A. La technologie de trempe par induction de la tige de piston
Le processus de trempe et de revenu de la tige de piston était chauffé par un four à résistance ordinaire de type boîte ou chariot, ce qui non seulement consomme beaucoup de temps et de main-d'œuvre dans la production réelle, mais rend également difficile le respect du délai de livraison et de la qualité du produit de clients. Avec la tendance au développement de l'industrie moderne, l'application de la technologie de chauffage par induction dans le traitement thermique est de plus en plus étendue et le champ d'application s'élargit également. L'équipement de chauffage par induction peut non seulement atteindre l'objectif d'économie d'énergie, de réduction des émissions, de haute qualité et de rendement élevé, mais également rendre la qualité du produit et le contrôle des coûts sur le marché à un certain niveau. L'accent de cet article est de comparer et d'analyser la structure et les performances de la tige de piston après trempe et revenu avec le four à résistance à chariot et l'équipement de chauffage par induction à fréquence intermédiaire.
B. Composition chimique du 42CrMo
42CrMo est un matériau largement utilisé pour la tige de piston. L'acier 42CrMo est un acier à ultra haute résistance, avec une résistance et une ténacité élevées, une bonne trempabilité, aucune fragilité de trempe évidente, une petite déformation pendant la trempe, un traitement trempé et revenu après une limite de fatigue plus élevée et anti-multiple capacité d'impact, ténacité aux chocs à basse température, résistance au fluage à haute température et résistance durable. La composition chimique de l'acier 42CrMo est indiquée dans le tableau 1.
C. Processus de trempe et de revenu de la tige de piston 42CrMo
Pour la tige de piston 42CrMo (comme illustré sur la figure 1), un processus de revenu par induction à fréquence intermédiaire et un processus de revenu de four à résistance à chariot ordinaire ont été développés respectivement.
Tableau 1 : Processus de trempe et de revenu de la tige de piston 42CrMo (fraction massique %)
1. Processus de trempe par induction à moyenne fréquence
Selon la taille de la pièce réelle, le diamètre de la bobine d'induction est de 90 mm, la bobine d'induction de trempe 6, la bobine d'induction de trempe cinq, utilisez une alimentation à fréquence intermédiaire de 500 kW, la trempe de trempe UTILISE une alimentation à fréquence intermédiaire de 300 kW, un refroidissement de 7.5 kW cercle hydraulique entraîné par pompe centrifuge et utiliser une tour de refroidissement à eau de 50 t, s'assurer que la température de l'eau ne dépasse pas 40 ℃, matériau haut-bas pour dispositif pneumatique et le détecteur de proximité, réalisation de l'alimentation et de la décharge automatiques.
Figure 1. Schéma de principe de la tige de piston 42CrMo
Grâce à l'alimentation automatique → chauffage par induction → refroidissement (trempe) → chauffage par induction (revenu) → alimentation automatique et fonctionnement continu de la ligne de production pour terminer l'ensemble du processus de trempe et de revenu.
(1) L'alimentation automatique placera manuellement les pièces sur le dessus de la table d'alimentation et les enverra dans le dispositif d'alimentation par rotation.
(2) Grâce au fonctionnement régulier du dispositif de transport, les pièces sont envoyées à la bobine d'induction de trempe et les pièces sont préchauffées → mesure de la température → élévation de la température → mesure de la température le contrôle de la température est effectué via le thermomètre infrarouge fixe, de manière à atteindre la température de trempe et entrer dans le dispositif de pulvérisation d'eau à haute pression pour le refroidissement et terminer le processus de trempe.
(3) Après la trempe, les pièces refroidies seront introduites dans la bobine d'induction de trempe pour la trempe grâce au fonctionnement régulier et rapide du dispositif de transport, puis dans la zone de suppression.
(4) Les pièces de masquage automatique entrent dans la plate-forme de masquage automatique pour le refroidissement.
La courbe du processus de trempe par induction à fréquence intermédiaire est illustrée à la figure 2.
Figure 2 : Courbe de trempe par induction moyenne fréquence de la tige de piston 42CrMo
Dans le processus de production réel, la température de trempe est de 860℃ mesurée par un thermomètre infrarouge fixe pendant la trempe. La fréquence intermédiaire est de 2.5 khz, la puissance est de 310 kW, la température de trempe est de 600 ℃, la fréquence intermédiaire est de 2.7 khz, la puissance est de 105 kW et la vitesse est de 4 min/m.
2. Processus de trempe du four à résistance de chariot général
Choisissez une longueur de 150 kW est un four à résistance de chariot de 6 m pour la trempe et le revenu, préchauffage du four à résistance de chariot d'abord, après les pièces dans le four, chauffage à la température de trempe conservation de la chaleur, puis trempe dans une solution aqueuse de chlorure de sodium à 8%, avec chaud l'eau (en raison de l'équipement limité, il n'y a pas un si grand bassin d'huile), après avoir attendu le refroidissement, le test de dureté, déterminer sa résistance au four, la température de revenu dans la voiture. La courbe du processus est illustrée à la figure 3.
FIGUE. 3: Courbe de processus de revenu du four à résistance du chariot à tige de piston 42CrMo
Pendant le processus de revenu, il convient de noter que le temps de revenu et de conservation de la chaleur doit être suffisant pour rendre la pièce entièrement austénitisée ; Doit être pré-refroidi pendant la trempe, afin d'éviter la fissuration de la pièce ; Vérifiez si le contrôle de la température du four est précis, placez la pièce au centre du four en douceur, chauffez la pièce uniformément pour obtenir la structure de contrôle de température idéale.
D. Données de test et analyse
1. La dureté
Après trempe et revenu moyenne fréquence induction et four à résistance de chariot, nous au milieu de la tige de piston dans un test de dureté, test de dureté à l'aide d'un testeur de dureté Rockwell de bureau, figure 4 pour l'échantillon après le durcissement par induction à moyenne fréquence, longueur de 50 mm , la figure 5 est l'échantillon après four de résistance de traitement de conditionnement, un plan de traitement de tour, avec du sable. Les données de dureté après deux traitements de revenu différents sont présentées dans le tableau 2.
Figure 4 : Pièces de conditionnement par induction à fréquence intermédiaire
Figure 5 : Pièces d'un four à résistance à chariot trempées et revenues
Tableau 2 : Données de dureté des pièces après différents revenus
2. Structure métallographique
A 1/2 du rayon de l'échantillon, les échantillons ont été corrodés avec une solution de nitrate d'alcool à 4 %, et les structures métallographiques des échantillons après deux traitements de revenu différents ont été observées avec un microscope métallographique 500 fois. 6 montre la structure métallographique après traitement de trempe et revenu par induction à moyenne fréquence, et la Fig. La figure 7 représente la structure métallographique après traitement de revenu du four à résistance sur le chariot.
Figure 6 : Structure métallographique après traitement de conditionnement par induction moyenne fréquence
FIGUE. 7 : Structure métallographique d'un four à résistance à chariot après trempe et revenu
3. Analyse des résultats des tests
(1) La tige de piston a de meilleures propriétés mécaniques et une meilleure uniformité de dureté après un traitement de trempe par induction à fréquence intermédiaire, principalement en raison d'une vitesse de chauffage par induction rapide, d'un temps de conservation de la chaleur court et d'une taille de grain plus petite.
(2) peut être vu à partir de la microstructure: deux manières différentes de traitement trempé et revenu reçues pour la matrice de microstructure d'orbite de revenu et une petite quantité de ferrite, niveau de taille de grain de sorbate au niveau 4, rendent le matériau très résistant et ont une bonne plasticité , est de s'assurer que la tige de piston après trempe et revenu avec d'excellentes performances globales.
(3) La vitesse de chauffage par trempe par induction à moyenne fréquence est rapide, ce qui peut doubler la productivité des équipements de chauffage et peut former une chaîne de production continue avec d'autres équipements de traitement; Temps de chauffage court, rendement élevé, l'efficacité de l'équipement de chauffage par induction peut atteindre 60% ~ 70%, l'efficacité de chauffage du four à résistance n'est que d'environ 40%; Four de chauffage par induction, en raison de la faible perte de dissipation thermique, la température de l'atelier est considérablement réduite, le chauffage par induction ne produit pas de fumée ni de fumée, l'environnement de travail de l'atelier est purifié et les conditions de travail de l'atelier sont améliorées; Le temps de chauffage est court et la tendance à l'oxydation et à la décarburation est faible.
E.Conclusion
D'après le test ci-dessus, on peut voir que le traitement de trempe et de revenu par induction à moyenne fréquence est adopté, avec une vitesse de chauffage rapide et un temps de conservation de la chaleur court. Après le traitement de revenu, le matériau présente un grain fin, une résistance élevée et pratiquement aucune couche de décarburation. Avec le dispositif de transmission mécanique, la tige de piston peut réaliser l'ensemble du chauffage uniforme, de sorte qu'il n'est pas facile de se déformer après la trempe, sans que le redressement puisse atteindre une flexion plus élevée.
Schéma de trempe et de revenu du chauffage par induction à fréquence intermédiaire
