Id-diffikultajiet tal-ipproċessar tal-konnessjoni tal-partijiet tax-xaft huma analizzati, u l-metodi tal-ipproċessar huma mtejba. L-enfasi hija fuq il-prekawzjonijiet għall-magni tal-wiċċ nitrurat. Billi tħaffef it-truf tal-partijiet qabel in-nitriding, is-sitwazzjoni tal-istress waqt in-nitriding titjieb, li ssolvi b'mod effettiv il-problema li t-truf tal-partijiet huma faċli biex jinqatgħu meta jiġu mmaxinjati wara n-nitriding, u jiżgura l-kwalità tal-ipproċessar tal-partijiet.
PARTI 1
Introduzzjoni
In-nitriding huwa l-proċess ta 'infiltrazzjoni ta' atomi tan-nitroġenu fis-saff tal-wiċċ ta 'biċċa tax-xogħol, li jibdel il-kompożizzjoni kimika tas-saff tal-wiċċ u jifforma saff magħmul prinċipalment minn nitruri, u b'hekk itejjeb l-ebusija tal-wiċċ, reżistenza għall-ilbies, reżistenza għall-għeja u proprjetajiet anti-galling tal-partijiet[1]. Wara n-nitriding tal-gass, l-ebusija tal-wiċċ tal-partijiet tista 'tilħaq 1000 HV (madwar 70 HRC) taħt tagħbija ta' 50 N, u xorta tista 'żżomm ebusija għolja u reżistenza għolja għall-ilbies f'temperatura ta' 600 grad. Wara n-nitriding, il-wiċċ tal-partijiet jista 'jikseb stress kompressiv residwu akbar, u s-saħħa tal-għeja tista' wkoll titjieb ħafna[2], li mhix imqabbla minn trattamenti kimiċi oħra tas-sħana. In-nitriding huwa kategorizzat f'nitriding tal-gass, nitriding likwidu, u nitriding tal-joni, fost oħrajn. Il-kumpanija tagħna bħalissa primarjament tuża nitriding tal-gass. Meta mqabbel man-nitriding likwidu, in-nitriding tal-gass joffri kontroll tal-atmosfera aktar faċli (bl-użu tal-ammonja bħala l-mezz tan-nitriding), jipproduċi inqas gassijiet ta 'ħsara li jheddu s-saħħa tal-bniedem u l-ambjent, u juri kwalità aktar stabbli, u b'hekk jagħmilha aktar użata. Materjali komunement użati għall-partijiet nitrurati jinkludu 18Cr2Ni4WA, 38CrMoAlA, 40CrNiMoA, 25Cr3MoA, S106, S132, 1Cr11Ni2W2MoV, 0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH), 00CrNiMoA, 8Mo21Ti10Al,8Co 0Cr15Ni5Cu4Nb (15-5PH), u 0Cr13Ni8Mo2Al (PH13-8Mo), u huma tipikament użati f'applikazzjonijiet li jeħtieġu reżistenza għall-ilbies, bħal ġonot, appoġġi, u rocker arms.
In-nitriding huwa maqsum f'nitriding ġenerali u nitriding lokalizzat. Nitriding lokalizzat għandu jiġi evitat kemm jista 'jkun waqt id-disinn. Jekk in-nitriding lokalizzat huwa meħtieġ, wieħed mill-metodi li ġejjin jista 'jintuża għal trattament ta' kontra-nitriding: ① Ħalli allowance tal-magni ta 'aktar mid-doppju tal-fond tan-nitriding. ② Pjanċa saff tal-landa bi ħxuna ta '0.003–0.015 mm. ③ Pjanċa saff tar-ram mhux-poruż bi ħxuna ta' aktar minn 0.02 mm. ④ Pjanċa saff tan-nikil bi ħxuna ta '0.02–0.04 mm. ⑤ Applika kisja kontra-nitriding.
Il-ħruxija tal-wiċċ tal-partijiet qabel in-nitriding għandha tissodisfa r-rekwiżiti tat-tpinġija. Ġeneralment, il-valur tal-ħruxija tal-wiċċ Ra għandu jiġi kkontrollat bejn 0.4 u 0.8 μm. Il-wiċċ għandu jkun nadif u ħieles minn tbajja taż-żejt, tikek tas-sadid, u denti, speċjalment truf li jaqtgħu. Il-konċessjoni tal-magni tal-biċċa tax-xogħol għandha tissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet tal-proċess. Ġeneralment, il-konċessjoni tat-tħin fuq naħa waħda tal-wiċċ nitrurat tal-partijiet strutturali għandha tkun Inqas minn jew ugwali għal 0.05 mm.
It-temperatura tal-proċess tan-nitriding hija relattivament baxxa, ġeneralment 460-650 grad. Il-kontroll tal-atmosfera tan-nitrur huwa importanti ħafna. Atmosfera anormali tista 'twassal għal difetti bħal fond insuffiċjenti tas-saff tan-nitriding, struttura tan-netwerk tas-saff tan-nitriding, u kompost maħlul [3]. Peress li n-nitriding ma jgħaddix minn quenching jew trattamenti oħra li jikkawżaw deformazzjoni kbira, id-deformazzjoni hija żgħira, li hija vantaġġ ewlieni tal-proċess ta 'nitriding u hija ta' benefiċċju kbir għal partijiet li mhux se jiġu pproċessati wara n-nitriding. Ir-raġuni ewlenija għall-instabilità dimensjonali tan-nitriding hija l-bidla fl-istruttura u l-istress residwu, kif ukoll id-deformazzjoni mikro-plastika li sseħħ taħt kundizzjonijiet ta 'servizz. Ġeneralment, id-deformazzjoni tal-wiċċ tan-nitrur hija korrelatata b'mod pożittiv mal-ħxuna tas-saff tan-nitrur, li hija madwar 1/10 tal-ħxuna tas-saff tan-nitrur tal-parti. Meta tiġbor il-fluss tal-proċess, l-influwenza tad-deformazzjoni fuq id-dimensjonijiet għandha tkun rikonoxxuta bis-sħiħ. Id-dimensjonijiet b'tolleranzi żgħar għandhom ikunu mmaxinjati b'preċiżjoni wara n-nitriding.
PARTI 2
Analiżi tad-diffikultajiet fil-magni li jgħaqqdu partijiet tax-xaft
Ix-xaft ta 'konnessjoni muri fil-Figura 1 huwa użat fl-apparat ta' feedback tal-fluss tal-mutur idrawliku varjabbli servo bħal bokkaport tal-arma u flap. Huwa l-pont ta 'konnessjoni bejn l-assemblaġġ swashplate u s-sensor. Il-funzjoni tiegħu hija li jittrasmetti b'mod preċiż it-torque tal-angolu tar-rotazzjoni tal-assemblaġġ tal-swashplate lis-sensor u jimmonitorja l-fluss tal-mutur idrawliku. Il-parti hija magħmula minn 0Cr17Ni4Cu4Nb preċipitazzjoni-istainless steel li jwebbsu. L-uċuħ ċirkolari ta 'barra tat-truf tal-lemin u tax-xellug (φmm u φmm rispettivament) huma meħtieġa li jiġu nitrurati sa fond ta' 0.1–0.3 mm. L-ebusija tal-wiċċ nitrurat għandha tkun Akbar minn jew ugwali għal 58 HRC, filwaqt li l-ebusija tal-wiċċ mhux-nitrurat u l-qalba għandha tkun 31–39 HRC. Il-punti ta 'tranżizzjoni bejn iż-żewġ skanalaturi tas-siġillar u kanal wieħed taċ-ċirku li jżomm fuq il-wiċċ ċirkolari ta' barra jeħtieġu illustrar b'raġġ ta 'R0.1–R0.2 mm. Minħabba l-ebusija għolja u l-fraġilità tal-wiċċ nitrurat, id-diffikultà tal-maċinazzjoni tinsab fil-magni tal-wiċċ nitrurat u t-trattament tal-fletti ta 'tranżizzjoni bejn l-uċuħ nitrurati u mhux{21}}nitrurati. Il-fluss tal-proċess mhux xieraq u l-metodi tal-magni jistgħu jwasslu għal problemi ta 'kwalità bħal tixlif fi truf li jaqtgħu. Għalhekk, ir-razzjonalità tal-pjan tal-proċess hija kruċjali.
Figura 1 Xaft tal-Konnessjoni
PARTI 3
Għażla ta' Metodi ta' Finishing
L-uċuħ nitrurati jippossjedu ebusija għolja, saħħa għolja, fraġilità għolja, reżistenza għall-ilbies, u reżistenza għall-korrużjoni, u għandhom stabbiltà kimika tajba, iżda l-makkinarju tagħhom huwa relattivament fqir. Uċuħ nitrurati huma materjali tipiċi iebsa u fraġli. Metodi ta 'mmaxinjar mhux xierqa jistgħu jagħmlu ħsara lill-istruttura tas-saff tal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, u jagħmlu l-magni ta'-kwalità għolja ta 'uċuħ nitrurati sfida teknika.
Il-metodi ewlenin tal-magni għall-uċuħ nitrurati huma t-tidwir, it-tħin u t-tħin. Meta wieħed iqis ir-reżistenza għall-ilbies tal-għodda u l-ħajja tal-għodda, l-inserzjonijiet tal-PCBN (nitrur tal-boron kubu polikristallin) għandhom jintużaw għat-tidwir u t-tħin kull meta jkun possibbli. L-inserzjonijiet tan-nitrur tal-boron kubu polikristallin għandhom ebusija ta '3500–4500 HV u temperatura ta' reżistenza għas-sħana ta '1250–1350 grad. Huma juru inertezza kimika eċċezzjonali, toughness tajba u konduttività termali, koeffiċjent baxx ta 'frizzjoni, u proprjetajiet qawwija kontra l-adeżjoni, li jagħmluhom partikolarment adattati għall-magni ta' azzar imwebbes, materjali bbażati fuq il-kobalt-, u materjali bbażati fuq in-nikil-li huma diffiċli biex jinqatgħu [4, 5]. Fid-disinn tal-mogħdija tal-għodda, l-għodda għandha tidħol minn barra tal-biċċa tax-xogħol lejn il-parti solida, tevita l-mogħdija mill-parti solida lejn barra. Anke hekk, ix-xifer tat-tarf ma jistax jiġi eliminat kompletament.
It-tħin għandu jkun il-metodu preferut tal-magni meta l-istruttura tal-parti tippermetti. Meta tagħżel ir-roti tat-tħin, dawk b'ebusija eċċessivament għolja għandhom ġeneralment jiġu evitati. Ebusija eċċessiva twassal għal żieda mgħaġġla fit-temperatura fil-punt ta 'kuntatt, li tikkawża stress termali fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol f'temperaturi għoljin tat-tħin, li fl-aħħar tirriżulta fi stress tensili residwu u riskju għoli ta' xquq tat-tħin. Ir-roti tat-tħin ta 'l-alumina mdewba bojod joffru prestazzjoni tajba tat-tqattigħ, iżda t-toughness aktar baxx tagħhom jippermetti t-twaqqigħ faċli tal-qamħ li joborxu. Għat-tħin tal-wiċċ nitrurat, ir-roti bojod tal-alumina mdewba huma superjuri għar-roti tal-alumina mdewba b'kristall singolu-[6-8].
Il-metodi ta 'tħin ċilindriku estern huma maqsuma fi tħin lonġitudinali u tħin trasversali. Filwaqt li t-tħin lonġitudinali għandu effiċjenza aktar baxxa, jipproduċi kwalità tal-wiċċ aħjar u ħruxija tal-wiċċ aktar baxxa. It-tħin trasversali, filwaqt li huwa aktar effiċjenti, jeħtieġ forza akbar tat-tħin u temperaturi ogħla, li jeħtieġu provvista suffiċjenti ta 'fluwidu tat-tqattigħ. Għat-tħin tal-wiċċ nitrurat, it-tħin lonġitudinali huwa preferut, minkejja l-effiċjenza aktar baxxa tiegħu, peress li s-sħana tinħela aktar faċilment matul il-proċess tat-tħin, u tnaqqas il-probabbiltà ta 'xquq tat-tħin.
PARTI 4
Fluss tal-Proċess
Meta jiġu kkompilati l-ispeċifikazzjonijiet tal-proċess għall-partijiet tal-istainless steel nitrurati, id-diviżjoni tal-istadji tal-ipproċessar u l-għażla tal-metodi kontra-nitriding għandhom jiġu kkunsidrati bis-sħiħ. Fl-istess ħin, il-proċessi ta' ħelsien mill-istress-għandhom jiġu rranġati f'postijiet xierqa biex tiġi eliminata d-deformazzjoni tal-parti kkawżata mill-istress tal-ipproċessar. It-tħin għandu jintuża kemm jista 'jkun għall-ipproċessar tal-wiċċ nitrurat. It-tħin jiġġenera stress kompressiv fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, filwaqt li t-tidwir u t-tħin jiġġeneraw stress tat-tensjoni. It-tħin huwa aktar probabbli li jiżgura l-integrità tal-wiċċ tal-parti. Il-fluss tal-proċess ġeneralment jista 'jinqasam fl-istadji li ġejjin:
(1) L-iffurmar tal-irkaptu vojt: Il-vojt huwa stokk tal-forġa jew tal-bar.
(2) Makkinar mhux maħdum: It-tneħħija ta 'ammont sinifikanti ta' materjal żejjed.
(3) Trattament tas-soluzzjoni u ebusija tal-preċipitazzjoni: L-iżgurar tar-rekwiżiti tal-ebusija tal-wiċċ mhux-nitrurat.
(4) Semi-irfinar: Tneħħi l-iskala sewda mill-wiċċ ittrattat bis-sħana-, u tħalli ammont żgħir għall-irfinar.
(5) Trattament ta' Tneħħija ta' Stress: Għal partijiet kumplessi, b'ħitan-rqaq, ta' preċiżjoni, u ta' dijametru kbir-, trattament ta' ħelsien mill-istress għandu jitwettaq wara roughing jew semi-irfinar biex titnaqqas id-deformazzjoni waqt in-nitriding (jistgħu jkunu meħtieġa trattamenti multipli). Ċerta allowance tal-magni għandha titħalla qabel is-serħan tal-istress.
(6) Kisi tar-ram: Il-kisi tar-ram huwa applikat għall-protezzjoni, bi ħxuna ġenerali tal-kisi tar-ram ta '30-50 μm.
(7) Semi-irfinar: Is-saff tar-ram fuq il-wiċċ nitrurat jitneħħa, u jitlesta l-magni tal-wiċċ għan-nitriding.
(8) Nitriding tal-gass: In-nitriding tal-wiċċ jitlesta. Għal partijiet partikolarment preċiżi jew faċilment deformabbli, titħalla ċertu allowance tat-tħin qabel in-nitriding, u r-ram jitneħħa bit-tħin wara n-nitriding.
(9) Tneħħija tar-ram: Is-saffi kollha tar-ram fuq il-wiċċ tal-parti jitneħħew.
(10) Irfinar: Il-wiċċ nitrurat u d-dimensjonijiet ta 'preċiżjoni huma lesti.
PARTI 5
Fluss tal-Maċinazzjoni u Problemi Eżistenti Qabel l-Ottimizzazzjoni tal-Proċess
Il-fluss tal-magni prinċipali tax-xaft li jgħaqqad qabel l-ottimizzazzjoni tal-proċess kien: tidwir CNC tad-dijametru ta 'barra φ10mm u kanal → tħin mhux maħdum tad-dijametru ta' barra φ5mm u kontorn tal-parti → kisi tar-ram → tidwir CNC biex tneħħi s-saff tar-ram mill-wiċċ tad-dijametru ta 'barra φ10mm → ċentru tal-magni vertikali φ5mm biex tneħħi l-wiċċ ta' ċentru tal-magni φ5mm → nitriding → tqaxxir tar-ram → tħin ċilindriku estern tad-dijametru ta 'barra φ10mm → illustrar tal-flett.
Minħabba li r-raġġ tal-flett R0.15mm fil-junction tad-dijametru ta 'barra φ10mm u l-kanal wiesa' ta '3.4mm, u r-raġġ R0.5mm fit-tarf li jaqta' tal-junction tad-dijametru ta 'barra ta' φ5mm, wara makkinar fuq il-magna tat-tħin ċilindrika esterna u tikkoordina l-magna tat-tħin R0.15mm itwal u R0.15mm kompluta. Għalkemm it-truf li jaqtgħu huma prodotti wara t-tħin, huwa meħtieġ illustrar biex jissodisfa r-rekwiżiti tal-flett. Madankollu, it-tolleranza tal-flett hija żgħira, u huwa faċli li taqbeż it-tolleranza waqt l-illustrar. Barra minn hekk, minħabba t-tneħħija eċċessiva tal-allowance waqt l-illustrar tal-flett, it-tixlif huwa probabbli ħafna li jseħħ fit-truf. Sadanittant, il-kanal annulari fuq iċ-ċirku ta 'barra se jgħaddi minn deformazzjoni żgħira wara n-nitriding. Jekk il-kanal annulari jiġi mmaxinjat għad-daqs finali meħtieġ mit-tpinġija qabel in-nitriding, il-ftuħ tal-kanal annulari se jiċkien wara n-nitriding, li jirriżulta f'devjazzjonijiet dimensjonali.
PARTI 6
Skema ta' Proċess Ottimizzat
(1) Metodu ta 'ottimizzazzjoni għal ċirku ta' barra φ10mm: Biex tiġi żgurata l-integrità tal-kantunieri tond wara t-tħin, il-kantunieri ttundjati fit-tranżizzjoni bejn iċ-ċirku ta 'barra φ10mm u l-kanal tas-siġillar jeħtieġ li jiġu pproċessati ġeometrikament waqt magni mhux maħduma. Transizzjoni konika hija miżjuda mal-kantuniera tond, bil-fond tal-wiċċ koniku skond l-allowance tat-tħin u l-angolu tal-wiċċ koniku skond 10 grad -20 grad . Il-wiċċ koniku u l-ġenb tal-kanal tas-siġillar huma transizzjonati b'kantunieri ttundjati (il-kantunieri ttundjati finali meħtieġa mit-tpinġija). Dan jiżgura li wara t-tneħħija tal-konċessjoni tat-tħin waqt l-irfinar, il-kantunieri tat-tond tat-tranżizzjoni jiġu ppreservati kompletament, u ċ-ċipep tat-tarf ma jkunux ikkawżati minn tneħħija eċċessiva tal-konċessjoni fil-kantunieri fit-tond waqt illustrar sussegwenti. Verifika attwali turi li wara li żżid il-wiċċ koniku tat-tranżizzjoni protettiva, il-fenomenu tat-tixlif jiġi eliminat kompletament, u jiżgura l-kwalità tal-magni tal-partijiet. Il-Figura 2 turi t-tidwir CNC taċ-ċirku ta 'barra u l-kanal tas-siġillar qabel it-titjib tal-proċess. Il-Figura 3 turi t-trattament ġeometriku tat-tarf qawwi tal-kanal tas-siġillar wara t-titjib tal-proċess.
Figura 2: CNC tidwir taċ-ċirku ta 'barra u kanal tas-siġillar qabel it-titjib tal-proċess
Figura 3: Trattament ġeometriku tat-tarf li jaqta tal-kanal tas-siġillar wara t-titjib tal-proċess
(2) Metodu ta 'ottimizzazzjoni għal ċirku ta' barra φ5mm: L-istess metodu ta 'trattament huwa użat għaċ-ċirku ta' barra φ5mm. Wiċċ koniku ta '12-il grad huwa miżjud fil-flett ta' transizzjoni R(0.5±0.1)mm biex tagħmel iż-żona ta 'transizzjoni bejn l-uċuħ nitrurati u mhux -nitrurati aktar lixx. Dan itejjeb il-kundizzjoni tal-istress meta l-magni taċ-ċirku ta 'barra φ3.5mm fuq il-grinder tal-koordinati u jelimina l-fenomenu tat-tixlif tat-tarf. Figuri 4 u 5 juru t-trattament ġeometriku tal-flett ċilindriku φ3.6mm qabel u wara t-titjib tal-proċess, rispettivament. Figura 4. Trattament ġeometriku tal-flett ċilindriku φ3.6mm qabel it-titjib tal-proċess
Figura 5. Trattament ġeometriku tal-flett ċilindriku φ3.6mm wara titjib tal-proċess
(3) Kumpens tad-deformazzjoni tal-kanal tas-siġillar: It-truf tal-kanal tas-siġillar se jiċkienu minħabba d-deformazzjoni tal-espansjoni. Dan huwa kkawżat mill-effett tarf li jaqtgħu tal-proċess ta 'nitriding. B'konċentrazzjoni għolja ta 'nitroġenu, id-deformazzjoni tal-espansjoni tal-volum hija akbar minn f'postijiet oħra [9, 10]. Il-kanal tas-siġillar b'wisa 'ta' 3.4mm u l-kanal taċ-ċirku li jżommu b'wisa 'ta' 1.1mm għandhom tolleranzi kbar. Il-bidliet fil-wisa 'tal-kanal qabel u wara n-nitriding huma murija fit-Tabella 1. Ibbażat fuq dan, it-tolleranzi dimensjonali qabel in-nitriding huma aġġustati biex jiżguraw ir-rekwiżiti dimensjonali finali. Tabella 1. Bidliet fil-Wagħa tal-Kanal Qabel u Wara n-Nitriding (Unità: mm)
Tabella 1 turi li l-bidla fil-wisa 'tal-kanal qabel u wara n-nitriding għal kanal ta' 3.4mm hija 0.026-0.035mm, u b'hekk tiddetermina li t-tolleranza tal-wisa 'tal-kanal qabel in-nitriding għandha tiġi kkompressata għal 3.4mm; il-bidla fil-wisa 'tal-kanal qabel u wara n-nitriding għal kanal ta' 1.1mm hija 0.010-0.027mm, u b'hekk tiddetermina li t-tolleranza tal-wisa 'tal-kanal qabel in-nitriding għandha tkun ikkompressata għal 1.1mm. Wara li tikkompressa t-tolleranzi, id-dimensjonijiet finali tal-wisa 'tal-kanal tal-partijiet huma kollha f'limiti aċċettabbli.
PARTI 7
Konklużjoni
L-uċuħ nitrurati għandhom ebusija għolja u reżistenza għolja għall-ilbies, u l-prestazzjoni tagħhom tibqa 'tajba f'temperaturi għoljin. Għalhekk, partijiet tal-istainless steel nitrurati jintużaw ħafna fi prodotti tal-magni aero-. Il-magni ta 'uċuħ nitrurati huwa relattivament diffiċli, u jeħtieġ standards għoljin għar-reżistenza għall-ilbies tal-għodda, l-għażla tal-parametri tat-tqattigħ, u l-ippjanar tal-mogħdijiet tat-tqattigħ. Billi żżid il-flett tat-tranżizzjoni koniku protettiv u tikkompressa t-tolleranzi dimensjonali qabel in-nitriding, il-problemi ta 'effiċjenza baxxa tal-magni, tixlif faċli tat-truf, u wisa' mnaqqsa tal-kanal wara n-nitriding ta 'partijiet tal-istainless steel ġew solvuti, u jegħlbu d-diffikultajiet tal-magni ta' tali partijiet. Ir-rata ta 'pass tal-partijiet żdiedet minn madwar 50% qabel it-titjib għal 100%, u kisbet riżultati tajbin.
