Technologie d'économie d'énergie et d'augmentation de l'efficacité pour le traitement thermique des engrenages à usage intensif

Les économies d'énergie et l'amélioration de l'efficacité sont un sujet important dans le domaine du traitement thermique des engrenages. Il est expliqué avec des cas particuliers que l'optimisation des procédés est l'un des moyens efficaces du traitement thermique pour économiser l'énergie et réduire la consommation. Dans le but de répondre aux exigences techniques, en exploitant le potentiel d'économie d'énergie du processus de traitement thermique, en raccourcissant le cycle de production et en réduisant la consommation d'énergie pour obtenir des avantages économiques.

Dans le domaine des engrenages à usage intensif, les engrenages à denture moyennement dure et dure sont largement utilisés, et la trempe et le revenu et la cémentation et la trempe sont les deux méthodes de traitement thermique les plus couramment utilisées. Le traitement thermique est une industrie manufacturière traditionnelle. C'est un processus nécessaire pour améliorer la résistance et la ténacité des engrenages. Beaucoup d'énergie est nécessaire en production pour améliorer la surface et la structure interne des engrenages afin d'obtenir des performances. L'énergie consommée par les produits de l'industrie des machines dans mon pays représente généralement 65% de la consommation énergétique nationale, dont l'industrie du traitement thermique représente 20% à 30% de la consommation d'énergie de l'industrie des machines. Pour des raisons historiques, l'efficacité de production globale du traitement thermique dans mon pays est relativement faible, 1/26 de celle des États-Unis, et la consommation d'énergie est 40 % plus élevée que celle des États-Unis. La technologie de fabrication moderne attache une grande importance au développement durable de la fabrication, en particulier dans le domaine du traitement thermique. Comment réduire la consommation d'énergie et réaliser des économies d'énergie et une amélioration de l'efficacité est une question importante dans le domaine de la fabrication de machines.

Le traitement thermique consiste à chauffer les pièces à une certaine température, à les conserver pendant un certain temps, puis à adopter différentes vitesses de refroidissement pour obtenir différentes structures organisationnelles. Le traitement thermique modifie uniquement la structure interne des pièces, mais ne modifie pas la forme des pièces. La méthode d'économie d'énergie et d'amélioration de l'efficacité du traitement thermique consiste à raccourcir le cycle de production, à économiser de l'énergie et à réduire la consommation en modifiant des paramètres tels que la température de chauffage, le temps de conservation de la chaleur et la méthode de refroidissement dans le but de garantir les performances inhérentes. En tant qu'industrie traditionnelle, le traitement thermique est un gros consommateur d'énergie, ce qui se reflète principalement dans la consommation d'électricité.

Dans le domaine de la fabrication d'engrenages à usage intensif, en particulier le traitement thermique de cémentation et de trempe, la profondeur de la couche de durcissement doit généralement être supérieure à 2 mm et le temps de cémentation est supérieur à 20 h. L'économie d'énergie est la direction d'économie d'énergie la plus intuitive. Des économies d'énergie peuvent être réalisées grâce à différentes mesures, telles que l'utilisation d'équipements de traitement thermique avancés à faible consommation d'énergie, une production continue, la formulation d'un processus de traitement thermique raisonnable et un bon entretien des équipements. Parmi les nombreuses méthodes d'économie d'énergie, l'optimisation des processus est l'une des méthodes efficaces pour réaliser des économies d'énergie et augmenter l'efficacité sans avoir à investir beaucoup d'argent. Dans ce qui suit, plusieurs procédés d'économie d'énergie pour la production de traitement thermique d'engrenages à usage intensif seront décrits.

1. Application de la trempe au bain de sel après trempe au bain de sel

Les pièces carburées des engrenages éoliens à usage intensif sont principalement constituées de matériau 18CrNiMo7-6. Après trempe, ils doivent être détendus à 170-200°C pour réduire les contraintes internes et améliorer la résistance et la plasticité de l'engrenage. Pour le milieu de trempe au bain de sel à basse température de formule 50 % KNO3 + 50 % NaNO2, la trempe conventionnelle à basse température au pays et à l'étranger est chauffée par un four électrique et l'air est utilisé pour le transfert de chaleur. Le transfert de chaleur dans le four électrique est principalement par convection ; la pièce est dans le milieu de bain de sel.

Lors du chauffage, la conduction thermique est le composant principal et le transfert de chaleur par rayonnement et le transfert de chaleur par convection sont combinés. Chauffage au four électrique, air comme moyen de transfert de chaleur, le temps de trempe des engins éoliens à usage intensif est calculé en fonction de 2.4 minutes par millimètre de diamètre ou d'épaisseur, c'est-à-dire qu'un diamètre ou une épaisseur de 100 mm est conservé pendant 4 heures et la conservation de la chaleur la plus courte le temps n'est pas inférieur à 2h. Pour le milieu de bain de sel de formule 50%KNO3+50%NaNO2, son point de fusion est de 140℃ et la température de service est de 150～550℃. Parce que la conductivité du bain de sel est beaucoup plus grande que celle du milieu aérien, le temps de conservation de la chaleur de la trempe du bain de sel est considérablement raccourci, selon JB/T6048-2004 "Chauffage et refroidissement des pièces métalliques dans le bain de sel", le le temps de maintien de la trempe est de 100 mm de diamètre ou d'épaisseur d'environ 2h. Avantages de la trempe au bain de sel :

• L'uniformité de la trempe dans le bain de sel est meilleure que celle du four électrique, et l'écart de dureté de surface d'une seule pièce est augmenté de ±1HRC du four électrique à ±0.5HRC.
• Étant donné que le coefficient de transfert de chaleur du milieu de bain de sel est beaucoup plus élevé que celui de l'air, le temps de revenu du bain de sel n'est que de 50% du revenu du four électrique pour les mêmes pièces d'engrenage, et le cycle de production et le coût de chauffage sont réduit de 50 %.
• Il montre la courbe de distribution des contraintes résiduelles de la couche de surface de la pièce cémentée après chauffage au four électrique et chauffage et revenu au bain de sel. Les figures 4 et 5 montrent la structure de la couche cémentée après chauffage au four électrique et chauffage et revenu au bain de sel. Le niveau du corps est le même, on peut voir que la contrainte résiduelle de la trempe au bain de sel et les résultats du test de performance de l'organisation peuvent obtenir l'effet de la trempe du four électrique.
• Le milieu de trempe du bain de sel ne peut pas être aggloméré et doit être isolé en permanence. Après la trempe au bain de sel, la source de chaleur inactive est utilisée pour la trempe afin d'économiser de l'énergie et d'augmenter l'efficacité.

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