Cara Mencegah Deformasi dan Retak pada Proses Quenching Furnace

Deformasi dan keretakan benda kerja adalah cacat kualitas yang paling umum dan berbahaya dalam pemrosesan tungku pendinginan. Karena parameter proses yang tidak wajar, pengoperasian yang tidak standar, penyimpangan parameter peralatan, dan karakteristik material, benda kerja logam rentan terhadap tekanan termal dan ketidakseimbangan tegangan struktural selama pemanasan suhu tinggi dan pendinginan cepat, yang mengakibatkan lengkungan, tekukan, deviasi dimensi, retak tepi, dan retak tembus internal. Cacat ini secara langsung menyebabkan hilangnya benda kerja, peningkatan biaya produksi, dan penundaan pesanan. Menguasai metode pencegahan yang ditargetkan adalah kunci untuk menstabilkan kualitas pemrosesan quenching.

1. Optimalkan Kurva Pemanasan Tungku Quenching untuk Mengurangi Stres Termal

Kecepatan pemanasan yang terlalu cepat adalah penyebab utama retak dan deformasi benda kerja. Pemanasan suhu tinggi yang cepat menyebabkan kenaikan suhu yang tidak konsisten pada permukaan dan inti benda kerja, menghasilkan tekanan termal yang sangat besar dan menyebabkan distorsi struktural dan keretakan. Untuk mengatasi masalah ini, tungku pendinginan profesional harus mengadopsi program pemanasan lambat multi-tahap: mengatur tahap pemanasan awal suhu rendah (200–400°C) untuk sepenuhnya menghilangkan sisa tegangan dan kelembapan benda kerja; mengadopsi kenaikan suhu gradien untuk menghindari kejutan termal seketika; memperpanjang waktu perendaman secara tepat sesuai dengan ketebalan benda kerja untuk memastikan suhu permukaan dan inti yang seragam, mengurangi tekanan perbedaan suhu. Untuk pelat tipis, strip, dan komponen presisi tidak beraturan, parameter pemanasan kecepatan rendah harus diterapkan secara ketat.

2. Pilih Media Pendinginan yang Cocok dan Kontrol Kecepatan Pendinginan

Mode pendinginan yang tidak masuk akal adalah penyebab utama deformasi dan keretakan pendinginan. Bahan baja yang berbeda memiliki batas toleransi tegangan yang berbeda: baja karbon tinggi dan baja perkakas memiliki ketangguhan yang buruk dan rentan retak pada pendinginan air yang cepat, sehingga pendinginan oli kecepatan sedang harus dilakukan untuk menyeimbangkan efek pengerasan dan pelepasan tegangan; baja struktural karbon sedang dapat menggunakan pendinginan komposit air-minyak, dengan pendinginan awal yang cepat untuk memastikan kekerasan dan pendinginan lambat kemudian untuk menghindari retak; bagian tipis presisi mengadopsi pendinginan gas untuk mewujudkan pendinginan lambat yang seragam dan sepenuhnya menghilangkan risiko deformasi. Penting untuk menghindari parameter pendinginan terpadu untuk semua benda kerja dan merumuskan skema pendinginan yang ditargetkan berdasarkan bahan dan struktur.

3. Standarisasi Penempatan Benda Kerja dan Pemasangan Tambahan Perlengkapan

Penempatan benda kerja yang tidak seimbang dan deformasi bebas selama pemanasan merupakan penyebab penting terjadinya deformasi tidak teratur. Selama pemuatan tungku, benda kerja harus ditempatkan rata dan rata, menghindari tekanan unilateral dan ekstrusi yang tumpang tindih. Untuk bagian yang mudah berubah bentuk seperti poros panjang, pelat tipis, dan bagian berbentuk busur, perlengkapan dan braket tahan suhu tinggi khusus harus digunakan untuk penjepitan tetap untuk membatasi ruang deformasi termal. Pemrosesan batch harus mengontrol kepadatan pemuatan batch tunggal untuk memastikan kelancaran sirkulasi gas panas di tungku dan pemanasan seragam pada setiap benda kerja, menghindari panas berlebih lokal dan distribusi tegangan yang tidak merata.

4. Kontrol Suhu Pendinginan dan Waktu Perendaman dengan Ketat

Pemanasan dengan suhu berlebih dan waktu perendaman yang berlebihan akan menyebabkan butiran baja menjadi kasar, meningkatkan kerapuhan material, dan mengurangi ketahanan retak. Pemanasan suhu rendah dalam jangka panjang menyebabkan transformasi fasa tidak mencukupi dan struktur internal tidak merata, mengakibatkan pelepasan tegangan dan deformasi yang tidak konsisten. Parameter suhu pendinginan standar khusus bahan harus diterapkan secara ketat, menghindari pemrosesan suhu berlebih dan suhu rendah, dan mencocokkan waktu perendaman sesuai dengan ketebalan benda kerja. Benda kerja yang tebal memperpanjang waktu perendaman dengan tepat, sedangkan bagian presisi yang tipis mempersingkat waktu pelestarian panas untuk mencegah pertumbuhan butiran dan kerusakan struktur.

5. Optimalkan Transfer Pasca Quenching dan Proses Tempering Selanjutnya

Kecepatan perpindahan benda kerja yang terlalu cepat dari tungku ke media pendingin akan menyebabkan penurunan suhu lokal secara tiba-tiba dan konsentrasi tegangan. Penting untuk menstandardisasi operasi transfer untuk memastikan pendinginan benda kerja yang stabil dan seragam. Selain itu, perawatan tempering yang tepat waktu setelah pendinginan sangat penting. Menyelesaikan temper suhu rendah atau suhu sedang dalam waktu 24 jam setelah pendinginan dapat sepenuhnya menghilangkan tegangan sisa pendinginan, menstabilkan ukuran benda kerja dan secara efektif mencegah keretakan tertunda selama penyimpanan dan penggunaan.

Dengan mengoptimalkan secara komprehensif parameter pemanasan tungku, proses pendinginan, spesifikasi operasi, dan prosedur pasca-pemrosesan, pabrik dapat mengurangi deformasi quenching dan tingkat cacat retak hingga lebih dari 90%, sehingga sangat meningkatkan tingkat kualifikasi produk dan manfaat ekonomi produksi.