Prečo ložisková oceľ potrebuje kovanie a prípravné tepelné spracovanie
Ložisková oceľ-chrómu s vysokým obsahom uhlíka, ako je GCr15, pokrytá v Číne normou GB/T 18254 a medzinárodnou normou EN ISO 683-17 z ocele s guľôčkovými a valčekovými ložiskami, je vysoko legovaná a vytvrdzuje na veľmi vysokú tvrdosť. Vďaka tejto kombinácii je odlievaná štruktúra hrubá a chemicky oddelená, pričom karbidy sú sústredené v pásoch a na hraniciach zŕn.
Kovanie rozbije štruktúru odliatku a uzavrie vnútornú pórovitosť a prípravné tepelné spracovanie, ktoré nasleduje, privedie oceľ do mäkkého, opracovateľného a štruktúrne jednotného stavu pred sústružením krúžkov a konečným kalením. Preskočenie alebo skrátenie týchto krokov sa neskôr prejaví ako deformácia, prasknutie alebo krátka životnosť ložiska.
Od ingotu po predvalok: orezávanie a difúzne žíhanie
Cesta začína odlievaním ingotov. Vrch ingotu, ktorý obsahuje zmršťovaciu rúrku a najťažšiu segregáciu, sa odreže, aby sa chybný materiál nedostal do výrobku. Tento krok orezania je rozhodujúci pre kvalitu ložiska, pretože inklúzie a pórovitosť sústredená vo vyradenom uzávere nemožno odstrániť žiadnym neskorším procesom.
Orezaný ingot sa potom podrobuje difúznemu žíhaniu, dlhému premoknutiu pri vysokej{0}} teplote, ktoré umožňuje legujúcim prvkom a uhlíku redistribúciu cez sekciu. Difúzne žíhanie znižuje makrosegregáciu zdedenú z odlievania a dostatočne zmäkčuje ingot pre prvú operáciu kovania. Je to pomalé, energeticky-intenzívne spracovanie, ale vytvára oveľa rovnomernejšiu počiatočnú štruktúru ako rovnaká oceľ dodávaná ako kontinuálne odlievaný blok.
Prax kovania a segregácia karbidov
Kovanie sa vykonáva v etapách. Ingot sa najskôr upcháva a spracuje do mnohostenu, takže deformácia pôsobí v niekoľkých smeroch, čím sa rozbije dendritická sieť a rozptýlia sa pásikové karbidy. Polotovar je potom kovaný na požadovaný tyčový alebo prstencový úsek s riadeným kovacím pomerom tak, aby deformácia dosiahla stred úseku.
Kontrola teploty je kritická. Počiatočná teplota kovania nesmie byť príliš vysoká, pretože prehriatie austenitové zrno hrubne a môže spôsobiť prepálenie na hraniciach zŕn; tiež nesmie byť taká nízka, aby sa oceľ spracovávala v krehkom rozsahu. Po poslednom prechode kovania sa polotovar chladí riadeným spôsobom s použitím chladenia rozptýleným vzduchom alebo chladenia rozprašovaním, aby sa karbidové siete nezrážali pozdĺž hraníc zŕn austenitu.
Ložiskové diely sa bežne vyrábajú skôr kovaním ako jednoduchým kontinuálnym liatím, pretože kovaný polotovar má zdravšiu pôvodnú štruktúru a rovnomernejšie rozloženie karbidov, čo je podstatné pre odolnosť proti únave pri valiskom kontakte.
Sferoidizačné žíhanie a sieťová kontrola karbidov
Po kovaní a vysekávaní je materiál sféroidne žíhaný. Spracovanie udržuje oceľ tesne pod dolnou kritickou teplotou po dlhú dobu a potom ju pomaly ochladzuje, čím sa lamelárny karbid premení na malé guľôčky rozptýlené vo feritickej matrici. Výsledkom je mäkká, opracovateľná štruktúra s rovnomerným rozložením tvrdokovu a tvrdosťou dostatočne nízkou na sústruženie a tiež pripraví štruktúru tak, aby konečná úprava kalenia poskytla jemný, rovnomerný martenzit.
Sferoidizačné žíhanie sa aplikuje v rôznych formách na tyče, dosky alebo bloky, drôty a rúrky a na valcované krúžky, pretože profil a zamýšľaná operácia tvarovania sa líšia. Tam, kde po kovaní alebo ochladzovaní zostala sieť karbidov pozdĺž hraníc zŕn, používa sa normalizačné spracovanie na rozbitie siete pred sféroidným žíhaním, pretože neprerušenú sieť je potom ťažké odstrániť a pôsobí ako dráha trhliny.
Kontrolné a kvalitatívne body
Skontrolujte polohu orezania a zlikvidujte závažie, aby bola zmršťovacia trubica úplne odstránená.
Zaznamenajte cyklus difúzneho žíhania, pretože pod-namáčaním dochádza k segregácii, ktorú kováč nedokáže odstrániť.
Ovládajte počiatočnú a konečnú teplotu kovania bez opätovného ohrevu, ktorý zdrsňuje zrno.
Ovládajte rýchlosť chladenia po{0}}kovaní, aby ste sa vyhli karbidovým sieťam na hraniciach zŕn.
Sferoidizačné žíhanie overte tvrdosťou a metalografickým hodnotením tvaru a rozloženia karbidu.
Pred uvoľnením polotovaru na obrábanie posúďte karbidové pásy, hĺbku oduhličenia a vnútornú neporušenosť.
FAQ
Otázka: Prečo je horná časť ingotu orezaná?
Obsahuje zmršťovaciu rúrku a najhoršiu segregáciu, ktorá sa neskôr v procese nedá opraviť.
Otázka: Čo sa dosiahne difúznym žíhaním?
Znižuje makrosegregáciu a zmäkčuje ingot, čím poskytuje jednotnejšiu štruktúru pred kovaním.
Otázka: Prečo sa ingot najprv rozbije na mnohosten?
Opracovanie ocele v niekoľkých smeroch rozbije dendritickú sieť a rozptýli pásikové karbidy.
Otázka: Aký je účel sféroidného žíhania?
Produkuje globulárne karbidy vo feritickej matrici, čím znižuje tvrdosť na obrábanie a pripravuje štruktúru na kalenie.
Otázka: Ako sa odstraňujú sieťové karbidy?
Na prerušenie siete pred sféroidným žíhaním sa aplikuje normalizačná úprava.
Otázka: Stojí cesta kovania viac?
Áno, sekvencia ingotov, difúzneho žíhania a kovania stojí viac ako kontinuálne liatie, ale prináša lepšiu pôvodnú štruktúru a vyššiu spoľahlivosť.
