Tecnología de fondo:
sujetadores de alta resistencia requieren tratamiento de temple y revenido según requerimientos técnicos. Tratamiento térmico de temple y revenido El objetivo principal es mejorar las propiedades mecánicas integrales de los sujetadores para que cumplan con la resistencia a la tracción y el límite elástico especificados. El proceso de tratamiento térmico tiene un impacto crucial en la calidad interna de los sujetadores de alta resistencia, especialmente en su calidad interna. Durante el proceso de temple y revenido, se suele introducir gas oxidante desde el exterior del horno. Este gas oxidante reacciona con el perno, provocando descarburación en su superficie. Debido a las diferentes estructuras superficiales e internas, presenta diferentes coeficientes de expansión. Durante el temple, pueden producirse grietas superficiales, lo que reduce la calidad del producto. El proceso tradicional de tratamiento térmico consiste en colocar los pernos directamente en un horno de temple a alta temperatura. Durante el proceso de temple y revenido, son propensos a ocurrir problemas como dureza insuficiente, dureza desigual, deformación excesiva y agrietamiento. Por ello, es necesario mejorar el proceso tradicional de tratamiento térmico.
Elementos de implementación técnica:
Para abordar las deficiencias de la tecnología existente, el objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso de tratamiento térmico para pernos con un mejor efecto de temple, una calidad mejorada del producto y una vida útil más prolongada del producto.
Para lograr los objetivos anteriores, la presente invención adopta la siguiente solución técnica:
El proceso de tratamiento térmico de los pernos incluye los siguientes pasos:
S1. Desfosforización;
S2. Pretratamiento: Colocar el producto en un horno de precalentamiento e inyectar continuamente nitrógeno gaseoso a alta temperatura. Tras un precalentamiento de 2,5 a 3 horas, retirarlo y colocarlo en un horno de cementación para su tratamiento.
S3. Temple: Coloque el producto en un horno de temple e inyecte nitrógeno continuamente. Tras inyectar nitrógeno durante 30-40 minutos, aumente lentamente la temperatura del horno a 460-500 °C y manténgala durante 15-20 minutos antes de iniciar la primera etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno a 550-700 °C y manténgala durante 20-35 minutos antes de iniciar la segunda etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno a 750-850 °C y manténgala durante 30-45 minutos antes de iniciar la tercera etapa del tratamiento de temple.
S4. Enfriamiento del aceite: Extraiga el producto templado y colóquelo en el primer tanque de aceite de enfriamiento para enfriarlo, removiendo cada 15 minutos y manteniéndolo así durante 20-30 minutos. Después de retirarlo, colóquelo en el segundo tanque de aceite de enfriamiento para enfriarlo, removiendo cada 15 minutos hasta que la temperatura del producto baje a 100 ℃.
S5. Eliminación de aceite: Retire el producto enfriado y déjelo reposar durante 35 a 45 minutos, y sople el aceite de enfriamiento en la superficie del producto con aire frío;
S6. Revenido: Introducir el producto desengrasado en un horno de revenido para su tratamiento. Ajustar la temperatura de revenido a 110-180 °C y el tiempo de revenido a 1,5-3 horas. Realizar la primera etapa del revenido. Aumentar la temperatura a 370-410 °C y revender de 3 a 6 horas antes de proceder a la segunda etapa. Tras el revenido, dejar enfriar el producto a temperatura ambiente.
Preferiblemente, en el paso s1 anterior, la solución de limpieza consta de los siguientes componentes 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 de ácido oleico, 3-16 partes de etanolamina y 18-26 partes de agua, que pueden eliminar eficazmente las manchas de aceite en la superficie del producto y evitar afectar el efecto de extinción.
Más preferiblemente, el tanque de desfosforación mencionado anteriormente está equipado con una solución de desfosforación, que selecciona una solución de hidróxido de potasio con una concentración de 2,2-6,5 g/l o una solución de hidróxido de sodio con una concentración de 2,8-6,9 g/l.
Preferiblemente, en el paso s2 mencionado anteriormente, el nitrógeno gaseoso de alta temperatura introducido en el horno de precalentamiento es el mismo nitrógeno gaseoso del horno de temple del paso s3, con un caudal de 2,5-3,5 l/h. Al precalentar el producto, se puede secar la solución de limpieza en su superficie y el aumento repentino de temperatura en el horno de temple evita que se vea afectada la calidad del producto.
Además, preferiblemente, en el paso s3 anterior, el caudal de nitrógeno es de 4-5 l/h, lo que puede eliminar el aire del horno de precalentamiento, evitar la reacción de oxidación entre el oxígeno y el producto y evitar la descarburación, que puede provocar fallas en los sujetadores roscados y acortar la vida útil del producto.
Específicamente, en el paso s3 mencionado anteriormente, la velocidad de calentamiento del horno de temple durante el período de calentamiento a 460-500 °C es de 30-40 °C/min, la velocidad de calentamiento durante el período de calentamiento a 550-700 °C es de 50-60 °C/min, y la velocidad de calentamiento durante el período de calentamiento a 750-850 °C es de 70-90 °C/min. El tratamiento de temple por calentamiento por etapas puede mejorar el efecto de temple del producto y su calidad.
Preferiblemente, en el paso s4, la temperatura del aceite de temple en el primer tanque de aceite de temple es de 250-300 ℃, y la temperatura del aceite de temple en el segundo tanque de aceite de temple es de 50-70 ℃.
Más preferiblemente, en el paso s5 anterior, la temperatura del aire frío es de 30-35 ℃ y la velocidad del viento es de 20-25 m/s.
Las ventajas de la presente invención son la simplicidad del proceso de tratamiento térmico del perno, su fácil manejo y su excelente efecto de temple. Al precalentar el producto, se seca la solución limpiadora de su superficie, evitando así el aumento repentino de temperatura en el horno de temple la calidad del producto. El nitrógeno de alta temperatura utilizado en el horno de precalentamiento proviene del horno de temple, lo que elimina la necesidad de un dispositivo de calentamiento, lo que permite ahorrar energía y reducir los costos de producción. La inyección de nitrógeno en los hornos de precalentamiento y temple elimina el aire del interior, evitando así las reacciones de oxidación entre el oxígeno y el producto, evitando así la descarburación y el fallo de los tornillos roscados, y prolongando la vida útil del producto. El tratamiento de temple por calentamiento por etapas mejora el efecto de temple del producto y mejora su calidad. El tratamiento de enfriamiento por aceite por etapas enfría eficazmente los productos a alta temperatura sin comprometer su calidad.
Método de implementación específico
A continuación se presenta una introducción específica a la presente invención junto con realizaciones específicas.
Ejemplo 1
El proceso de tratamiento térmico de los pernos incluye los siguientes pasos:
S1. Desfosforización;
La solución de limpieza consta de los siguientes componentes 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 de ácido oleico, 3 partes de etanolamina y 18 partes de agua; El tanque de desfosforación está equipado con una solución de desfosforación, que utiliza una solución de hidróxido de potasio con una concentración de 2,2 g/l;
S2. Pretratamiento: Colocar el producto en un horno de precalentamiento e inyectar continuamente nitrógeno gaseoso a alta temperatura. Tras 2,5 horas de precalentamiento, retirarlo y colocarlo en un horno de cementación para su tratamiento.
S3. Temple: Coloque el producto en el horno de temple e inyecte nitrógeno gaseoso continuamente. El caudal de nitrógeno gaseoso es de 4 l/h. Tras 30 minutos de inyección, aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 460 ℃, con una velocidad de calentamiento de 30 ℃/min, manteniéndola durante 15 minutos antes de iniciar la primera etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 550 ℃, con una velocidad de calentamiento de 50 ℃/min, manteniéndola durante 20 minutos antes de iniciar la segunda etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 750 ℃, con una velocidad de calentamiento de 70 ℃/min, manteniéndola durante 30 minutos antes de iniciar la tercera etapa del tratamiento de temple.
S4. Enfriamiento del aceite: Extraiga el producto templado y colóquelo en el primer tanque de aceite de temple para enfriarlo. La temperatura del aceite de temple es de 250 °C y remueva cada 15 minutos durante 20 minutos. Después de retirarlo, colóquelo en el segundo tanque de aceite de temple para enfriarlo, con la temperatura del aceite de temple a 50 °C y remueva cada 15 minutos hasta que la temperatura del producto baje a 100 °C.
S5. Eliminación de aceite: Retire el producto enfriado y déjelo reposar durante 35 minutos. Limpie el aceite de temple de la superficie del producto con aire frío a 30 °C y una velocidad de 20 m/s.
S6. Revenido: Introducir el producto desengrasado en un horno de revenido para su tratamiento. Ajustar la temperatura a 110 °C y el tiempo de revenido a 1,5 horas. Realizar la primera etapa del tratamiento de revenido. Aumentar la temperatura a 370 °C, revender durante 3 horas y proceder a la segunda etapa. Tras el revenido, dejar enfriar el producto a temperatura ambiente.
El gas nitrógeno de alta temperatura introducido en el horno de precalentamiento en el paso s2 de esta realización es el gas nitrógeno del horno de enfriamiento en el paso s3, y el caudal del gas nitrógeno de alta temperatura es de 2,5 l/h.
Ejemplo 2
Los pasos del proceso en esta realización son los mismos que los del Ejemplo 1, excepto por las condiciones específicas del proceso, que incluyen los siguientes pasos:
S1. Desfosforación: Introduzca el producto en la máquina de limpieza y vierta la solución limpiadora hasta que esté completamente sumergido. Ajuste la temperatura de limpieza a 50 °C y remueva cada 15 minutos. Tras 3 horas de limpieza, extraiga el producto y colóquelo en el tanque de desfosforación para el tratamiento.
La solución de limpieza consta de los siguientes componentes 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 de ácido oleico, 16 partes de etanolamina y 26 partes de agua; El tanque de desfosforación está equipado con una solución de desfosforación, que se selecciona como una solución de hidróxido de potasio con una concentración de 6,5 g/l o una solución de hidróxido de sodio con una concentración de 6,9 g/l;
S2. Pretratamiento: Colocar el producto en un horno de precalentamiento e inyectar continuamente nitrógeno gaseoso a alta temperatura. Tras 3 horas de precalentamiento, retirarlo y colocarlo en un horno de cementación para su tratamiento.
S3. Temple: Coloque el producto en el horno de temple e inyecte nitrógeno gaseoso continuamente. El caudal de nitrógeno gaseoso es de 5 l/h. Tras 40 min de inyección, aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 500 ℃, con una velocidad de calentamiento de 40 ℃/min, manteniéndola durante 20 min antes de iniciar la primera etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 700 ℃, con una velocidad de calentamiento de 60 ℃/min, manteniéndola durante 35 minutos antes de iniciar la segunda etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 850 ℃, con una velocidad de calentamiento de 90 ℃/min, manteniéndola durante 45 minutos antes de iniciar la tercera etapa del tratamiento de temple.
S4. Enfriamiento del aceite: Extraiga el producto templado y colóquelo en el primer tanque de aceite de temple para enfriarlo. La temperatura del aceite de temple es de 300 °C y remueva cada 15 minutos durante 30 minutos. Después de retirarlo, colóquelo en el segundo tanque de aceite de temple para enfriarlo, con la temperatura del aceite de temple a 70 °C y remueva cada 15 minutos hasta que la temperatura del producto baje a 100 °C.
S5. Eliminación de aceite: Retire el producto enfriado y déjelo reposar durante 45 minutos. Limpie el aceite de temple de la superficie del producto con aire frío a 35 °C y una velocidad de 25 m/s.
S6. Revenido: Introducir el producto desengrasado en un horno de revenido para su tratamiento. Ajustar la temperatura a 180 °C y el tiempo de revenido a 3 horas. Realizar la primera etapa del tratamiento de revenido. Elevar la temperatura a 410 °C, revender durante 6 horas y proceder a la segunda etapa. Tras el revenido, enfriar el producto al aire hasta temperatura ambiente.
El gas nitrógeno de alta temperatura introducido en el horno de precalentamiento en el paso s2 de esta realización es el gas nitrógeno del horno de enfriamiento en el paso s3, con un caudal de 3,5 l/h para gas nitrógeno de alta temperatura.
Ejemplo 3
Los pasos del proceso en esta realización son los mismos que los del Ejemplo 1, excepto por las condiciones específicas del proceso, que incluyen los siguientes pasos:
S1. Desfosforización;
La solución de limpieza consta de los siguientes componentes 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 de ácido oleico, 10 partes de etanolamina y 22 partes de agua; El tanque de desfosforación está equipado con una solución de desfosforación, que se selecciona como una solución de hidróxido de sodio con una concentración de 4,5 g/l;
S2. Pretratamiento: Colocar el producto en un horno de precalentamiento e inyectar continuamente nitrógeno gaseoso a alta temperatura. Tras 2,7 horas de precalentamiento, retirarlo y colocarlo en un horno de cementación para su tratamiento.
S3. Temple: Coloque el producto en el horno de temple e inyecte nitrógeno gaseoso continuamente. El caudal de nitrógeno gaseoso es de 4,5 l/h. Tras 35 minutos de inyección, aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 480 ℃, con una velocidad de calentamiento de 35 ℃/min, manteniéndola durante 18 minutos antes de iniciar la primera etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 575 ℃, con una velocidad de calentamiento de 55 ℃/min, manteniéndola durante 27 minutos antes de iniciar la segunda etapa del tratamiento de temple. Aumente lentamente la temperatura del horno de temple a 800 ℃, con una velocidad de calentamiento de 80 ℃/min, manteniéndola durante 38 minutos antes de iniciar la tercera etapa del tratamiento de temple.
S4. Enfriamiento del aceite: Extraiga el producto templado y colóquelo en el primer tanque de aceite de temple para enfriarlo. La temperatura del aceite de temple es de 275 °C y remueva cada 15 minutos durante 25 minutos. Después de retirarlo, colóquelo en el segundo tanque de aceite de temple para enfriarlo, con la temperatura del aceite de temple a 60 °C y remueva cada 15 minutos hasta que la temperatura del producto baje a 100 °C.
S5. Eliminación de aceite: Retire el producto enfriado y déjelo reposar durante 40 minutos. Aplique aire frío a 33 °C y 22 m/s para eliminar el aceite de temple de la superficie.
S6. Revenido: Introducir el producto desengrasado en un horno de revenido para su tratamiento. Ajustar la temperatura a 145 °C y el tiempo de revenido a 2,2 horas. Realizar la primera etapa del tratamiento de revenido. Elevar la temperatura a 390 °C, revender durante 4,5 horas y proceder a la segunda etapa. Tras el revenido, enfriar el producto al aire hasta temperatura ambiente.
El nitrógeno de alta temperatura introducido en el horno de precalentamiento en el paso s2 de esta realización es el nitrógeno del horno de enfriamiento en el paso s3, con un caudal de 3 l/h.
Pruebas de rendimiento mecánico
De acuerdo con los resultados de las pruebas, se puede observar que el nivel de resistencia de los pernos tratados mediante el proceso de tratamiento térmico de la presente invención es superior a 10,5, lo que cumple con los requisitos de calidad.
El proceso de tratamiento térmico del perno de la presente invención es simple, fácil de operar y ofrece un buen efecto de temple. Al precalentar el producto, se seca la solución limpiadora de su superficie, evitando así que el aumento repentino de temperatura en el horno de temple afecte su calidad. El nitrógeno de alta temperatura utilizado en el horno de precalentamiento proviene del horno de temple, lo que elimina la necesidad de un dispositivo de calentamiento, lo que permite ahorrar energía y reducir los costos de producción. La inyección de nitrógeno en los hornos de precalentamiento y temple elimina el aire del interior, evitando así las reacciones de oxidación entre el oxígeno y el producto, evitando así la descarburación y el fallo de los sujetadores roscados, y prolongando la vida útil del producto. El tratamiento de temple por calentamiento por etapas mejora el efecto de temple del producto y mejora su calidad. El tratamiento de enfriamiento por aceite por etapas enfría eficazmente los productos a alta temperatura sin afectar su calidad.
En la descripción de esta especificación, la referencia a términos como "una realización", "algunas realizaciones", "ejemplos", "ejemplos específicos" o "algunos ejemplos" significa que las características, estructuras, materiales o características específicas descritas junto con la realización o el ejemplo se incluyen en al menos una realización o ejemplo de la presente invención. En esta especificación, las expresiones esquemáticas de los términos anteriores no se refieren necesariamente a las mismas realizaciones o ejemplos. Además, las características, estructuras, materiales o características específicas descritas pueden combinarse adecuadamente en una o más realizaciones o ejemplos.
Lo anterior muestra y describe los principios básicos, las características principales y las ventajas de la presente invención. Los técnicos de este sector deben comprender que las realizaciones anteriores no limitan en modo alguno la presente invención, y que cualquier solución técnica obtenida mediante sustitución o transformación equivalente queda protegida por la presente invención.
Hora de publicación: 04-abr-2023