Zlepšená odolnosť proti opotrebeniu povrchu tyčí na vyvrtávanie s rovnou stopkou

38CrMoAlA je vysokokvalitná legovaná konštrukčná oceľ. Jeho jedinečné chemické zloženie a mikroštruktúra poskytujú vynikajúce mechanické vlastnosti tyčí na vyvrtávanie s priamou stopkou. Medzi nimi je prítomnosť dispergovanej fázy kľúčom k zlepšeniu odolnosti legovanej ocele 38CrMoAlA proti opotrebovaniu. Dispergovaná fáza je komplexná zlúčenina tvorená zliatinovými prvkami, ako sú Cr (chróm), Mo (molybdén), Al (hliník) a uhlíkové prvky. Sú rovnomerne rozložené v matrici ocele, aby vytvorili "sieť výstuže". Táto výstužná sieť nielen zlepšuje tvrdosť matrice ocele, ale poskytuje aj dobrý základ pre jej následné povrchové kalenie.

Aj keď samotná legovaná oceľ 38CrMoAlA má vysokú tvrdosť, jej povrch sa pri dlhodobom spracovaní naďalej opotrebováva. Aby sa ešte viac zlepšila odolnosť tyčí na vyvrtávanie s priamou stopkou proti opotrebeniu, vznikla technológia povrchového kalenia. Technológia povrchového kalenia je spôsob zlepšenia jeho tvrdosti, odolnosti proti opotrebeniu, korózii a iných vlastností zmenou chemického zloženia, organizačnej štruktúry alebo napätosti povrchovej vrstvy materiálu. Bežne používané technológie povrchového kalenia pri spracovaní tyčí na vyvrtávanie s rovnou stopkou zahŕňajú nitridáciu a nauhličovanie.

Nitridácia je proces chemického tepelného spracovania, ktorý infiltruje atómy dusíka do kovového povrchu. Počas procesu nitridácie sa atómy dusíka spájajú s atómami železa v oceli za vzniku zlúčenín, ako je nitrid železa, ktoré majú vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Súčasne môže nitridačná úprava vytvoriť aj hustú nitridovú vrstvu na povrchu ocele. Táto nitridová vrstva nielenže zlepšuje odolnosť ocele proti korózii, ale tiež účinne zabraňuje vnikaniu častíc opotrebovania, čím predlžuje životnosť vyvrtávacej tyče s priamočiarou stopkou.

V prípade legovanej ocele 38CrMoAlA môže nitridačná úprava ďalej zlepšiť jej povrchovú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu. Keďže dispergovaná fáza v 38CrMoAlA už poskytla oceli vysokú tvrdosť matrice, nitridačná úprava môže na tomto základe ďalej zvýšiť gradient povrchovej tvrdosti, čím sa vytvorí viacvrstvová štruktúra „tvrdá-mäkká-tvrdá“. Táto štruktúra nielenže zlepšuje odolnosť vyvrtávacej tyče s rovnou stopkou proti opotrebeniu, ale tiež znižuje tvorbu a rozširovanie trhlín prostredníctvom tlmiaceho účinku "mäkkej vrstvy" pri náraze, čím sa zlepšuje jej rázová húževnatosť.

Nauhličovanie je proces chemického tepelného spracovania, ktorý infiltruje atómy uhlíka do kovového povrchu. Na rozdiel od nitridácie je hlavným účelom karburizácie zvýšenie obsahu uhlíka na povrchu ocele, čím sa zlepší jej pevnosť a tvrdosť. Počas procesu nauhličovania sa oceľ umiestni do nauhličovacieho média. Pri vysokej teplote atómy uhlíka difundujú do povrchu ocele a vytvárajú vrstvu s vysokým obsahom uhlíka. Táto vrstva s vysokým obsahom uhlíka môže počas následného procesu kalenia vytvárať tvrdú fázovú štruktúru, ako je martenzit, čím sa zlepšuje tvrdosť a odolnosť ocele voči opotrebovaniu.

Pre vyvrtávacie tyče s rovnou stopkou Nauhličovanie môže nielen zlepšiť tvrdosť a odolnosť ich povrchu proti opotrebeniu, ale aj prostredníctvom primeraných procesov kalenia a popúšťania môže oceľ získať dobrú kombináciu pevnosti a húževnatosti. Táto kombinácia umožňuje, aby si vyvrtávacia tyč s rovnou stopkou zachovala dostatočnú pevnosť a zabránila krehkému lomu pri vysokom zaťažení a vysokorýchlostnom spracovaní.

Kombinácia legovanej ocele 38CrMoAlA a technológie povrchového kalenia poskytuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu pre tyče na vyvrtávanie s rovnou stopkou. Dispergovaná fáza v 38CrMoAlA na jednej strane zlepšuje tvrdosť matrice ocele a poskytuje dobrý základ pre povrchové kalenie; na druhej strane technológie povrchového kalenia, ako je nitridovanie a nauhličovanie, ďalej zlepšujú tvrdosť a odolnosť povrchu vyvrtávacej tyče s priamočiarou stopkou a predlžujú jej životnosť.

V praktických aplikáciách tento synergický efekt umožňuje vyvrtávacej tyči s priamou stopkou udržiavať vysokú presnosť a stabilitu spracovania počas dlhodobého spracovania. Zároveň sa vďaka zlepšeniu odolnosti proti opotrebeniu výrazne zníži frekvencia výmeny vyvrtávacej tyče s priamočiarou stopkou, čím sa znížia výrobné náklady a prestoje.