ファスナーの予熱処理の焼きならしと焼きなまし工程の比較

グリーンマニュファクチャリングは、機械製造業界の持続可能な発展を達成するための重要な戦略です。 ファスナーの前熱処理における正規化とアニーリングは、最も一般的に使用される 2 つのプロセスであり、ファスナーの熱処理の約 30% を占めます。 これら 2 つのプロセス方法は、プロセス中にそれぞれ異なる特性を持っていますが、低炭素鋼または中炭素鋼材料を扱う場合には同じ (または類似した) プロセス目標を達成できます。

　　 GB/T16923-1997 の「鋼部品の焼ならしと焼きなまし」によれば、技術的要件はほとんど同じ (または類似) です。

　　1. 関数

　　 焼きならしとは、ファスナーに使用される低炭素鋼や中炭素鋼に応じて、Ac3以上の30～70℃に加熱した後、空冷または室温まで冷却することをいいます。不完全焼鈍または等温焼鈍は、鋼をAc1以上の約30～50℃に加熱し、一定時間保持した後、炉で一定温度まで冷却し、その後室温まで空冷します。 中炭素鋼と低炭素鋼を処理できるという点で類似または類似しており、処理によって得られる金属組織はフェライト+パーライトであり、状況によっては予備熱処理または最終熱処理として使用できます。 構造を微細化し、機械的特性と切削性能を向上させ、内部応力を除去するという目的を達成するため。

　　2. プロセス特性の比較

　　ａ． 焼ならし後の結晶粒は焼鈍したものより小さくなり、より多くのパーライトが得られ、機械的性質は焼鈍したものよりわずかに高くなります。

　　b. 焼ならし部品は炉に投入されることが多く、加熱温度は一般に焼鈍より若干高く、保持時間は焼鈍より短くなります。

　　c. 正規化では炭化物のネットワーク構造を除去できますが、焼きなましでは除去できません。

　　d. 炭素含有量の低い炭素鋼の焼きならし処理は焼きなましよりも優れており、逆も同様で、焼きならしよりも優れています。

　　3. プロセスコスト（ガイド：ファスナーの気相防錆技術の開発方向と動向）

　　 正規化とアニーリングの比較は、主にリソースの消費電力、時間に関する保温と冷却の違い、および対応するコストの違いにあります。

　　 国内熱処理業評価原単位では、エネルギーコストは焼きならしで0.542Kw.h.Kg、焼鈍で0.580Kw.h.Kgとなります。 産業用電力コストは 0.70 元/Kw.h として計算され、アニーリング電力エネルギーの平均コストが計算されます。 その差は0.03元/kgです。

　　中国各地の正規化加工の最低価格によると人件費は1kg/kg程度です。 焼ならし工程の人件費は約0.32元/Kg、焼鈍工程の人件費は約0.35元/Kgで、その差は約0.03元/Kgです。

　　 中国の同じ地域での焼きならし熱処理とアニーリング熱処理の価格差は約0.2元/Kgです。 実際、価格差を具体的に分析したところ、価格差は依然として伝統的な加熱方法とより大きな生産バッチに基づいていることがわかります。

　　4. プロセス評価

　　 ファスナーの製造と加工技術の要件が基本的に同じ場合、焼ならしプロセスよりも焼きならしプロセスの方が環境に優しく、主にエネルギー消費量と加工工数に反映されます。

　　 低温焼鈍（歪取り焼鈍）：加熱温度

　　 再結晶焼鈍：加熱温度TR+150～250℃、保持時間0.5～1h、空冷、回復再結晶プロセスが起こり、変形粒子は微細な等軸粒子となり、冷間加工硬化効果と内部応力が除去されます。 低炭素鋼の再結晶焼鈍温度は600～650℃、硬度は75～90HRBの範囲です。

　　不完全焼鈍：加熱温度Ac1+30～50℃、炭素鋼は通常700～750℃で、結晶粒を微細化し、硬度を下げ、塑性を改善し、内部応力を除去します。

　　 球状化焼鈍：Ac1より若干高めの加熱温度で、長時間保温後500℃未満まで徐冷。 空冷により炭化物を球状化し、硬度を下げることができ、冷間据え込み性能が向上します。

　　 焼ならし：低炭素鋼と中炭素鋼の加熱温度Ac3+（50～70℃）、低炭素鋼は硬度を高めて切削に適し、中炭素鋼は結晶粒を微細化し、応力緩和を均一に組織します。

　　 応用例：

　　 例：20＃鋼の3点溶接ガスケット、850℃0.5hの焼鈍と720℃3hの不完全焼鈍を使用、硬度125～165HBWは基本的に類似しており、焼鈍は不完全焼鈍よりも生産サイクルを節約し、高効率です。

　　 SWRM15鋼製片面リベットは840℃で0.5時間焼きならしされ、600℃で4時間再結晶焼鈍されます。 前者の硬度は 95 HRB 以上、後者の硬度は 78 ～ 88 HRB で、リベッティング性能の要件を満たします。

　　45 鋼大型ワッシャーの場合、硬度要件が 200HV を超える場合、760℃ 2.5 時間の不完全焼鈍よりも、870℃ 1 時間の焼きならしの方が優れています。 硬度は200HV以上に達することができ、生産性は焼きなましよりも大幅に高くなります。

　　統計によると、焼きならしと焼きなましのコスト差は0.2元/Kg～0.45元/Kgです。 アニーリングプロセスの代わりに正規化プロセスを適切に選択すれば、ファスナー会社が同時にグリーンマニュファクチャリングを達成するのに役立ちます。 かなりの経済的利益がもたらされます。

　　 つまり、ファスナー産業の発展と先端技術の促進に伴い、エネルギーの節約と消費量の削減が第一に考えられ、焼きなましプロセスと比較して焼きならしプロセスのグリーン特性がより明白かつ顕著になるでしょう。

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