinnin ja FEM-analyysin tulokset osoittavat, että DLC-käsittelyllä on edellä mainittu vaikutus johtuen pinnoitteen alhaisesta kitkakertoimesta, mikä vähentää DLC:llä käsitellyn materiaalipinnan jännityskuormitusta ja estää pinnan mikroskooppisen denudaation.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous