Legierungshaltiger Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (SUJ2) hat seine eigenen Eigenschaften für die Erwärmung im Ofen und die Induktionserwärmung. Das Abschrecken durch Erhitzen im Ofen hat eine hohe Produktionseffizienz und ist ein zweiphasiges Abschrecken für Austenit und Zementit. Das Abschrecken durch Induktionserwärmung ist energiesparender, verwendet normalerweise eine Hochtemperaturerwärmung, das Härten beginnt in der einphasigen Austenitzone. Um die optimalen Bedingungen für die Induktionserwärmung herauszufinden, wurden verschiedene Tests durchgeführt und die Eigenschaften der Erwärmungsprodukte mit denen im Ofen verglichen.
1. Testmethode
Es ist jedoch sehr schwierig, den Kohlenstoffgehalt direkt zu messen. Daher wird das Flächenverhältnis von Carbid anstelle des Kohlenstoffgehalts der festen Lösung übernommen. Die Testbedingungen sind in Tabelle 1 gezeigt (der Verarbeitungszustand ist auf der Probe wiederum durch Erwärmungstemperatur, Karbidflächenverhältnis und Anlassbedingungen angegeben, wie z. B. „900-4-180“). Das Probenmaterial ist SUJ2 der gleichen Charge, und die Testgröße ist 60 mm × 54 mm × 15 mm. Zum Erhitzen der Probe wird ein Hochfrequenz-Induktionsheizer verwendet. Durch die Rückkopplungssteuerung der Temperatur im zentralen Bereich des Außendurchmessers der Testprobe blieb die Probentemperatur unverändert. Nach Beendigung des Erhitzens mit 70℃ Kühlöl abschrecken, bis die Probentemperatur auf 100℃ fällt.
Tabelle 1 Testbedingungen der Induktionserwärmung
Die grundlegenden Eigenschaften der Induktionserwärmung und des Wärmebehandlungszustands sind wie folgt: Die Karbidverteilung von Induktionsabschreckprodukten ist in Abbildung 1 dargestellt, und die Mikrostruktur unterschiedlicher Wärmebehandlungsbedingungen ist unterschiedlich. Härte, Restaustenitgehalt und ursprüngliche Austenitkorngröße nach dem Anlassen sind in Tabelle 2 aufgeführt.
FEIGE. 1 Karbidverteilung
Tabelle 2 Härte, Restaustenitgehalt und ursprüngliche Austenitkorngröße nach dem Anlassen
2. Auswahl optimaler Wärmebehandlungsbedingungen
2.1 Test der Größenänderungsrate
Die Temperatur wurde 230 h bei 2°C gehalten, und die Größenänderungsrate nach dem Erhitzen wurde gemessen, wie in Tabelle 3 gezeigt. Die Proben der drei Karbidflächenverhältnisse sind alle unqualifiziert.
FEIGE. 3 Größenänderungsrate
2.2 Statische Nennbelastungsprüfung
Die Testergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. Die statische Nennlast von Produkten im schraffierten Bereich ist niedriger als die von Produkten, die im Ofen erhitzt werden (Risikofaktor beträgt 5 %). Dies bedeutet, dass die statische Nennlast bei einer Erwärmung auf 1000 ° C reduziert wird.
FEIGE. 2 Statische Nennlast
2.3 Statischer Bruchfestigkeitstest
Die Proben enthalten keine Proben, die den Test der Größenänderungsrate nicht bestanden haben, und solche, die auf 1000 ° C mit einer niedrigen statischen Belastungsrate erhitzt wurden. Die Ergebnisse des statischen Bruchfestigkeitstests sind in Abbildung 3 dargestellt. Die statische Bruchfestigkeit von Produkten im schraffierten Bereich ist niedriger als die von im Ofen erhitzten Produkten (Risikofaktor ist 1 %).
FEIGE. 3 Statische Bruchfestigkeit
2.4 Scherermüdungsversuch
FEIGE. 4 zeigt die Ergebnisse des Scherermüdungsfestigkeitstests, und die Spannungsamplitude, wenn der Belastungszyklus 3 × 109R beträgt, ist in 5 gezeigt. XNUMX.
FEIGE. 4 Scherermüdungsleistung
FEIGE. 5 Ermüdungsfestigkeit bei 3 × 109 R
2.5 Bestimmen Sie die geeignete Wärmebehandlung
Die Bewertungsergebnisse der Größenänderungsrate und Festigkeit sind in Tabelle 4 aufgeführt. Die Leistung darf nicht niedriger sein als die „O“-Marke, die zum Erhitzen von Produkten im Ofen verwendet wird; Die Leistung ist niedriger als die „X“-Markierung, die zum Erhitzen von Produkten im Ofen verwendet wird; Ungetestete Produkte sind mit „-“ gekennzeichnet.
Tabelle 4 Testergebnisse
Siehe Tabelle 5 für Induktionserwärmungsbedingungen mit allen Eigenschaften, die nicht geringer sind als die der Erhitzung im Ofen.
Tabelle 5 Geeignete Induktionslöschbedingungen von JIS-SUJ2
3. Lagerlebensdauertest unter geeigneten Induktionswärmebehandlungsbedingungen
Die genutete Oberfläche eines Rillenkugellagers wird durch Induktionshärten abgeschreckt, und der Lagerlebensdauertest wird gemäß den geeigneten Bedingungen der Induktionsabschreckwärmebehandlung durchgeführt. Die Testbedingungen und Testergebnisse sind in Tabelle 6 und Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 6 Lebensdauertestbedingungen des Kugellagers RCF
Tabelle 7 Lebensdauertestergebnisse
4. Die Schlussfolgerung
1) Unter den geeigneten Induktionsabschreckbedingungen kann garantiert werden, dass die Leistung dieselbe ist wie beim Abschrecken durch Ofenheizung.
2) Unter den geeigneten Induktionserwärmungs- und Abschreckbedingungen, wie in Tabelle 5 gezeigt, muss der Lagerring behandelt und die Lebensdauerprüfung durchgeführt werden. Die Induktionslöschlebensdauer muss das 4-fache der Nennlebensdauer betragen.
3) Wenn die Heiztemperatur 1000℃ erreicht, verschlechtert sich die Dimensionsstabilität basierend auf den beschriebenen Testbedingungen. Wird zur Verbesserung der Maßhaltigkeit ein Hochtemperaturanlassen eingesetzt, verringern sich die Härte und die statische Nennlast.
