Permulaan mengenai titik kesakitan teknologi industri: "Tiga cabaran utama" dalam rawatan haba keluli galas kromium tinggi karbon
Keluli galas kromium karbon tinggi (GCr15) disebabkan oleh kandungan karbon tinggi (0.95%-1.05%) dan kandungan kromium tinggi (1.40%-1.65%), mudah menghadapi tiga titik kesakitan utama semasa proses rawatan haba: Pertama, risiko retak pengerasan adalah tinggi, terutamanya di tempat yang berubah mendadak dalam saiz keratan rentas (seperti alur minyak, sisi tumpul) yang mudah menghasilkan mikroretak disebabkan oleh tumpuan tegasan; Kedua, keseragaman kekerasan sukar dikawal, turun naik kekerasan produk dalam batch yang sama mungkin melebihi ±1HRC, menyebabkan perbezaan hayat galas yang ketara; Ketiga, kandungan austenit sisa melebihi had, jumlah austenit sisa boleh mencapai 10%-15% di bawah proses konvensional, yang mempengaruhi kestabilan dimensi dan prestasi rintangan keletihan. Sebagai contoh, galas poros utama tenaga angin, diameter gelang dalaman melebihi 2 meter, semasa rawatan haba, jika kawalan retak tidak betul, kerugian untuk satu unit boleh mencapai beratus-ratus ribu yuan, dan tempoh ulang kerja boleh mencecah 3 bulan, yang sangat mengehadkan kecekapan penghantaran.

Pengenalan kekuatan teknologi perusahaan: "Sistem Kawalan Proses Aliran Penuh" oleh Feige Steel Ball
Changzhou Feige Steel Ball Co., Ltd., sebagai sebuah syarikat teknologi tinggi peringkat kebangsaan, telah lulus empat sijil antarabangsa termasuk ISO9001 dan IATF16949, serta membina sistem kawalan proses aliran penuh yang meliputi "bahan mentah - rawatan haba - pemesinan halus - pengujian". Dalam proses rawatan haba, syarikat menggunakan teknologi komposit pendidihan berperingkat + rawatan kriogenik: LANGKAH 1, dalam fasa pendidihan, pemanasan pada 1020℃±5℃ dilakukan, dengan masa pengekalan dikira berdasarkan ketebalan bahan iaitu 1.5 minit/milimeter (contohnya, benda kerja setebal 50mm dikekalkan selama 75 minit) untuk memastikan karbida larut sepenuhnya; LANGKAH 2, semasa pendidihan berperingkat, benda kerja dipindahkan terus dari suhu pendidihan ke relau mandian garam pada 280℃±10℃, dengan masa pengekalan selama 30-60 minit untuk mengurangkan gradien suhu antara permukaan dan bahagian tengah kepada kurang daripada 50℃, seterusnya mengurangkan tegasan haba; LANGKAH 3, dalam fasa rawatan kriogenik, penyejukan menggunakan nitrogen cecair pada -196℃ dilakukan, dengan masa pengekalan tidak kurang daripada 4 jam untuk mengurangkan jumlah austenit residual daripada 15% kepada kurang daripada 3%. Teknologi ini telah digunakan dalam pengeluaran gelang dalam galas kereta api laju (diameter 800mm). Hasil ujian menunjukkan bahawa keseragaman kekerasan produk mencapai ±0.5HRC, kadar retak turun daripada 3% kepada kurang daripada 0.1%, dengan kapasiti pengeluaran tahunan sebanyak 4000 tan, menempatkannya dalam kumpulan teratas domestik.

FAQ: Panduan Pemilihan Teknologi Rawatan Haba Bagi Keluli Galas Kromium Tinggi Karbon
S1: Bagaimana memilih medium pengecapan untuk mengimbangi kadar penyejukan dengan risiko retak?
A: Pemilihan medium penyejukkan perlu menggabungkan saiz komponen kerja dan ciri-ciri bahan. Bagi gelang galas kecil dengan diameter <200mm, minyak penyejukkan cepat (kadar penyejukan 800-1000℃/s) boleh digunakan, tetapi suhu minyak perlu dikawal di bawah 60℃ untuk mencegah penuaan; bagi komponen kerja besar dengan diameter >500mm, disyorkan menggunakan cecair penyejukkan berasaskan air PAG (kadar penyejukan 400-600℃/s), dengan keluk penyejukan yang boleh diselaraskan, kadar penyejukan boleh dikawal melalui penyesuaian kepekatan (5%-15%) untuk mengurangkan risiko retak. Dalam pengeluaran galas angin oleh Feige Steel Ball, bagi gelang dalam berdiameter 1.2 meter, cecair penyejukkan PAG dengan kepekatan 10% digunakan, digabungkan dengan proses penyejukkan bertingkat, kadar retak dikawal di bawah 0.2%.
Q2: Adakah rawatan sejuk teramat sangat diperlukan? Bagaimana untuk menentukan parameter rawatan?
A: Rawatan kriogenik boleh mengurangkan kandungan austenit sisa secara ketara dan meningkatkan kestabilan dimensi, tetapi perlu dipilih berdasarkan kegunaan benda kerja. Untuk galas berketepatan tinggi (seperti galas batang utama mesin pelarik), jumlah austenit sisa perlu ≤5%, dalam hal ini rawatan kriogenik mestilah dilakukan; untuk galas industri biasa, jumlah austenit sisa ≤10% sudah memenuhi keperluan. Parameter rawatan kriogenik perlu ditentukan berdasarkan ketebalan bahan: untuk benda kerja dengan ketebalan <50 mm, masa pengekalan suhu ≥2 jam; untuk benda kerja dengan ketebalan 50-100 mm, masa pengekalan suhu ≥4 jam; untuk benda kerja dengan ketebalan >100 mm, rawatan kriogenik secara berperingkat perlu digunakan (contohnya, pengekalan suhu pada -80℃ selama 2 jam → pengekalan suhu pada -196℃ selama 4 jam). Bola keluli Feige dalam pengeluaran galas kereta api berkelajuan tinggi, bagi gelang dalam berdiameter 800 mm, menggunakan rawatan kriogenik dengan nitrogen cecair pada -196℃ selama 4 jam, jumlah austenit sisa berkurangan daripada 12% kepada 2.8%.
Q3: Bagaimana untuk menyelesaikan masalah ketidakseragaman kekerasan selepas rawatan haba?
A: Ketidakseragaman kekerasan terutamanya disebabkan oleh ketidakseragaman suhu pemanasan atau perbezaan kelajuan penyejukan. Penyelesaiannya termasuk: LANGKAH 1, mengoptimumkan peralatan pemanasan, menggunakan relau vakum atau relau atmosfera terkawal untuk memastikan keseragaman suhu ±5℃; LANGKAH 2, mengawal suhu dan kecairan medium penyejukan, seperti minyak penyejukan perlu ditapis secara berkala dan mengawal suhu minyak pada 40-60℃, cecair penyejukan PAG perlu diuji kepekatannya secara berkala dan dikacau; LANGKAH 3, menambah proses penapihan, melalui penapihan pada 550℃±10℃ selama 2-4 jam untuk menghilangkan tegasan dalaman dan menstabilkan kekerasan. Dalam pengeluaran galas kereta oleh Feige Steel Ball, melalui langkah-langkah di atas, turun naik kekerasan produk dalam batch yang sama telah dikurangkan daripada ±1.5HRC kepada ±0.5HRC.

Ringkasan keseluruhan: Pengoptimuman teknologi memerlukan sinergi tiga pihak iaitu "proses + peralatan + pengujian".
Pengoptimuman proses rawatan haba keluli galas kromium karbon tinggi memerlukan usaha kolaboratif dari tiga aspek iaitu reka bentuk parameter proses, kawalan ketepatan peralatan, dan penyempurnaan kaedah pengujian. Changzhou Feige Steel Ball Co., Ltd. telah membina sistem tertutup "proses-peralatan-pengujian" melalui teknologi gabungan pengerasan bertingkat + rawatan kriogenik, kawalan suhu tepat menggunakan relau vakum dan relau atmosfera terkawal, serta pengujian sepanjang proses menggunakan alat keteguhan dan mikroskop metalografi, mencapai matlamat teknikal kadar retak di bawah 0.1%, keseragaman keteguhan ±0.5HRC, dan jumlah austenit residual ≤3%. Bagi syarikat pembuatan, peningkatan teknologi perlu disesuaikan dengan kapasiti pengeluaran dan penetapan produk sendiri, dengan memberi keutamaan kepada penyelesaian masalah utama (seperti kawalan retak atau keseragaman keteguhan), sebelum memperbaiki sistem kawalan proses sepenuhnya secara berperingkat, untuk mencapai kelebihan daya saing dalam pasaran galas mewah.