Mục đích của việc carburizing que khoan trong quá trình sản xuất
Mục đích chính của việc tôi hóa thanh khoan của búa khoan đá trong quá trình sản xuất là tối ưu hóa sự cân bằng giữa các đặc tính bề mặt và lõi của vật liệu, và cải thiện độ bền và độ tin cậy của nó dưới điều kiện làm việc khắc nghiệt. Sau đây là mục đích cụ thể và phân tích kỹ thuật của quá trình tôi hóa:
1. Tăng cường độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn
-Cơ chế: Carbon hóa được thực hiện bằng cách thẩm thấu các nguyên tố carbon vào bề mặt của thanh khoan, tạo thành một lớp carbon cao (thường có hàm lượng carbon từ 0,8% - 1,2%), tiếp theo là tôi và tôi nhiệt độ thấp, dẫn đến sự hình thành cấu trúc martensit độ cứng cao trên bề mặt.
– Hiệu quả: Độ cứng bề mặt có thể đạt HRC 58-64, cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn, giải quyết các vấn đề mài mòn do ma sát với đá, và kéo dài tuổi thọ của ống khoan.
2. Duy trì sự bền bỉ của trái tim để chịu đựng tác động
-Lựa chọn vật liệu: Ma trận của cần khoan thường được làm từ thép carbon thấp (chẳng hạn như 20CrMnTi), có hàm lượng carbon thấp trong lõi sau khi được tôi (khoảng 0.1% -0.3%), khả năng tôi thấp và giữ được cấu trúc dẻo (như ferit + perlít).
- Cân bằng hiệu suất: Lõi có độ bền cao có thể hấp thụ năng lượng va chạm, ngăn chặn sự gãy giòn của các thanh khoan trong các hoạt động va chạm tần suất cao, và thích ứng với điều kiện tải động cao của các máy khoan đá.
3. Tối ưu hóa phân bố ứng suất dư
- Ảnh hưởng của quy trìnhThể tích của lớp cacbua nở ra trong quá trình tôi, hình thành ứng suất nén trên bề mặt, bù đắp cho ứng suất kéo trong quá trình vận hành, và làm chậm quá trình hình thành vết nứt.Cải thiện khả năng chống mệt mỏi: Trạng thái ứng suất nén bề mặt có thể tăng cường sức bền uốn mệt mỏi của ống khoan (khoảng 30% - 50%), giảm thiểu các hỏng hóc do mệt mỏi gây ra bởi ứng suất tuần hoàn.
4. Tính thích ứng của nền kinh tế và quy trình
- Hiệu quả chi phí: So với thép hợp kim cao tổng thể, quá trình thấm cacbon giúp giảm chi phí vật liệu trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất, làm cho nó phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
- Kiểm soát độ sâu: Độ sâu của lớp tôi carbon thường được thiết kế từ 0,8-1,5mm (điều chỉnh theo đường kính của ống khoan), cân nhắc đến yêu cầu chống mài mòn và tránh độ dày quá mức của lớp giòn.
5. Các ưu điểm phụ khác
-Cải thiện khả năng chống cắn: Bề mặt cứng cao làm giảm sự mài mòn do bám dính khi tiếp xúc với đá.
-Stability kích thước: Tôi luyện ở nhiệt độ thấp (180-220 ℃) giảm biến dạng trong khi vẫn duy trì độ cứng, đảm bảo độ chính xác hình học của cần khoan.
Biện pháp phòng ngừa
- Kiểm soát quá trình: Cần kiểm soát chính xác nhiệt độ carburizing (900-930 ℃), thời gian và tiềm năng carbon để tránh hiện tượng hạt thô hoặc carburizing quá mức dẫn đến tính giòn.
- Xử lý tiếp theo: Cần phải mài sau khi carburizing để loại bỏ lớp oxide và đảm bảo độ chính xác khi lắp ráp.
Thông qua quá trình tinh chế bằng carbon, thanh khoan của máy khoan đá đạt được hiệu suất gradient của "độ cứng bên ngoài và độ dẻo bên trong", và tuổi thọ toàn diện của nó có thể được tăng gấp 2-3 lần so với các thanh khoan chưa qua xử lý. Đây là một quy trình then chốt cân bằng giữa hiệu suất và kinh tế.
