Kuleskrueparet er et mekanisk element bestående av skrue, mutter, ball og andre deler.Det vil rotere bevegelse, i lineær bevegelse, eller lineær bevegelse i roterende bevegelse, har fordelene med høy overføringseffektivitet, høy posisjonering nøyaktighet, overføring reversibilitet, lang levetid og god synkronisering ytelse, så det er mye brukt i ulike industrielt utstyr, presisjon instrumenter og presisjon CNC maskinverktøy.De siste årene har kuleskrueparet, som den lineære drivenheten til CNC-maskinverktøy, blitt mye brukt i maskinverktøyindustrien og i stor grad fremmet utviklingen av maskinverktøyindustrien.
Når kuleskruen par brukes på alle typer utstyr, på grunn av forskjellige belastninger og forskjellige stressstørrelser, bærer skruen ofte bøying, torsjon, tretthet og støt, og samtidig bærer sterk friksjon i den roterende delen, slik at den viktigste formen for skade er slitasje og tretthetssvikt.Derfor, når skruen er designet og produsert, må den ha de iboende ytelseskravene som høy styrke og seighet, høy overflatehardhet og slitestyrke og høydimensjonal stabilitet.Spesielt stor kuleskrue (diameter ≥80 mm), på grunn av bruk av stor belastning (dynamisk og statisk belastning opp til nesten 1000KN), så i seighet, overflatehardhet og slitestyrke og andre aspekter ved de høyere kravene.I dag bruker innenlandske produksjonsbedrifter vanligvis GCr15 stål, etter spheroidizing annealing behandling eller slukke og herding behandling og annen pre-heat behandling, overflate induksjon slukke varmebehandling, for å møte de interne ytelseskravene til ballen skruen.
I dag brukes medium frekvens induksjonsslukking vanligvis for stor kuleskrue.I produksjonen er det ofte funnet at etter medium frekvens slukke (herding) av blystangen etter sliping tråden, den magnetiske feil inspeksjon, ofte vises på buen av tråden raceway aksial eller nettverk sprekker, selv i ferd med sliping tråden kan bli funnet bare med det blotte øye, noe som resulterer i bly stang skrap.Dette fører ikke bare til direkte økonomiske tap for foretaket, men også på grunn av de mange faktorene som forårsaker problemet, noe som gir større press til frontlinjen operatører av bedriftsproduksjonen.Forfatteren har vært engasjert i varmebehandling av kuleskrue i lang tid. Gjennom feilanalyse og prosesssporing av et stort antall store skrue med slipesprpr, blir årsakene til slike sprekker og kontrolltiltakene oppsummert, og gyldigheten bekreftes gjennom masseproduksjon.
Årsaksanalyse av sliping sprekk av skrue etter middels frekvens slukke
1. Utilstrekkelige råvarer
Hovedytelsen er at meshkarbidgraden av GCr15-materialet er ute av standard eller at den sfæroidiserte glødestrukturen ikke er kvalifisert (det er lamellerperle).Gjennom analysen av karbid inhomogenitet og mikrostruktur av sprukket blyskrue, er det funnet at nettokarbidgraden er ute av standard eller den spheroidiserte glødede mikrostrukturen er ukvalifisert for ca 40% av den totale blyskruen.Den ujevne fordelingen av overflatehardhet og indre stress på skrueoverflaten etter induksjonsslukking er forårsaket av inhomogeniteten til karbid, og det indre stresset i den delen med mer konsentrert karbid er også mer konsentrert.Når skruen sliper, fordi det indre stresset i denne delen overstiger materialets utbyttestyrke, vil slipesprekken oppstå.Tilstedeværelsen av flak pearlite vil resultere i grov kornstørrelse etter induksjon slukke på overflaten av skruen, noe som vil redusere utbyttet styrke av stål. Sliping sprekker vil oppstå i deler der den indre stress overstiger utbyttet styrken av materialet under skrue sliping.
2. Dårlig medium frekvensslukking og varmebehandling av blyskrue
Det manifesteres hovedsakelig som høy slukketemperatur eller utilstrekkelig herding.Ifølge analysen og statistikken står blyskruen forårsaket av slipesprekken for ca 20% ~ 30% av totalen.
Når stor kuleskrue slukkes i middels frekvens, er utgangseffekten til middels frekvens høy og slukkehastigheten er for treg, noe som kan gjøre temperaturen på skruen slukke høyt, og martensite strukturnivået på skruen etter slukking er høyere enn den øvre grensen (martensite nivå 5), og kan til og med overstige grensen (martensite nivå ≥5).Grov martensittstruktur vil redusere stålet 40 %.Prosessparametrene for skruesliping er ikke standard, og slipevarmen som genereres under sliping forårsaker "sekundærherding" på skruens overflate.Videre gjør slipevarmen til og med at skruens overflatetemperatur stiger til skruematerialets "slukketemperatur". Under kjølevæskens kjøleeffekt dannes "sekundær slukke" på skruens overflate, noe som resulterer i grove overflatekorn, reduserer utbyttestyrken til stålet og forårsaker sprekker på skruens overflate.Etter slukking av stor kuleskrue er herdingslaget dypere, det indre stresset (inkludert termisk stress og strukturell transformasjonsstress) er større, temperamentet er utilstrekkelig (lav tempererende temperatur eller kort temperamentstid), og den interne stresselimineringen er ufullstendig.Etter at skruen er slukket og herdet, legges det gjenværende indre stresset i skruen over med slipestresset som genereres under sliping. Når det overliggende stresset overstiger stålets utbyttestyrke, vil sprekker bli dannet på skrueoverflaten.
3. Prosessparametrene for blyskruesliping er ikke standard. Blyskruen som forårsaker sliping sprekk står for ca 30% ~ 40% av totalen.Prosessparametrene for skruesliping er ikke standard, og slipevarmen som genereres under sliping forårsaker "sekundærherding" på skruens overflate.Videre gjør slipevarmen til og med at skruens overflatetemperatur stiger til skruematerialets "slukketemperatur". Under kjølevæskens kjøleeffekt dannes "sekundær slukke" på skruens overflate, noe som resulterer i grove overflatekorn, reduserer utbyttestyrken til stålet og forårsaker sprekker på skruens overflate.
II. Kontrolltiltak
1. Karbid inhomogenitet av råvarer og kontroll av sfæroidiserende annealing struktur
I dag refererer innenlandske GCr15 materialanskaffelser til GB / T18254-2002 "high carbon chromium bearing steel" implementering.Standard 5.10.1 fastsetter at karbid inhomogenitet: for diameteren av spheroidized glødet stål større enn 60 ~ 120mm, skal karbidnettverket ikke være større enn klasse 3;Karbidnettet for spheroidisert glødet stål med diameter over 120 mm skal fastsettes av kjøperens og kjøperens avtale.Standard 5.9.2 for spheroidized annealing struktur fastsetter: spheroidized annealing rundt stål, wire stang ≤60mm, alle størrelser av stålrøret sfæroidized annealing mikrostruktur kvalifisering nivå er 2 ~ 4;Mikrostrukturen på > 60mm spheroidized annealed stål skal spesifiseres etter avtale mellom leverandøren og kjøperen.
I selve produksjonen, på grunn av det store volumet av stålproduksjon, er det en liten mengde karbid ikke-ensartethet av stålet, mikrostrukturen på > 60mm sfæroidisert glødet stål er vanskelig å helt nå 2 ~ 4 klasse kvalifisert.Derfor må bruk av enheter gå inn i fabrikken av stål fysisk og kjemisk inspeksjon.For stålet med dårlig ikke-ensartethet av karbid, "smiing → normalisering → spheroidizing annealing" behandling må utføres.Hvis mikrostrukturen av det spheroidiserte glødestålet er funnet å være ukvalifisert, må det spheroidiserte glødet stål behandles igjen til karbid inhomogeniteten til stålet og det spheroidiserte annealed stålet er kvalifisert før produksjonen.
2. Induksjon slukking prosesskontroll
Valg og kontroll av slukkende induktor.Slukke induktor er den viktigste komponenten i induksjonsslukkingsutstyr og nøkkelparameteren for slukkeprosessen.Gapet mellom induktoren og arbeidsstykket som skal herdes (blyskruen) bestemmer "oppvarmingseffektiviteten" til induktoren og den faktiske varmekraften til arbeidsstykkets overflate.Spesielt for stor kuleskrue av GCr15-materiale, er overflateoppvarmingstemperaturen på skruen vanligvis "øvre grensetemperatur" (vanligvis ca. 880 °C) fordi dybden på det herdede laget er nødvendig for å være dyp. Hvis gapet mellom induktoren og skruen blir mindre, vil induktorens "varmeeffektivitet" også bli forbedret.Derfor, arbeider under de opprinnelige slukke parametere, vil den faktiske slukketemperaturen på blystangen være høyere.Martensite nivået oppnådd etter slukking er naturlig høyere.Derfor må gapet mellom induktoren og blystangen overvåkes nøye og kontrolleres.Den store skrueslukkingsinduktoren vedtar vanligvis ring-through-typen eller den flytende halvringen.Når ring gjennom induktor brukes, må størrelsen på induktor kontrolleres regelmessig, og induktoren må repareres eller erstattes hvis avviket på > 2mm;Med halvringen flytende induktor er det nødvendig å kontrollere posisjoneringsblokktykkelsen på gapet mellom den faste induktoren og arbeidsstykket regelmessig. Når det er stor slitasje (>1mm), må posisjoneringsblokken skiftes ut i tide.
Periodisk verifisering av slukkingsprosessparametere.Fordi det eksisterende induksjonsslukkingsutstyret generelt bruker elektriske parametere og andre indirekte parametere (strøm, spenning, utgangseffekt, relativ bevegelseshastighet) for å kontrollere de termiske parametrene (oppvarmingstemperatur, oppvarmingstid), har stabiliteten til utstyret en større innvirkning på kvaliteten på skrueslukking.Derfor, når utstyret (inkludert slukkende induktor) er overrepaired eller de elektriske komponentene er erstattet, må slukkingsprosessen parametere verifiseres på nytt.Samtidig, i den normale produksjonsprosessen, må de opprinnelige slukkingsprosessparametrene verifiseres regelmessig for å sikre den langsiktige effektiviteten og kontrollerbarheten til produksjonsprosessen.Kontroller at blyskruen er tilstrekkelig herdet etter slukking.Gjennom et stort antall tester fant vi at den sekundære temperamentsprosessen på "160 ~ 180 ° C / 8h / luftkjøling" effektivt kan frigjøre og eliminere det indre stresset forårsaket av induksjonsslukkingsprosessen med stor skrue, og i stor grad redusere sprengningshastigheten etter sliping.
3. Sliping prosesskontroll
Metodene for å "redusere slipemengden på hver fôr, flere fôr" og "sliping-stabil overflatetemperatursliping" kan effektivt redusere slipevarmen og slipestresset på overflaten av blyskruen, og forhindre fenomenet "sekundær slukke" eller "sekundær herding" under blyskruesliping, for å unngå generering av "slipesprekk".
3. Bekreftelse på gyldighet
Fra mars til oktober 2006 tok vi de ovennevnte tiltakene for 586 store skrue (blant annet 504 stykker av 80mm;53 stykker av 100mm;Prosesskontroll og inspeksjon ble utført, og det oppsto ingen sliping.Styrken og seighet av blyskruesliping i det indre stresset overstiger utbyttestyrken til ståldeler for å produsere slipespruker.