1. Wybór procesu i optymalizacja parametrów
Hartowanie i odpuszczanie (hartowanie + odpuszczanie):
Temperatura hartowania jest kontrolowana w zakresie 920-950 stopni (np. stal 45#), a szybkość chłodzenia podczas hartowania w słonej wodzie musi być większa lub równa 200 stopni/s, aby zapewnić całkowitą przemianę austenitu w martenzyt.
Temperatura odpuszczania wynosi 550-630 stopni, a czas utrzymywania jest obliczany na 1,5 minuty na milimetr grubości ścianki, tworząc jednolitą hartowaną strukturę sorbitu, o energii uderzenia w temperaturze -20 stopni większej lub równej 40J.
Proces normalizacji: podgrzewany do 850±10 stopni, a następnie-chłodzony powietrzem, w celu osiągnięcia wielkości ziaren ASTM 7-8, co stanowi podstawę organizacyjną dla późniejszego hartowania.
2. Medium chłodzące i innowacje technologiczne
Płyn do hartowania kompozytów: zastosowanie mieszaniny chlorku sodu-nanosilikonu z węglika krzemu (np. patent CN119979840A) w celu poprawy odporności na uderzenia w niskich-temperaturach.
Technologia kontrolowanego chłodzenia: stopniowane chłodzenie (szybkie chłodzenie przy 15-20 stopniach/s do 600 stopni, a następnie powolne chłodzenie), aby uniknąć pęknięć spowodowanych naprężeniami strukturalnymi.
3. Kontrola mikrostruktury
Rozdrobnienie ziarna: Dzięki kontrolowanemu walcowaniu i kontrolowanemu chłodzeniu (TMCP) wielkość ziarna osiąga ASTM 8 lub wyższą, zwiększając trwałość zmęczeniową o 75%.
Zarządzanie wtrąceniami: przy użyciu materiałów ogniotrwałych-magnezowych, poziom wtrąceń niemetalicznych jest kontrolowany poniżej 1,5.
4. Dostosowanie do specjalnych potrzeb
Środowisko o niskiej-temperaturze: dodanie pierwiastków niklu (Ni) lub niobu (Nb) o energii uderzenia w temperaturze -60 stopni większej lub równej 60J (np. materiał L245NS).
Wymagania dotyczące odporności na zużycie: Hartowanie powierzchniowe (hartowanie indukcyjne) do osiągnięcia twardości HRC55-60, zwiększające wytrzymałość zmęczeniową 2-3 razy.
5. Równowaga jakości i kosztów
Wyżarzanie odprężające: Po odkształceniu na zimno utrzymuje się w temperaturze 650±10 stopni przez 1,5-2 godziny, przy współczynniku eliminacji naprężeń szczątkowych większym lub równym 85%. Proces oszczędzania energii: Normalizowanie zamiast wyżarzania zmniejsza koszty o 30% i zapewnia doskonałą ogólną wydajność.
