Cel zabiegu wulkanizacyjnego:
Kiedy wulkanizacja jest stosowana jako materiał przeciwcierny w produktach metalurgii proszków, najczęściej stosowane są łożyska na bazie żelaza impregnowane olejem.Łożyska impregnowane olejem spiekanym (o zawartości grafitu 1% -4%) charakteryzują się prostym procesem produkcyjnym i niskim kosztem.W przypadku PV<18-25 kg·m/cm 2·sec może zastąpić brąz, stop babbitta i inne materiały przeciwcierne.Jednakże w ciężkich warunkach pracy, takich jak duża prędkość poślizgu na powierzchni ciernej i duże obciążenie jednostkowe, odporność na zużycie i żywotność spiekanych części gwałtownie spada.W celu poprawy właściwości przeciwciernych porowatych części przeciwciernych na bazie żelaza, zmniejszenia współczynnika tarcia i zwiększenia temperatury roboczej w celu poszerzenia zakresu zastosowania, obróbka wulkanizacyjna jest metodą godną promocji.
Siarka i większość siarczków ma pewne właściwości smarne.Siarczek żelaza jest dobrym smarem stałym, szczególnie w warunkach tarcia na sucho, obecność siarczku żelaza ma dobrą odporność na zatarcie.
Wyroby metalurgii proszków na bazie żelaza, wykorzystując jego pory kapilarne, można impregnować znaczną ilością siarki.Po podgrzaniu siarka i żelazo na powierzchni porów mogą wytwarzać siarczek żelaza, który jest równomiernie rozprowadzany w produkcie i zapewnia dobre smarowanie powierzchni ciernej oraz może poprawić wydajność cięcia.Po wulkanizacji powierzchnie cierne i tnące wyrobów są bardzo gładkie.
Po wulkanizacji porowatego spieku żelaza najważniejszą funkcją jest zapewnienie dobrych właściwości w zakresie tarcia na sucho.Jest materiałem samosmarującym w warunkach pracy bezolejowej (tzn. nie wolno stosować oleju ani nie dopuszcza się oleju), posiada dobrą odporność na zatarcie oraz ogranicza zjawisko wgryzania się wału.Ponadto właściwości cierne tego materiału różnią się od ogólnych materiałów przeciwciernych.Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem ciśnienia właściwego współczynnik tarcia nie zmienia się zbytnio.Gdy ciśnienie właściwe przekracza określoną wartość, współczynnik tarcia gwałtownie wzrasta.Jednakże współczynnik tarcia porowatego spieku żelaza po obróbce wulkanizacyjnej maleje wraz ze wzrostem jego ciśnienia właściwego w dużym zakresie ciśnień właściwych.Jest to cenna cecha materiałów przeciwciernych.
Łożysko impregnowane olejem na bazie spiekanego żelaza po wulkanizacji może pracować płynnie w temperaturze poniżej 250°C.
Proces wulkanizacji:
Proces obróbki wulkanizacyjnej jest stosunkowo prosty i nie wymaga specjalnego sprzętu.Proces przebiega następująco: włóż siarkę do tygla i podgrzej ją do stopienia.Gdy temperatura jest kontrolowana na poziomie 120-130 ℃, płynność siarki jest w tym czasie lepsza.Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, nie sprzyja impregnacji.Spiekany wyrób przeznaczony do impregnacji podgrzewa się do temperatury 100-150°C, następnie wyrób zanurza się w roztworze stopionej siarki na 3-20 minut, a niepodgrzany wyrób zanurza się na 25-30 minut.W zależności od gęstości produktu, grubości ścianki i stopnia zanurzenia wymaganego do określenia czasu zanurzenia.Czas zanurzenia w przypadku małej gęstości i cienkiej ścianki jest krótszy;nawzajem.Po ługowaniu produkt usuwa się, a pozostałą siarkę odsącza się.Na koniec zaimpregnowany produkt wkładamy do pieca, zabezpieczamy wodorem lub węglem drzewnym i podgrzewamy do temperatury 700-720°C przez 0,5 do 1 godziny.W tym czasie zanurzona siarka reaguje z żelazem, tworząc siarczek żelaza.W przypadku produktów o gęstości od 6 do 6,2 g/cm3 zawartość siarki wynosi około 35 do 4% (procent wagowy).Ogrzewanie i prażenie ma na celu spowodowanie, że siarka zanurzona w porach części utworzy siarczek żelaza.
Spiekany produkt po wulkanizacji można poddać obróbce poprzez zanurzenie w oleju i wykańczanie.
Przykłady zastosowań obróbki wulkanizacyjnej:
1. Tuleje wału młyna Tuleje wału są instalowane na obu końcach dwóch walców, w sumie cztery zestawy.Docisk walca wynosi 280 kg, a prędkość obrotowa 700-1000 obr/min (P=10 kg/cm2, V=2 m/s).Oryginalna tuleja z brązu cynowego została nasmarowana odrzutnikiem oleju.Obecnie zastępuje go porowaty spiek żelaza o gęstości 5,8 g/cm3 i zawartości S 6,8%.Zamiast oryginalnego urządzenia smarującego można zastosować oryginalne urządzenie smarujące.Wystarczy upuścić kilka kropli oleju przed jazdą i pracować nieprzerwanie przez 40 godzin.Temperatura rękawa wynosi tylko około 40°C.;Mierząc 12 000 kg mąki, tuleja nadal pracuje normalnie.
2. Wiertło stożkowe rolkowe jest ważnym narzędziem do wierceń naftowych.Na górze oleju wiertniczego znajduje się przesuwna tuleja wału, która znajduje się pod dużym ciśnieniem (ciśnienie P=500 kgf/cm2, prędkość V=0,15m/sek. ) i występują silne wibracje i wstrząsy.
Czas publikacji: 12 lipca 2021 r