Zašto je čeliku za ležajeve potrebno kovanje i pripremna termička obrada
Čelik za ležajeve sa visokim{0}}ugljičnim hromom kao što je GCr15, pokriven GB/T 18254 u Kini i čeličnom sekcijom kugličnih i valjkastih ležajeva prema EN ISO 683-17 na međunarodnom nivou, visoko je legiran i stvrdnjava se do vrlo visoke tvrdoće. Ta kombinacija takođe čini livenu strukturu grubom i hemijski odvojenom, sa karbidima koncentrisanim u trakama i na granicama zrna.
Kovanje razbija livenu strukturu i zatvara unutrašnju poroznost, a pripremna termička obrada koja sledi dovodi čelik u meko, obradivo i strukturno ujednačeno stanje pre nego što se prstenovi okrenu i konačno očvrsnu. Preskakanje ili skraćivanje ovih koraka kasnije se ispoljava kao izobličenje, pucanje ili kratak vijek trajanja ležaja.
Od ingota do gredice: izrezivanje i difuzijsko žarenje
Ruta počinje lijevanjem ingota. Vrh ingota, koji sadrži cijev za skupljanje i najjaču segregaciju, odsiječe se tako da neispravni materijal ne uđe u proizvod. Ovaj korak rezanja je odlučujući za kvalitetu ležišta, jer se inkluzije i poroznost koncentrirani u odbačenom poklopcu ne mogu ukloniti bilo kojim kasnijim postupkom.
Izrezani ingot se zatim podvrgava difuzijskom žarenju, dugotrajnom natapanju{0}}pri visokoj temperaturi koja omogućava legirnim elementima i ugljiku da se redistribuiraju kroz sekciju. Difuzijsko žarenje smanjuje makrosegregaciju naslijeđenu od livenja i omekšava ingot dovoljno za prvu operaciju kovanja. To je spor, energetski{3}}intenzivan tretman, ali proizvodi daleko ujednačeniju početnu strukturu od istog čelika koji se isporučuje kao kontinuirano lijevani cvjetni materijal.
Praksa kovanja i segregacija karbida
Kovanje se izvodi u fazama. Ingot se prvo poremeti i obrađuje u poliedar tako da deformacija djeluje u nekoliko smjerova, što razbija dendritsku mrežu i raspršuje trakaste karbide. Prazan se zatim kuje na željeni presek šipke ili prstena sa kontrolisanim odnosom kovanja tako da deformacija dođe do centra preseka.
Kontrola temperature je kritična. Početna temperatura kovanja ne smije biti previsoka, jer pregrijavanje ogrubljuje zrno austenita i može uzrokovati izgaranje na granicama zrna; također ne smije biti tako nizak da se čelik obrađuje u lomljivom opsegu. Nakon završnog prolaza kovanja, zatvor se hladi na kontroliran način, korištenjem hlađenja raspršenim zrakom ili raspršivanjem, tako da se karbidne mreže ne talože duž prethodnih granica zrna austenita.
Dijelovi ležaja se obično proizvode kovanjem, a ne jednostavnim kontinuiranim lijevanjem, jer kovana zalivka ima čvršću originalnu strukturu i ravnomjerniju distribuciju karbida, što je bitno za otpornost na zamor kontakta pri kotrljanju.
Sferoidizirano žarenje i kontrola mrežnog karbida
Nakon kovanja i blijeđenja, materijal se sferoidizirano žari. Tretman drži čelik ispod donje kritične temperature tokom dugog perioda, a zatim ga polako hladi, pretvarajući lamelarni karbid u male globule raspršene u feritnoj matrici. Rezultat je mekana, obradiva struktura sa ravnomjernom distribucijom karbida i tvrdoćom dovoljno niskom za struganje, a također priprema strukturu tako da završni tretman očvršćavanja daje fini, ujednačeni martenzit.
Sferoidizirano žarenje primjenjuje se u različitim oblicima na šipke, ploče ili blokove, žicu i cijevi, te na valjane prstenove, jer se presjek i predviđena operacija oblikovanja razlikuju. Tamo gdje je kovanje ili hlađenje ostavilo mrežu karbida duž granica zrna, normalizujući tretman se koristi za razbijanje mreže prije sferoidiziranog žarenja, budući da je neprekinutu mrežu nakon toga teško ukloniti i djeluje kao put pukotina.
Inspekcija i bodovi kvaliteta
Provjerite položaj rezanja i odbacite težinu, tako da je cijev za skupljanje u potpunosti uklonjena.
Zabilježite ciklus difuzijskog žarenja, jer pod-kvašenjem ostavlja segregacija koju kovačnica ne može ukloniti.
Kontrolišite početnu i završnu temperaturu kovanja, bez ponovnog zagrevanja koje bi ogrubilo zrno.
Kontrolišite stopu hlađenja nakon{0}}kovanja kako biste izbjegli karbidne mreže na granicama zrna.
Provjeriti sferoidizirano žarenje prema tvrdoći i metalografskom procjenom oblika i raspodjele karbida.
Procijenite karbidne trake, dubinu dekarbonizacije i unutrašnju čvrstoću prije nego što se blanko pusti u strojnu obradu.
FAQ
P: Zašto je vrh ingota izrezan?
Sadrži cijev za skupljanje i najgoru segregaciju, koja se ne može popraviti kasnije u procesu.
P: Šta se postiže difuzijskim žarenjem?
Smanjuje makrosegregaciju i omekšava ingot, dajući ujednačeniju strukturu prije kovanja.
P: Zašto je ingot prvo narušen na poliedar?
Obrada čelika u nekoliko smjerova razbija dendritsku mrežu i raspršuje trakaste karbide.
P: Koja je svrha sferoidiziranog žarenja?
Proizvodi globularne karbide u feritnoj matrici, smanjujući tvrdoću za obradu i pripremajući strukturu za stvrdnjavanje.
P: Kako se uklanjaju karbidi mreže?
Primjenjuje se normalizirajući tretman kako bi se razbila mreža prije žarenja sferoidizma.
P: Da li ruta kovanja košta više?
Da, ingot, difuzijsko žarenje i sekvenca kovanja koštaju više od kontinuiranog livenja, ali daje bolju originalnu strukturu i veću pouzdanost.
