Teknologi latar belakang:
Pengencang berkekuatan tinggi Membutuhkan perlakuan pendinginan dan penemperan sesuai dengan persyaratan teknis. Perlakuan panas, pendinginan, dan penemperan Tujuannya adalah untuk meningkatkan sifat mekanik komprehensif pengencang agar memenuhi kekuatan tarik dan rasio luluh produk yang ditentukan. Proses perlakuan panas memiliki dampak krusial pada kualitas internal pengencang berkekuatan tinggi, terutama kualitas internalnya. Selama proses perlakuan panas pendinginan dan temper, beberapa gas pengoksidasi biasanya dimasukkan dari luar tungku. Gas pengoksidasi akan bereaksi dengan baut, menyebabkan dekarburisasi pada permukaan baut. Karena struktur permukaan dan internal yang berbeda, maka koefisien ekspansinya pun berbeda. Selama pendinginan, retakan permukaan dapat terjadi, yang mengurangi kualitas produk. Proses perlakuan panas tradisional melibatkan penempatan langsung baut ke dalam tungku pendinginan untuk pendinginan suhu tinggi. Selama proses pendinginan dan temper, masalah seperti kekerasan yang tidak cukup dalam keadaan dingin, kekerasan yang tidak merata dalam keadaan dingin, deformasi pendinginan yang berlebihan, dan retakan pendinginan cenderung terjadi. Mengingat hal ini, perlu dilakukan perbaikan pada proses perlakuan panas tradisional.
Elemen implementasi teknis:
Untuk mengatasi kekurangan teknologi yang ada, tujuan dari penemuan ini adalah untuk menyediakan proses perlakuan panas untuk baut dengan efek pendinginan yang lebih baik, peningkatan kualitas produk, dan perpanjangan masa pakai produk.
Untuk mencapai tujuan-tujuan di atas, penemuan ini mengadopsi solusi teknis sebagai berikut:
Proses perlakuan panas pada baut meliputi langkah-langkah berikut:
S1. Defosforisasi;
S2. Pra-perlakuan: Tempatkan produk di dalam tungku pemanasan awal dan suntikkan gas nitrogen bersuhu tinggi secara terus menerus ke dalam tungku pemanasan awal. Setelah pemanasan awal selama 2,5 hingga 3 jam, keluarkan dan tempatkan di dalam tungku karburisasi untuk perlakuan karburisasi;
S3. Pendinginan Cepat: Tempatkan produk di dalam tungku pendinginan cepat dan suntikkan nitrogen secara terus menerus ke dalam tungku pendinginan cepat. Setelah menyuntikkan nitrogen selama 30-40 menit, naikkan suhu tungku pendinginan cepat secara perlahan hingga 460-500 ℃ dan pertahankan selama 15-20 menit sebelum melanjutkan ke tahap pertama perlakuan pendinginan cepat; Naikkan suhu tungku pendinginan cepat secara perlahan hingga 550-700 ℃ dan pertahankan selama 20-35 menit sebelum melanjutkan ke tahap kedua perlakuan pendinginan cepat; Naikkan suhu tungku pendinginan cepat secara perlahan hingga 750-850 ℃ dan pertahankan selama 30-45 menit sebelum melanjutkan ke tahap ketiga perlakuan pendinginan cepat;
S4. Pendinginan oli: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan tempatkan di tangki oli pendingin pertama untuk pendinginan oli, aduk setiap 15 menit dan pertahankan selama 20-30 menit; Setelah dikeluarkan, tempatkan di tangki oli pendingin kedua untuk pendinginan oli, aduk setiap 15 menit hingga suhu produk turun menjadi 100 ℃;
S5. Penghilangan minyak: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan diamkan selama 35-45 menit, lalu tiup minyak pendingin yang menempel di permukaan produk menggunakan udara dingin;
S6. Proses Tempering: Masukkan produk yang telah dihilangkan lemaknya ke dalam tungku tempering untuk perlakuan tempering, atur suhu tempering menjadi 110~180 ℃, dan waktu tempering menjadi 1,5~3 jam. Lakukan tahap pertama perlakuan tempering; Naikkan suhu menjadi 370-410 ℃ dan lakukan tempering selama 3-6 jam sebelum melanjutkan ke tahap kedua perlakuan tempering; Setelah perlakuan tempering, dinginkan produk dengan udara hingga suhu ruangan.
Sebaiknya, pada langkah s1 di atas, larutan pembersih terdiri dari komponen-komponen berikut berdasarkan massa: 20-36 bagian butil asetat, 10-13 bagian asam poliglikolat, 16-20 bagian asam aminoasetat, 13-22 bagian etil akrilat, 5-9 bagian garam trietanolamina asam oleat, 3-16 bagian etanolamina, dan 18-26 bagian air, yang dapat secara efektif menghilangkan noda minyak pada permukaan produk dan menghindari pengaruh terhadap efek pendinginan.
Sebaiknya, tangki defosforisasi yang disebutkan di atas dilengkapi dengan larutan defosforisasi, yang memilih larutan kalium hidroksida dengan konsentrasi 2,2-6,5 g/l atau larutan natrium hidroksida dengan konsentrasi 2,8-6,9 g/l.
Sebaiknya, pada langkah s2 yang disebutkan di atas, gas nitrogen suhu tinggi yang dimasukkan ke dalam tungku pemanasan awal adalah gas nitrogen yang sama dengan yang ada di tungku pendinginan pada langkah s3, dengan laju aliran 2,5-3,5 l/jam. Dengan memanaskan produk terlebih dahulu, larutan pembersih di permukaannya dapat dikeringkan dan peningkatan suhu yang tiba-tiba di tungku pendinginan dapat dihindari agar tidak memengaruhi kualitas produk.
Lebih baik lagi, pada langkah s3 di atas, laju aliran nitrogen adalah 4-5 l/jam, yang dapat menghilangkan udara dari tungku pemanasan awal, menghindari reaksi oksidasi antara oksigen dan produk, serta menghindari dekarburisasi, yang dapat menyebabkan kerusakan pada pengencang berulir dan memperpendek masa pakai produk.
Secara spesifik, pada langkah s3 di atas, laju pemanasan tungku pendinginan selama periode pemanasan hingga 460-500 ℃ adalah 30-40 ℃/menit, laju pemanasan selama periode pemanasan hingga 550-700 ℃ adalah 50-60 ℃/menit, dan laju pemanasan selama periode pemanasan hingga 750-850 ℃ adalah 70-90 ℃/menit. Perlakuan pendinginan pemanasan bertahap dapat meningkatkan efek pendinginan produk dan meningkatkan kualitas produk.
Sebaiknya, pada langkah s4, suhu oli pendingin di tangki oli pendingin pertama adalah 250-300 ℃, dan suhu oli pendingin di tangki oli pendingin kedua adalah 50-70 ℃.
Sebaiknya, pada langkah s5 di atas, suhu udara dingin adalah 30-35 ℃, dan kecepatan angin adalah 20-25 m/s.
Keunggulan dari penemuan ini adalah proses perlakuan panas baut yang sederhana, mudah dioperasikan, dan memiliki efek pendinginan yang baik. Dengan pemanasan awal produk, larutan pembersih pada permukaannya dapat dikeringkan, dan peningkatan suhu yang tiba-tiba di dalam tungku pendinginan dapat menghindari dampak terhadap kualitas produk; Nitrogen suhu tinggi yang digunakan dalam tungku pemanasan awal berasal dari tungku pendinginan, sehingga menghilangkan perangkat pemanas di dalam tungku pemanasan awal, yang dapat menghemat konsumsi energi dan mengurangi biaya produksi; Injeksi nitrogen ke dalam tungku pemanasan awal dan pendinginan dapat menghilangkan udara di dalamnya, menghindari reaksi oksidasi antara oksigen dan produk, sehingga menghindari dekarburisasi dan menyebabkan kegagalan pengencang berulir, serta memperpanjang umur pakai produk; Perlakuan pendinginan pemanasan bertahap dapat meningkatkan efek pendinginan produk dan meningkatkan kualitasnya; Perlakuan pendinginan oli bertahap dapat secara efektif mendinginkan produk suhu tinggi tanpa merusak kualitasnya.
Metode implementasi spesifik
Berikut ini adalah pengantar khusus mengenai penemuan ini beserta beberapa contoh perwujudannya.
Contoh 1
Proses perlakuan panas pada baut meliputi langkah-langkah berikut:
S1. Defosforisasi;
Larutan pembersih terdiri dari komponen-komponen berikut berdasarkan massa: 20 bagian butil asetat, 10 bagian asam poliglikolat, 16 bagian asam aminoasetat, 13 bagian etil akrilat, 5 bagian garam trietanolamina asam oleat, 3 bagian etanolamina, dan 18 bagian air; Tangki defosforisasi dilengkapi dengan larutan defosforisasi, yang menggunakan larutan kalium hidroksida dengan konsentrasi 2,2 g/l;
S2. Pra-perlakuan: Tempatkan produk di dalam tungku pemanasan awal dan suntikkan gas nitrogen bersuhu tinggi secara terus menerus ke dalam tungku pemanasan awal. Setelah pemanasan awal selama 2,5 jam, keluarkan dan tempatkan di dalam tungku karburisasi untuk perlakuan karburisasi;
S3. Pendinginan: Tempatkan produk di dalam tungku pendinginan dan suntikkan gas nitrogen secara terus menerus ke dalam tungku pendinginan. Laju aliran gas nitrogen adalah 4 l/jam, dan setelah menyuntikkan gas nitrogen selama 30 menit, perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 460 ℃, dengan laju pemanasan 30 ℃/menit, dan pertahankan selama 15 menit sebelum melanjutkan ke tahap pertama perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 550 ℃, dengan laju pemanasan 50 ℃/menit, dan pertahankan selama 20 menit sebelum melanjutkan ke tahap kedua perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 750 ℃, dengan laju pemanasan 70 ℃/menit, dan pertahankan selama 30 menit sebelum melanjutkan ke tahap ketiga perlakuan pendinginan;
S4. Pendinginan oli: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan tempatkan di tangki oli pendingin pertama untuk pendinginan oli. Suhu oli pendingin adalah 250 ℃, dan aduk setiap 15 menit selama 20 menit; Setelah dikeluarkan, tempatkan di tangki oli pendingin kedua untuk pendinginan oli, dengan suhu oli pendingin 50 ℃ dan aduk setiap 15 menit hingga suhu produk turun menjadi 100 ℃;
S5. Penghilangan minyak: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan diamkan selama 35 menit. Tiup minyak pendingin pada permukaan produk dengan udara dingin pada suhu 30 ℃ dan kecepatan angin 20 m/s;
S6. Proses Tempering: Masukkan produk yang telah dihilangkan lemaknya ke dalam tungku tempering untuk perlakuan tempering, atur suhu tempering menjadi 110 ℃, dan waktu tempering menjadi 1,5 jam. Lakukan tahap pertama perlakuan tempering; Naikkan suhu menjadi 370 ℃, lakukan tempering selama 3 jam, dan lanjutkan dengan tahap kedua perlakuan tempering; Setelah perlakuan tempering, dinginkan produk dengan udara hingga suhu ruangan.
Gas nitrogen suhu tinggi yang dimasukkan ke dalam tungku pemanasan awal pada langkah s2 dari contoh ini adalah gas nitrogen dari tungku pendinginan pada langkah s3, dan laju aliran gas nitrogen suhu tinggi tersebut adalah 2,5 l/jam.
Contoh 2
Langkah-langkah proses dalam perwujudan ini sama dengan yang ada pada Contoh 1, kecuali untuk kondisi proses spesifik, yang mencakup langkah-langkah berikut:
S1. Dephosphorisasi: masukkan produk ke dalam mesin pembersih dan tuangkan larutan pembersih hingga produk terendam sepenuhnya dalam larutan pembersih. Atur suhu pembersihan hingga 50 ℃ dan aduk setiap 15 menit. Setelah dibersihkan selama 3 jam, keluarkan produk dan masukkan ke dalam tangki dephosphorisasi untuk perawatan dephosphorisasi;
Larutan pembersih terdiri dari komponen-komponen berikut berdasarkan massa: 36 bagian butil asetat, 13 bagian asam poliglikolat, 20 bagian asam aminoasetat, 22 bagian etil akrilat, 9 bagian garam trietanolamina asam oleat, 16 bagian etanolamina, dan 26 bagian air; Tangki defosforisasi dilengkapi dengan larutan defosforisasi, yang dipilih sebagai larutan kalium hidroksida dengan konsentrasi 6,5 g/l atau larutan natrium hidroksida dengan konsentrasi 6,9 g/l;
S2. Pra-perlakuan: Tempatkan produk di dalam tungku pemanasan awal dan suntikkan gas nitrogen bersuhu tinggi secara terus menerus ke dalam tungku pemanasan awal. Setelah pemanasan awal selama 3 jam, keluarkan dan tempatkan di dalam tungku karburisasi untuk perlakuan karburisasi;
S3. Pendinginan: Tempatkan produk di dalam tungku pendinginan dan suntikkan gas nitrogen secara terus menerus ke dalam tungku pendinginan. Laju aliran gas nitrogen adalah 5 l/jam, dan setelah menyuntikkan gas nitrogen selama 40 menit, perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 500 ℃, dengan laju pemanasan 40 ℃/menit, dan pertahankan selama 20 menit sebelum melanjutkan ke tahap pertama perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 700 ℃, dengan laju pemanasan 60 ℃/menit, dan tahan selama 35 menit sebelum melanjutkan ke tahap kedua perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 850 ℃, dengan laju pemanasan 90 ℃/menit, dan tahan selama 45 menit sebelum melanjutkan ke tahap ketiga perlakuan pendinginan;
S4. Pendinginan oli: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan tempatkan di tangki oli pendingin pertama untuk pendinginan oli. Suhu oli pendingin adalah 300 ℃, dan aduk setiap 15 menit selama 30 menit; Setelah dikeluarkan, tempatkan di tangki oli pendingin kedua untuk pendinginan oli, dengan suhu oli pendingin 70 ℃ dan aduk setiap 15 menit hingga suhu produk turun menjadi 100 ℃;
S5. Penghilangan minyak: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan diamkan selama 45 menit. Tiup minyak pendingin pada permukaan produk dengan udara dingin pada suhu 35 ℃ dan kecepatan angin 25 m/s;
S6. Proses Tempering: Masukkan produk yang telah dihilangkan lemaknya ke dalam tungku tempering untuk perlakuan tempering, atur suhu tempering menjadi 180 ℃, dan waktu tempering menjadi 3 jam. Lakukan tahap pertama perlakuan tempering; Naikkan suhu menjadi 410 ℃, lakukan tempering selama 6 jam, dan lanjutkan dengan tahap kedua perlakuan tempering; Setelah perlakuan tempering, dinginkan produk dengan udara hingga suhu ruangan.
Gas nitrogen suhu tinggi yang dimasukkan ke dalam tungku pemanasan awal pada langkah s2 dari perwujudan ini adalah gas nitrogen dari tungku pendinginan pada langkah s3, dengan laju aliran 3,5 l/jam untuk gas nitrogen suhu tinggi.
Contoh 3
Langkah-langkah proses dalam perwujudan ini sama dengan yang ada pada Contoh 1, kecuali untuk kondisi proses spesifik, yang mencakup langkah-langkah berikut:
S1. Defosforisasi;
Larutan pembersih terdiri dari komponen-komponen berikut berdasarkan massa: 28 bagian butil asetat, 12 bagian asam poliglikolat, 18 bagian asam aminoasetat, 18 bagian etil akrilat, 7 bagian garam trietanolamina asam oleat, 10 bagian etanolamina, dan 22 bagian air; Tangki defosforisasi dilengkapi dengan larutan defosforisasi, yang dipilih sebagai larutan natrium hidroksida dengan konsentrasi 4,5 g/l;
S2. Pra-perlakuan: Tempatkan produk di dalam tungku pemanasan awal dan suntikkan gas nitrogen bersuhu tinggi secara terus menerus ke dalam tungku pemanasan awal. Setelah pemanasan awal selama 2,7 jam, keluarkan dan tempatkan di dalam tungku karburisasi untuk perlakuan karburisasi;
S3. Pendinginan: Tempatkan produk di dalam tungku pendinginan dan suntikkan gas nitrogen secara terus menerus ke dalam tungku pendinginan. Laju aliran gas nitrogen adalah 4,5 l/jam, dan setelah menyuntikkan gas nitrogen selama 35 menit, perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 480 ℃, dengan laju pemanasan 35 ℃/menit, dan pertahankan selama 18 menit sebelum melanjutkan ke tahap pertama perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 575 ℃, dengan laju pemanasan 55 ℃/menit, dan pertahankan selama 27 menit sebelum melanjutkan ke tahap kedua perlakuan pendinginan; Perlahan-lahan naikkan suhu tungku pendinginan hingga 800 ℃, dengan laju pemanasan 80 ℃/menit, dan pertahankan selama 38 menit sebelum melanjutkan ke tahap ketiga perlakuan pendinginan;
S4. Pendinginan oli: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan tempatkan di tangki oli pendingin pertama untuk pendinginan oli. Suhu oli pendingin adalah 275 ℃, dan aduk setiap 15 menit selama 25 menit; Setelah dikeluarkan, tempatkan di tangki oli pendingin kedua untuk pendinginan oli, dengan suhu oli pendingin 60 ℃ dan aduk setiap 15 menit hingga suhu produk turun menjadi 100 ℃;
S5. Penghilangan minyak: Keluarkan produk yang telah didinginkan dan diamkan selama 40 menit. Tiup minyak pendingin pada permukaan produk menggunakan udara dingin dengan suhu 33 ℃ dan kecepatan angin 22 m/s;
S6. Proses Tempering: Masukkan produk yang telah dihilangkan lemaknya ke dalam tungku tempering untuk perlakuan tempering, atur suhu tempering menjadi 145 ℃, dan waktu tempering menjadi 2,2 jam. Lakukan tahap pertama perlakuan tempering; Naikkan suhu menjadi 390 ℃, lakukan tempering selama 4,5 jam, dan lanjutkan dengan tahap kedua perlakuan tempering; Setelah perlakuan tempering, dinginkan produk dengan udara hingga suhu ruangan.
Nitrogen bersuhu tinggi yang dimasukkan ke dalam tungku pemanasan awal pada langkah s2 dari perwujudan ini adalah nitrogen dalam tungku pendinginan pada langkah s3, dengan laju aliran 3 l/jam.
Pengujian kinerja mekanis
Berdasarkan hasil pengujian, dapat dilihat bahwa tingkat kekuatan baut yang diberi perlakuan panas sesuai dengan penemuan ini berada di atas 10,5, yang memenuhi persyaratan kualitas.
Proses perlakuan panas baut dalam penemuan ini sederhana, mudah dioperasikan, dan memiliki efek pendinginan yang baik. Dengan memanaskan produk terlebih dahulu, larutan pembersih pada permukaannya dapat dikeringkan, dan peningkatan suhu yang tiba-tiba di dalam tungku pendinginan dapat menghindari dampak terhadap kualitas produk; Nitrogen suhu tinggi yang digunakan dalam tungku pemanasan awal berasal dari tungku pendinginan, sehingga menghilangkan perangkat pemanas di dalam tungku pemanasan awal, yang dapat menghemat konsumsi energi dan mengurangi biaya produksi; Injeksi nitrogen ke dalam tungku pemanasan awal dan pendinginan dapat menghilangkan udara di dalamnya, menghindari reaksi oksidasi antara oksigen dan produk, sehingga menghindari dekarburisasi dan menyebabkan kegagalan pengencang berulir, serta memperpanjang umur pakai produk; Perlakuan pemanasan dan pendinginan bertahap dapat meningkatkan efek pendinginan produk dan meningkatkan kualitasnya; Perlakuan pendinginan oli bertahap dapat secara efektif mendinginkan produk suhu tinggi tanpa merusak kualitasnya.
Dalam uraian spesifikasi ini, referensi terhadap istilah-istilah seperti “satu perwujudan”, “beberapa perwujudan”, “contoh”, “contoh spesifik”, atau “beberapa contoh” berarti bahwa fitur, struktur, material, atau karakteristik spesifik yang dijelaskan bersamaan dengan perwujudan atau contoh tersebut termasuk dalam setidaknya satu perwujudan atau contoh dari penemuan ini. Dalam spesifikasi ini, ungkapan skematis dari istilah-istilah di atas tidak selalu merujuk pada perwujudan atau contoh yang sama. Selain itu, fitur, struktur, material, atau karakteristik spesifik yang dijelaskan dapat dikombinasikan dengan cara yang tepat dalam satu atau lebih perwujudan atau contoh.
Uraian di atas menunjukkan dan menjelaskan prinsip-prinsip dasar, fitur utama, dan keunggulan dari penemuan ini. Teknisi di industri ini harus memahami bahwa perwujudan di atas sama sekali tidak membatasi penemuan ini, dan setiap solusi teknis yang diperoleh melalui penggantian yang setara atau transformasi yang setara termasuk dalam ruang lingkup perlindungan penemuan ini.
Waktu posting: 04-Apr-2023