Загартування водяним розпиленням: перспективна альтернатива гартуванню в оливі?

Дослідники представили новий підхід до застосування технології загартування водяним розпиленням (Water Spray Quenching, WSpQ), яка може стати альтернативою традиційному гартуванню в оливі для окремих типів зубчастих коліс, валів та інших деталей машин.

Як працює технологія?

На відміну від традиційного гартування, під час якого деталі занурюють у рідке середовище, WSpQ використовує високошвидкісне дрібнодисперсне розпилення води. Інтенсивність охолодження можна регулювати, змінюючи подачу води та стисненого повітря, що дозволяє адаптувати процес до геометрії деталі та марки сталі.

Результати випробувань

Під час випробувань технологія забезпечила коефіцієнт теплопередачі до 4000 Вт/(м²·К), що значно перевищує показники традиційного гартування в оливі (1500-2500 Вт/(м²·К). Також було підтверджено повне загартування дослідних деталей, формування високої частки мартенситу та отримання необхідних механічних властивостей після термічної обробки.

Потенційні переваги

Розробники зазначають, що технологія може дозволити використовувати менш леговані марки сталі без втрати необхідних механічних властивостей, підвищити міцність деталей та забезпечити більш точне керування процесом термічної обробки. Крім того, WSpQ відкриває можливість налаштування інтенсивності охолодження відповідно до геометрії деталі та конкретних умов експлуатації.

Наразі технологія проходить подальші дослідження. Наступний етап передбачає оцінку впливу процесу на деформацію деталей, їхню втомну міцність, залишкові напруження та можливість масштабування установки для промислового серійного виробництва.

За матеріалами Gear Technology