Come misurare le prestazioni di raffreddamento dell'olio di tempra

Come misurare le prestazioni di raffreddamento dell'olio di tempra
L'olio di tempra è un mezzo di raffreddamento dedicato (olio di processo) per il processo di tempra del trattamento termico dei metalli. È formulato principalmente con olio base minerale miscelato con additivi come acceleratori di raffreddamento, antiossidanti e brillantanti.
Dopo che l'acciaio viene riscaldato alla regione dell'austenite ad alta temperatura, viene immerso nell'olio di tempra per un raffreddamento a velocità controllata. Ciò consente all'acciaio di formare una struttura martensitica e ne migliora la durezza e la resistenza. Rispetto alla tempra in acqua, l'olio fornisce un raffreddamento più blando a basse temperature, riducendo il rischio di cricche e deformazioni dei pezzi. È particolarmente adatto per parti di precisione come acciai legati, acciai per stampi, ingranaggi e cuscinetti.
Obiettivi del test
Determinare le prestazioni di raffreddamento dell'olio di tempra e ottenere parametri chiave tra cui curva di raffreddamento, temperatura caratteristica e velocità di raffreddamento.
Valutare la capacità di raffreddamento dell'olio di tempra e verificare se soddisfa i requisiti dei processi di trattamento termico.
Fornire supporto dati per la selezione dell'olio di tempra, l'accettazione di nuovi oli, il monitoraggio dell'invecchiamento dell'olio in uso e la regolazione del processo di trattamento termico. Garantire che la durezza temprata dei pezzi soddisfi le specifiche e ridurre i difetti come deformazione, cricche e punti molli.
Campione e apparecchiatura di test
Campione di prova: Olio di tempra
Apparecchiatura di prova: Tester per le prestazioni di raffreddamento dell'olio di tempra SH0220, conforme a SH/T 0220.
Procedure di test
Preparazione del campione e dell'apparecchiatura
Preparare 300 mL di campione di olio di tempra e versarlo nella tazza campione standard. Ispezionare la sonda d'argento e pulire la sua superficie con etanolo anidro per rimuovere contaminazioni d'olio e scaglie di ossido. Controllare il forno di riscaldamento, il sistema di acquisizione della temperatura e il meccanismo di sollevamento della sonda per confermare che lo strumento funzioni correttamente. Regolare la temperatura dell'olio alla temperatura di prova specificata.
Installazione della sonda e regolazione della posizione
Fissare la sonda d'argento sul meccanismo di sollevamento e regolare il finecorsa. Assicurarsi che quando la sonda scende, la sua estremità inferiore si trovi a circa 10 mm dal fondo della tazza campione. La sonda deve essere immersa verticalmente nel campione di olio senza toccare la parete della tazza.
Riscaldamento e mantenimento
Inviare la sonda d'argento nel forno di riscaldamento, riscaldarla a 810 °C e mantenerla per 2-3 minuti per ottenere una temperatura uniforme e stabile della sonda.
Tempra nel campione e acquisizione dati
Al termine del mantenimento della temperatura, immergere rapidamente la sonda d'argento verticalmente nel campione di olio di tempra e avviare contemporaneamente l'acquisizione dati. Registrare continuamente la variazione della temperatura della sonda nel tempo fino a quando la temperatura della sonda scende al di sotto di 200 °C, quindi interrompere l'acquisizione.
Rimozione e pulizia della sonda
Dopo il test, sollevare la sonda. Una volta raffreddata, pulirla con etanolo anidro per un uso futuro.
Elaborazione dati
Tracciare la curva di raffreddamento in base ai dati di temperatura-tempo raccolti. Calcolare la velocità di raffreddamento massima, la temperatura alla velocità di raffreddamento massima e i tempi di raffreddamento corrispondenti a 600 °C, 400 °C e 200 °C.
Test paralleli
Eseguire almeno due determinazioni parallele per lo stesso campione. Se i risultati soddisfano i requisiti di precisione, prendere il valore medio come risultato finale del test.
Emissione del rapporto
Registrare le informazioni sul campione, la temperatura dell'olio, la curva di raffreddamento e tutti i parametri caratteristici del raffreddamento, quindi emettere il rapporto di prova.
Risultati del test
Questo test è stato eseguito in conformità con SH/T 0220-1992, Metodo di prova per le prestazioni di raffreddamento degli oli per trattamenti termici. La temperatura dell'olio di prova era di 80 °C. I due risultati dei test paralleli soddisfano i requisiti di precisione specificati nello standard, quindi i dati sono validi.
Temperatura caratteristica dei campioni: 612 °C, 620 °C; valore medio: 616 °C
Tempo di raffreddamento da 800 °C a 400 °C: 3,4 s, 3,6 s; valore medio: 3,5 s
Velocità di raffreddamento massima: 82 °C/s a 525 °C
Tempo di raffreddamento da 800 °C a 600 °C: 1,2 s
Tempo di raffreddamento da 800 °C a 200 °C: 11,6 s
La curva di raffreddamento mostra una forma normale senza fluttuazioni anomale o plateau eccessivamente lunghi.
Si valuta che questo olio di tempra rapida brillante soddisfi i requisiti delle specifiche tecniche per le prestazioni di raffreddamento, ed è adatto per processi di tempra di ingranaggi e cuscinetti a bassa temprabilità.