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Como o colar de perfuração AISI4145H pode ser evitado contra rachaduras e as propriedades mecânicas garantidas pela têmpera de média frequência?

Oct 30, 2023

Na inicialColar de broca AISI4145Hprocesso de têmpera de média frequência, taxa de sucateamento de têmpera e rachadura de 70% e propriedades mecânicas não qualificadas, para este problema, em mais de dois anos de prática de tateamento e produção, basicamente resolveu o problema, então há alguns insights.

Material do colar de perfuração para AISI4145H, composição química conforme mostrado na Tabela 1. A temperabilidade do aço é boa, a têmpera em óleo pode ser temperada em Ø80mm, após a têmpera tem propriedades mecânicas abrangentes e altas e é um material típico de têmpera em óleo.

 

Tabela 1 Composição química

AISI4145H

C%

Cr%

Mn%

Mo%

Si%

s%

p%

%

0.42-0.49

0.75-1.20

0.65-1.10

0.15-0.25

0.20-0.35

Menor ou igual a 0,04

Menor ou igual a 0,035

Menor ou igual a 0,35

 

As propriedades mecânicas doColar de broca AISI4145Hsão especificados em SY/T5144-1997, conforme mostrado na Tabela 2, o comprimento da peça é de cerca de 10m.

 

Tabela 2 Propriedades mecânicas dos regulamentos SY/T5144-1997 do comando de perfuração

Faixa de diâmetro externo

/milímetros

Força de rendimento

σ0.2

/MPa

Resistência à tracção

σb

/MPa

Alongamentoδ4

%

Energia de Impacto Charpy

AKv

/J

Dureza Brinell

/HBW

79.4-171.4

Maior ou igual a 758

Maior ou igual a 965

Maior ou igual a 13

Maior ou igual a 54

285-341

177.8-279.4

Maior ou igual a 689

Maior ou igual a 930

Maior ou igual a 13

Maior ou igual a 54

285-341

 

(3) Nos últimos anos, foram desenvolvidos equipamentos de têmpera por indução de média frequência, equipamentos especiais para tratamento térmico de peças de eixo longo, devido às suas características estruturais (específicas não detalhadas), substituindo o forno de poço profundo e reduzindo o investimento de suporte, como maior altura de elevação do guindaste móvel da oficina, grandes tanques de têmpera, equipamentos de calibração, etc., têm um alto grau de substituibilidade. A única deficiência é que o refrigerante de têmpera só pode usar refrigerante à base de água.

(4) Processo.

O processo utilizado é: têmpera de 840 ~ 860 graus, com velocidade de movimento de 0,2m/min através do indutor de aquecimento, resfriamento para a água da torneira spray de três estágios, temperatura da água 10 ~ 40 graus . Após a produção segundo este processo, os resultados obtidos são apresentados na Tabela 3

 

Tabela 3 Propriedades mecânicas

Força de rendimentoσ0.2

/MPa

Resistência à tracção

σb

/MPa

Alongamento

δ4

(%)

Energia de Impacto CharpyAKv

/J

Dureza Brinell

/HBW

Rachadura

930

1040

17.5

44,44,45

330-340

Existir

910

1030

19

77,68,79

330-340

Existir

 

(5) Análise e medidas.

AISI4145H é um material típico de têmpera em óleo, que utiliza menores taxas de têmpera e resfriamento que podem atender aos requisitos de têmpera, mas no equipamento de têmpera por indução de média frequência atualmente usado na água da torneira, o que inevitavelmente aumentará a tendência de têmpera. A chave para evitar a têmpera e a fissuração é compreender a quantidade adequada de pulverização de água para garantir a taxa adequada de têmpera e resfriamento.

 

Além disso, para garantir as propriedades mecânicas, o primeiro passo é garantir a qualidade da têmpera. Se a qualidade da têmpera não for alta, a transformação M não é suficiente, a dureza é baixa, não é possível ajustar o revenido para obter um excelente desempenho abrangente. Portanto, a têmpera não deve ser feita reduzindo a velocidade a frio, mas sim minimizando a velocidade a frio sob a premissa de garantir a qualidade da têmpera, ou seja, encontrar o ponto de equilíbrio entre a velocidade a frio necessária para garantir a qualidade da têmpera e evitar trincas. Seguindo essa ideia, fizemos um dial para registrar a quantidade de pulverização de água, e realizamos testes com diferentes quantidades de pulverização de água com base no processo original, e os resultados são mostrados na Tabela 4.

 

Tabela 4 Resultados experimentais em diferentes taxas de pulverização de água

Força de rendimentoσ0.2

/MPa

Resistência à tracção

σb

/MPa

Alongamento

δ4

(%)

Energia de Impacto CharpyAKv

/J

Dureza Brinell

/HBW

Rachadura

Escala de pulverização de água

715

885

22

48,44,56

290-300

NÃO

41

790

920

19.5

55,49,47

288-295

NÃO

4

825

970

23.5

66,68,59

330-335

NÃO

5.5

790

990

23

58,63,65

318-327

NÃO

5.5

Nota: As escalas “4” e “5,5” no texto são dados do mostrador e não representam a quantidade exata de água pulverizada.

 

Como pode ser visto na Tabela 4, não apareceram mais rachaduras após controlar a quantidade de pulverização de água, indicando que a redução da taxa de resfriamento de têmpera pode resolver o problema de rachaduras. Porém, em diferentes volumes de pulverização de água, os resultados apresentam algumas diferenças:

A quantidade de pulverização de água de “4”, existem indicadores de resistência e indicadores de tenacidade são fenômenos não qualificados, pertencentes à organização de têmpera não melhoraram, indicando que a taxa de resfriamento fornecida pelo pequeno; quantidade de pulverização de água de “5,5”, os indicadores são qualificados, indicando que o fornecimento de velocidade de resfriamento atingiu basicamente o ponto de equilíbrio dos requisitos.

No processo de produção e teste descobriu-se que o material AISI4145H tem uma certa tendência à fragilidade do revenido, atenção especial deve ser dada ao resfriamento do revenido deve fornecer uma taxa de resfriamento suficientemente grande, a fim de evitar a redução do Akv.

 

O anterior falou aproximadamente doColar de broca AISI4145Hprocesso de produção de têmpera por indução de média frequência, para evitar trincas e garantir propriedades mecânicas de algumas ideias e métodos, que também é um pouco da nossa experiência no teste de produção. A implementação do processo específico também precisa se basear no status do equipamento, na estabilidade do fornecimento de energia, na temperatura da água e em outros aspectos da consideração abrangente, incluindo detalhes operacionais, incluindo o desenvolvimento de procedimentos de processo detalhados para atender aos requisitos de os desenhos do produto.

 

Fonte: Revista Metalworking (Processamento Térmico)

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