Kugleskruepar er et mekanisk element bestående af skrue, møtrik, kugle og andre dele.Det vil rotere bevægelse, til lineær bevægelse eller lineær bevægelse til roterende bevægelse, har fordelene ved høj transmissionseffektivitet, høj positioneringsnøjagtighed, transmissionsreversibilitet, lang levetid og god synkroniseringsydelse, så det bruges i vid udstrækning i forskellige industrielle udstyr, præcision instrumenter og præcisions CNC-værktøjsmaskiner.I de senere år har kugleskrueparret som den lineære drev af CNC-værktøjsmaskiner været meget udbredt i værktøjsmaskinebranchen og i høj grad fremmet udviklingen af værktøjsmaskinerindustrien.
Når kugleskrueparret bruges på al slags udstyr på grund af forskellige belastninger og forskellige spændingsstørrelser, bærer skruen ofte bøjning, vridning, træthed og stød, og på samme tid har den stærk friktion i den roterende del, så den vigtigste form for skader er slid og træthedssvigt.Derfor, når skruen er designet og fremstillet, skal den have de iboende ydelseskrav såsom høj styrke og sejhed, høj overfladehårdhed og slidstyrke og høj dimensionel stabilitet.Især stor kugleskrue (diameter ≥80 mm) på grund af brugen af stor belastning (dynamisk og statisk belastning op til næsten 1000 KN), så i sejhed, overfladehårdhed og slidstyrke og andre aspekter af de højere krav.På nuværende tidspunkt bruger indenlandske fremstillingsvirksomheder generelt GCr15-stål efter sfæroidiserende glødebehandling eller slukning og hærdebehandling og anden forvarmebehandling, overfladeinduktionslukkende varmebehandling for at imødekomme de interne ydelseskrav til kugleskruen.
På nuværende tidspunkt anvendes middelfrekvensinduktionslukker generelt til store kugleskruer.I produktionen er det ofte fundet, at efter blyfrekvensslukkingen (hærdning) af blystangen efter slibning af tråden, den magnetiske fejlinspektion, ofte vises på bue af gevindbanens aksiale eller netværkssprækker, selv i processen med slibning af tråden kan kun findes med det blotte øje, hvilket resulterer i blystangskrot.Dette medfører ikke kun direkte økonomiske tab for virksomheden, men også på grund af de mange faktorer, der forårsager problemet, hvilket bringer større pres på frontlinjeoperatørerne af virksomhedsproduktionen.Forfatteren har været involveret i varmebehandling af kugleskrue i lang tid. Gennem fejlanalysen og sporing af processer af et stort antal store skruer med slibende revner opsummeres årsagerne til sådanne revner og kontrolforanstaltninger, og gyldigheden bekræftes gennem masseproduktion.
Årsagsanalyse af slibning af revne på skruen efter middelfrekvensslukking
1. Utilstrækkelige råvarer
Hovedpræstationen er, at meshcarbidkvaliteten af GCr15-materiale er ude af standard, eller at den sfæroidiserede udglødningsstruktur ikke er kvalificeret (der er lamellperlite).Gennem analysen af hårdmetalinhomogenitet og mikrostruktur af den revnede blyskrue viser det sig, at nettocarbidkvaliteten er ude af standard, eller den sfæroidiserede udglødte mikrostruktur er ukvalificeret for ca. 40% af den samlede blyskrue.Den ujævne fordeling af overfladehårdhed og intern belastning på skrueoverfladen efter induktionsdæmpning er forårsaget af inhomogeniteten af hårdmetal, og den indre spænding i delen med mere koncentreret hårdmetal er også mere koncentreret.Når skruen slibes, fordi den indvendige spænding i denne del overstiger materialets flydespænding, vil slibebrydningen forekomme.Tilstedeværelsen af flagerperlit vil resultere i grov kornstørrelse efter induktionslukkning på overfladen af skruen, hvilket reducerer stålets flydestyrke. Slibesprækker vil forekomme i dele, hvor den indre spænding overstiger materialets flydespænding under skrueslibning.
2. Dårlig middelfrekvens quenching og varmebehandling af blyskrue
Det manifesteres hovedsageligt som høj slukketemperatur eller utilstrækkelig temperering.Ifølge analysen og statistikken tegner blyskruen, der er forårsaget af den slibende revne, for ca. 20% ~ 30% af det samlede beløb.
Når stor kugleskrue slukkes i medium frekvens, er udgangseffekten af mellemfrekvensen høj, og slukkehastigheden er for langsom, hvilket kan gøre temperaturen på skruen slukket høj, og skruens martensitstrukturniveau efter slukning er højere end den øvre grænse (martensitniveau 5) og kan endda overstige grænsen (martensitniveau ≥5).Grov martensitstruktur reducerer stålet med 40%.Processparametrene til skrueslibning er ikke standard, og den slibevarme, der genereres under slibning, forårsager" sekundær temperering" på overfladen af skruen.Desuden får slibevarmen endda overfladetemperaturen på skruen til at stige til&", slukketemperatur GG"; af skruematerialet. Under afkølingsvirkningen af slibevæsken," sekundær quenching" dannes på skruens overflade, hvilket resulterer i grove overfladekorn, hvilket reducerer stålets flydestyrke og forårsager revner på skruens overflade.Efter quenching af stor kugleskrue er hærdningslaget dybere, den indre spænding (inklusive termisk stress og strukturel transformationsspænding) er større, hærdningen er utilstrækkelig (lav tempereringstemperatur eller kort tempereringstid), og eliminering af den interne stress er ufuldstændig .Efter at skruen er bratkølet og hærdet, overlejres den resterende indre spænding i skruen med den slibespænding, der genereres under slibningen. Når den overlejrede spænding overstiger flydestyrken for stålet, dannes der revner på skrueoverfladen.
3. Processparametrene til blyskrueslibning er ikke standard. Blyskruen, der forårsager slibning, udgør ca. 30% ~ 40% af den samlede.Processparametrene til skrueslibning er ikke standard, og den slibevarme, der genereres under slibning, forårsager" sekundær temperering" på overfladen af skruen.Desuden får slibevarmen endda overfladetemperaturen på skruen til at stige til&", slukketemperatur GG"; af skruematerialet. Under afkølingsvirkningen af slibevæsken," sekundær quenching" dannes på skruens overflade, hvilket resulterer i grove overfladekorn, hvilket reducerer stålets flydestyrke og forårsager revner på skruens overflade.
II. Kontrolforanstaltninger
1. Råmaterialers inhomogenitet og kontrol af den sfæroidiserende udglødningsstruktur
På nuværende tidspunkt refererer indenlandske GCr15-materialeindkøb til GB / T18254-2002" kromholdigt stål med højt kulstofindhold" implementering.Standard 5.10.1 bestemmer, at hårdmetalens inhomogenitet: For diameteren af sfæroidiseret udglødet stål, der er større end 60 ~ 120 mm, må hårdmetalnetværket ikke være større end klasse 3;Karbidnetværket til sfæroidiseret udglødet stål med en diameter større end 120 mm skal fastsættes efter aftale mellem køber og køber.Standard 5.9.2 for sfæroidiseret udglødningsstruktur bestemmer: det sfæroidiserede udglødningsrunde stål, trådstang ≤60 mm, alle størrelser af stålrørets sfæroidiserede udglødningsmikrostruktur kvalifikationsniveau er 2 ~ 4;Mikrostrukturen af GG gt; 60 mm sfæroidiseret udglødet stål skal specificeres efter aftale mellem leverandøren og køberen.
I den faktiske produktion er der på grund af den store mængde stålproduktion en lille mængde hårdmetal, som ikke er ensartet af stålet, mikrostrukturen af GG gt; 60 mm sfæroidiseret udglødet stål er svært at nå den kvalificerede 2 ~ 4 klasse.Derfor er brugen af enheder nødt til at komme ind på fabrikken af stål fysisk og kemisk inspektion.For stål med dårlig ikke-ensartethed af hårdmetal," smedning → normalisering → spheroidiserende annealing" behandling skal udføres.Hvis mikrostrukturen af det sfæroidiserede udglødede stål viser sig at være ukvalificeret, skal det sfæroidiserede udglødede stål behandles igen, indtil karbidets inhomogenitet af stålet, og det sfæroidiserede udglødede stål er kvalificeret inden produktion.
2. Induktionsdæmpningsproceskontrol
Valg og kontrol af slukkeinduktor.Quenching induktor er nøglekomponenten i induktionsdæmpningsudstyr og nøgleparameteren i quenching-processen.Gabet mellem induktoren og emnet, der skal hærdes (blyskruen) bestemmer" varmeeffektivitet" af induktoren og den faktiske varmeeffekt af emnetoverfladen.Især for store kugleskruer af GCr15-materiale er skruens overfladevarmetemperatur generelt" øvre grænsetemperatur" (generelt ca. 880 ℃), fordi det kræves, at det hærdede lag er dybt. Hvis afstanden mellem induktoren og skruen bliver mindre," varmeeffektivitet" af induktoren vil også blive forbedret.Derfor arbejder blystangens faktiske slukketemperatur under de oprindelige quenching-parametre højere.Martensitniveauet opnået efter slukning er naturligvis højere.Derfor skal afstanden mellem induktoren og blystangen overvåges og kontrolleres nøje.Den store skrueslukkende induktor vedtager generelt ring-gennem typen eller den halv-ring flydende type.Når der anvendes ring gennem induktor, skal induktorens størrelse kontrolleres regelmæssigt, og induktoren skal repareres eller udskiftes, hvis afvigelsen på> 2 mm;Med den semi-ring flydende induktor er det nødvendigt at kontrollere afstanden mellem den faste induktor og emnet regelmæssigt. Når der er stort slid (GG gt; 1 mm), skal positioneringsblokken udskiftes i tide.
Periodisk verifikation af quenching-procesparametre.Da det eksisterende induktionsdæmpningsudstyr generelt bruger elektriske parametre og andre indirekte parametre (strøm, spænding, udgangseffekt, relativ bevægelseshastighed) til at kontrollere de termiske parametre (opvarmningstemperatur, opvarmningstid), har udstyrets stabilitet større indflydelse på kvaliteten af skrueslukning.Derfor, når udstyret (herunder quenching induktor) er for repareret, eller de elektriske komponenter udskiftes, skal quenching-procesparametrene verificeres igen.Samtidig skal de oprindelige slukningsprocesparametre i den normale produktionsproces verificeres regelmæssigt for at sikre den langsigtede effektivitet og kontrol af produktionsprocessen.Sørg for, at blyskruen er tilstrækkeligt hærdet efter slukning.Gennem et stort antal tests fandt vi, at den sekundære tempereringsproces for" 160 ~ 180 ℃ / 8h / luftkøling" kan effektivt frigøre og eliminere den indre stress forårsaget af induktionsdæmpningsprocessen med stor skrue og i høj grad reducere revnedannelsen efter slibning.
3. Slibningsproceskontrol
Metoderne til" reduktion af malingsmængden af hvert foder,&med flere foder; og" slibestabil overfladetemperaturslibning" kan effektivt reducere slibevarmen og slibestressen på blyskruens overflade og forhindre fænomenet" sekundær slukning" eller" sekundær temperering" under blyskrueslibning for at undgå dannelse af" slibning revne" ;.
3. Gyldighedsbekræftelse
Fra marts til oktober 2006 tog vi ovennævnte foranstaltninger for 586 store skruer (heraf 504 stykker 80 mm;53 stykker på 100 mm;Proceskontrol og inspektion blev udført, og der opstod ingen slibning.Styrken og sejheden ved blyskruenslibning i den indre spænding overstiger flydestyrken for ståldele til frembringelse af slibesprækker.