Высокоуглеродистый хромистый белый износостойкий чугун, в процессе закалки и охлаждения A r 1 или более, прочность на разрыв чрезвычайно низкая, удлинение также очень низкое. В то же время материал имеет низкую теплопроводность, высокую температуру закалки, процесс закалки поперечного сечения заготовки, разница температур велика, что приводит к чрезмерному тепловому напряжению, и в конечном итоге при температуре выше 700 градусов легко возникает закалочное растрескивание из-за термического напряжения. . В настоящее время подавляющее большинство растрескивается при температуре выше 750 градусов, время охлаждения составляет 30 ~ 120 с. Обычная сталь при температуре 650 градусов выше упругопластической стадии, риск растрескивания при термическом напряжении невелик, растрескивание при термическом напряжении происходит в крупных отливках и поковках, организационные напряжения, вызванные растрескиванием, являются наиболее распространенными, как правило, необходимо строго контролировать скорость охлаждения мартенсита. процесс трансформации. Для закалки и охлаждения белого чугуна с высоким содержанием углерода и хрома скорость высокотемпературного охлаждения должна строго контролироваться, материал M s низкий (менее или равен 200 градусам), низкотемпературная прочность на разрыв высокая, и риск взлома в ходе организационной трансформации относительно невелик. Для белого чугуна с высоким содержанием углерода и хрома принцип охлаждения заключается в следующем: строгий контроль скорости высокотемпературного охлаждения, соответствующий контроль температуры жидкости.
Таким образом, в настоящее время риск растрескивания пластинчатого молотка, лезвия, гильзы и других деталей большой формы выше, чем при использовании закалки на воздухе, закалки ветром, закалки ветровым туманом. Применение охлаждения ветровым туманом является относительно зрелым и характеризуется относительно медленной скоростью охлаждения при высоких температурах и относительно небольшим риском растрескивания, но существует явление неравномерного охлаждения. Закалочную жидкость ACR можно рассматривать как замену охлаждения ветровым туманом для улучшения равномерности охлаждения. Для высокохромистых износостойких литых шаровых изделий из-за их структурной симметрии риск образования трещин относительно ниже, можно использовать закалку в масле, а в настоящее время применяют изотермическую закалку в масле с меньшей скоростью охлаждения.
Таким образом, хотя были некоторые износостойкие материалы, охлаждающие термообработку с использованием водорастворимой закалочной охлаждающей среды на основе полимера на водной основе, используемой для замены охлаждения воздушным туманом и части изотермического масла, но промышленность по-прежнему в основном минеральная. закалочное масло на масляной основе, которое может лучше контролировать растрескивание. Причина этого заключается в том, что существующая водорастворимая закалочная охлаждающая среда все еще неудовлетворительна для регулирования скорости низкотемпературного охлаждения. С помощью высокоскоростной камеры в сочетании с измерением температуры серебряным зондом были протестированы кривые охлаждения обычных быстрорастворимых масел, изотермических масел и закалочных жидкостей на основе ПАГ и закалочных жидкостей на основе ПВП, которые сравнивались с пленкообразующим состоянием сред на поверхность заготовки при различных температурах.
Скорость низкотемпературного охлаждения закалочной охлаждающей среды в основном связана с более низкой характеристической температурой. Для закалочных охлаждающих сред на масляной основе более низкую характеристическую температуру можно легко контролировать, контролируя температуру кипения базового масла. Диапазон дистилляции базового масла различной вязкости различен, благодаря выбору вязкости 4 0 градусов от 10 мм2 / с до 200 мм2 / с выше базового масла, закалка масла может быть легко достигнута при характеристической температурной точке от 200 до 400 градусов. степень регулируется. Для водорастворимой закалочной и охлаждающей среды, поскольку точка кипения воды при атмосферном давлении фиксируется на уровне 100 градусов, ее нельзя изменить, ее можно достичь только за счет полимерной пленки на поверхности заготовки для достижения более низкой характеристической температуры. . Поскольку ПАГ из-за температуры стеклования ниже 0 градусов и небольшой молекулярной массы не может образовывать устойчивую полимерную пленку на поверхности заготовки, поэтому как бы ни менялась его концентрация, его более низкая характеристическая температура и чистая вода Решение аналогично примерно 120 градусам. Что касается молекулы ПВП, ее температура стеклования достигает 180 градусов, образование пленки ПВП при высоких температурах не может происходить в потоке, таким образом играя заготовку и роль теплоизоляции между водой, и, следовательно, может быть еще при температуре заготовки около 200 градусов весь процесс теплопередачи от теплопередачи при кипении к конвекционной теплопередаче, а быстрая закалка масла сравнима с закалочным маслом для достижения замены закалочного масла в некоторых рабочих условиях. Однако это также видно по кривой охлаждения: при увеличении характеристической температурной точки под закалочной и охлаждающей средой из-за присутствия полимера стадия паровой пленки также значительно расширяется, могут возникнуть проблемы с равномерностью охлаждения. Поэтому для дальнейшего расширения сферы применения закалочных жидкостей в промышленности износостойких материалов необходимо провести более детальное исследование кинетики растворения водорастворимых полимеров, используемых при высоких температурах, и разработать более тонкая молекулярная структура для полимеров по мере необходимости.
В настоящее время успешная коммерциализация полимерных водорастворимых закалочных и охлаждающих сред в основном включает ПАГ, АКР и ПВП, успешного применения ПАГ в области термообработки износостойких материалов не существует, поскольку скорость его охлаждения слишком высока, чтобы удовлетворить потребности в охлаждении износостойких материалов с высоким содержанием углерода и хрома, которые могут легко привести к растрескиванию продукта. ACR и PVP были частью успешных случаев применения: использование пленки пара закалочной жидкости ACR является очень стабильной характеристикой альтернативного охлаждения воздушным туманом для износостойкой футеровки, лезвий, молотков и других продуктов, охлаждающая обработка, не только может быть очень хороший контроль растрескивания, а также улучшение равномерности охлаждения продукта; использование полимеров может использоваться для стабилизации пленки на поверхности заготовки, может эффективно улучшить характеристики среды под температурной точкой, снизить скорость низкотемпературного охлаждения, чтобы получить аналогичные характеристики охлаждения с изотермическим маслом, и успешно применяется при закалке износостойкого литейного шара с высоким содержанием хрома Cr12 вместо изотермического закалочного масла. Однако с помощью закалочного масла можно легко контролировать путем выбора базового масла различной вязкости для контроля температуры кипения, чтобы Для достижения среды с характеристической температурой, регулируемой по-разному, водорастворимая закалочная охлаждающая среда может быть достигнута только через полимерную пленку на поверхности заготовки для достижения более низкой характеристической температуры от точки кипения воды около (120 градусов) до более высокая температурная регулировка. Это требует более глубокого изучения кинетики сольватации полимеров при высоких температурах, чего можно достичь только путем более сложного проектирования структуры полимера.
