特殊アルミ合金シャフトスリーブの熱処理工程
シャフトスリーブはギアポンプの主要部品のXNUMXつです。 高速ギアの両端に取り付けられ、ベアリングを支えます。 十分な強度と優れた耐摩耗性が必要です。 部品の性能要件を確保するために、当社の工場では非標準のアルミニウム-スズ合金を使用しており、Cuの役割はマトリックスを強化することです。 Snは、より柔らかく低融点のAl-Sn共晶を形成し、耐摩耗性を高めることができます。
オリジナルの熱処理プロセスは、515℃の固溶体6時間の水冷、180℃のエージング8時間の空冷です。 このプロセスにはXNUMXつの問題があります。
- Al-Sn共晶をオーバーファイアし、スズを添加して、スズ含有量が99.5%、融点が229°CのAl-Sn共晶を形成します。 ワークピースを515°Cに加熱すると、Al-Sn共晶がオーバーファイアし、急冷および冷却すると再溶融ペレットが形成されます。 再溶融ペレットを形成する過程で、一方で、粒界が酸化され、それが粒子の強度を低下させる。 一方、微細なボイドが多く発生し、粒子界面のエネルギーが増加し、金属の強度が低下するため、使用中に通過しやすくなります。 早期の失敗。
- プロセス生産時間は最大16時間と長く、生産効率は低く、エネルギー消費量は大きい。
金属組織観察および機械的性質試験データから、250℃×7時間の処理プロセスが理想的であることがわかります。 Al-Sn共晶は、壊れたネットワークの粒界に沿って分布しています。 一方では、Al-Sn共晶の分布は比較的均一であり、優れた耐摩耗性を確保します。 一方、Al-Sn共晶はマトリックスが分割されていないため、合金の可塑性と靭性が向上します。 合金のCu含有量が少なく、金型の冷却速度が速いため、250℃×7時間の処理工程でより高い硬度が得られます。 鋳造冷却プロセス中に、Cuは固溶体に溶けて消光効果を発揮することが保証されています。 自然老化による硬度の増加もこれを証明しています。
250℃×7時間の空冷プロセスの引張強度は、47℃×515時間の水冷+ 6℃×180時間の空冷プロセスの引張強度よりも8%高くなっています。
250℃×7時間の空冷プロセス温度は、共晶を過燃焼させることなく、より短い保持時間でAl-Sn共晶の破壊されたネットワーク分布を得るために、Al-Sn共晶の融点よりわずかに高くなっています。
プロセステストに基づいて、少量のバッチ(400個)の試作が行われました。 硬度と金属組織検査、およびテストベンチでの製品配送テストの後、すべての製品が認定されました。
このプロセスは1996年に正式に生産が開始され、数十万のシャフトスリーブが生産され、そのすべてが認定されています。 作業効率は1.3倍に向上し、年間約70,000万元の節約と80,000万kW.h以上の電力の節約が可能です。
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