W trakcie obróbki cieplnej przedmioty często cierpią na defekty takie jak zniekształcenie, kruchość i pęknięcie, niewystarczająca twardość, utlenianie i dekarboryzacja.Problemy te nie tylko zwiększają współczynnik złomu, ale mogą również mieć wpływ na późniejszy montaż i bezpieczeństwo eksploatacjiW rzeczywistości większość wad wynika z nieprawidłowych parametrów procesu, niedostatecznej precyzji sprzętu lub błędów operacyjnych.W tym artykule przedstawiono przyczyny i rozwiązania 5 częstych wad, które pomogą poprawić stabilność produkcji.
•
Przyczyny: nadmiernie szybka szybkość ogrzewania, nierównomierne chłodzenie, niewłaściwa metoda obciążania (przekręcanie części), niewłaściwy wybór środka gaśniowego.
•
Rozwiązania:
a. Wprowadzenie stopniowego podgrzewania (przegrzewanie niskiej temperatury → utrzymywanie wysokiej temperatury) w celu zmniejszenia naprężenia termicznego;
b. Optymalizacja metod chłodzenia: stosowanie tłumienia na grube i duże części robocze oraz tłumienia izotermicznego na cienkie ściany;
c. Poprawa obciążenia pieca: zabezpieczenie elementów roboczych specjalnymi urządzeniami w celu uniknięcia układania się i zapewnienia równomiernego przepływu powietrza wewnątrz pieca;
d. Wybierz odpowiednie medium tłumiące: przy przejściu od tłumienia olejem do tłumienia wodnym należy dostosować szybkość chłodzenia lub stosować środki tłumiące rozpuszczalne w wodzie.
•
Przyczyny: nadmiernie wysoka temperatura gaśnienia, nadmiernie szybka szybkość chłodzenia, opóźnione hartowanie, nadmierne zanieczyszczenia w materiałach.
•
Rozwiązania:
e. Zmniejszenie temperatury zagładzania (przystosowanie zgodnie ze składem materiału, np. obniżenie temperatury zagładzania stali o wysokiej zawartości węgla z 860°C do 820°C);
f. Zmniejszenie szybkości chłodzenia: tłumienie olejem jest łagodniejsze niż tłumienie wodą lub dodanie modyfikatorów chłodzenia do środka tłumienia;
g. Wykonanie hartowania w ciągu 2 godzin po ugasieniu w celu wyeliminowania wewnętrznego naprężenia;
h. Używać surowców o wysokiej czystości w celu uniknięcia nadmiaru siarki, fosforu i innych zanieczyszczeń.
•
Przyczyny: Niewystarczająca temperatura ogrzewania, niewystarczający czas trwania, powolna szybkość chłodzenia, niska zawartość węgla w materiałach.
•
Rozwiązania:
i. Zwiększenie temperatury ogrzewania (w dopuszczalnym zakresie materiału, np. podniesienie temperatury stali średniowęglowej z 830°C do 850°C);
j. przedłużenie czasu trwania (przystosowanie zgodnie z grubością przedmiotu: przedłużenie czasu trwania o 30 minut dla każdej dodatkowej grubości 10 mm);
k. Zastąpić ośrodek o szybszym tempie chłodzenia (np. przejść od tłumienia wodą do tłumienia solą solną lub sprawdzić, czy środek tłumiący się nie jest starszy);
l. Wstępne badanie zawartości węgla w surowcach w celu zapewnienia zgodności z wymogami procesu.
•
Przyczyny: Niewłaściwa kontrola atmosfery pieca (nadmiar tlenu), zbyt długi czas ogrzewania, słaba szczelność sprzętu.
•
Rozwiązania:
m. W celu izolacji tlenu stosować piece kontrolowane atmosferą (np. ochrona gazu krakowanego azotem lub metanol);
n. skrócenie czasu ogrzewania w celu uniknięcia nadmiernego utleniania;
o. sprawdzać uszczelki drzwi pieca i naprawiać punkty wycieku powietrza;
p. W przypadku odkarburowanych części roboczych naprawa następuje w procesie karburowania/nitryzowania.
•
Przyczyny: Nierówny przepływ atmosfery pieca, nieprawidłowa pozycja załadunku obrabionego przedmiotu, niestabilne stężenie gaźnika/nitrydującego środka.
•
Rozwiązania:
q. zoptymalizować konstrukcję wewnętrznego przepływu powietrza pieca i zainstalować deflektory;
r. Równomiernie rozłożyć części robocze w celu uniknięcia zablokowania kontaktu pomiędzy gaźnikiem/czynnikiem nitryzującym a powierzchnią części roboczej;
s. Monitorować stężenie gaźnika/czynnika nitryzującego w czasie rzeczywistym i utrzymywać stabilność za pomocą automatycznego systemu podawania.