Під час термічної обробки кування, через велику потужність нагрівальної печі та тривалий час ізоляції, споживання енергії в усьому процесі є величезним, і протягом тривалого періоду часу економія енергії під час термічної обробки кування є складною проблемою.
Так зване гартування з "нульовою ізоляцією" полягає в нагріванні поковки, її поверхні та серцевини досягають температури гартування, після чого ізоляція негайно призводить до процесу гартування та охолодження. Згідно з традиційною аустенітною теорією, поковка повинна мати тривалий час ізоляції в процесі нагрівання, щоб завершити зародження та ріст аустенітних зерен, розчинення залишкового цементиту та гомогенізацію аустеніту. Сучасна технологія гартування та нагрівання поковок виготовляється відповідно до цієї теорії. Порівняно з сучасним процесом гартування, гартування з "нульовою ізоляцією" економить час ізоляції, необхідний для гомогенізації аустенітної структури, не тільки заощаджує 20-30% енергії та підвищує ефективність виробництва на 20-30%, але й зменшує або усуває дефекти окислення, декарбонізації, деформації тощо, що сприяє покращенню якості продукції.
Коли вуглецеву та низьколеговану сталь нагрівають до Ac1 або Ac2, процес гомогенізації аустеніту та розчинення карбідів у перліті відбувається швидше. Коли розмір сталі належить до діапазону тонких деталей, розрахунок часу нагрівання не потребує врахування теплоізоляції, тобто для досягнення нульової теплоізоляції не потрібно гартувати. Наприклад, коли діаметр або товщина заготовки зі сталі 45 не перевищує 100 мм, під час нагрівання в повітряній печі температура поверхні та серцевини досягається майже одночасно, тому рівномірний час нагрівання можна знехтувати, порівняно з традиційним виробничим процесом (r=aD) з великим коефіцієнтом нагрівання, час гартування можна скоротити майже на 20-25%.
Теоретичний аналіз та експериментальні результати показують, що можливо застосувати "нульову ізоляцію" для гартування та нормалізаційного нагрівання конструкційної сталі. Зокрема, для вуглецевої конструкційної сталі 45, 45 mn2 або одноелементної легованої конструкційної сталі використання процесу "нульової ізоляції" може забезпечити відповідність механічним властивостям; для заготовок з конструкційної сталі 45, 35CrMo, GCrl5 та інших заготовок використання процесу "нульової ізоляції" порівняно з традиційним нагріванням може заощадити час нагрівання приблизно на 50%, загальну економію енергії сягає 10-15%, підвищує ефективність на 20-30%, водночас процес гартування з "нульовою ізоляцією" допомагає подрібнити зерно та підвищити міцність.
(Від: 168 поковок нетто)
Час публікації: 26 березня 2020 р.