Análisis de la distribución de la dureza de los recubrimientos del núcleo de la válvula de bola

1.1 Cambios dimensionales del núcleo de bola antes y después del revestimiento
El tamaño del núcleo de la bola cambió significativamente antes y después del revestimiento, la esfericidad aumentó de 10 a 20 veces que antes del revestimiento. La desviación máxima aumentó a 20 - 40 veces que antes de revestimiento. Sin embargo, el espesor del recubrimiento del núcleo de la bola es de 1000 μ m, y el dibujo requiere una dureza del recubrimiento de 58 a 63HRC, lo que corresponde a un espesor del recubrimiento de aproximadamente 650 μ m, es decir, la tolerancia de molienda del recubrimiento es de 350 μ m. En principio, cuando la esfericidad del núcleo es inferior a 350 μ m, se puede moler al tamaño y la dureza requeridos por el dibujo. Por lo tanto, después del revestimiento al vacío del núcleo de la bola, cuando la deformación del núcleo de la bola es menor que la tolerancia de molienda del núcleo de la bola, tomando el núcleo de la bola 1 # como ejemplo, la tolerancia de molienda en un lado es de 0,5 mm. Cuando la esfericidad es inferior a 0,5 mm, se puede moler un proceso de molienda razonable para obtener un núcleo de bola calificado de la bola. . El margen de molienda del núcleo de bola 1 # se muestra en la Figura 5.

 
Figura 5 Diagrama esquemático del margen de molienda para el núcleo de bola 1 #

1.2 Análisis del tiempo de procesamiento de molienda de núcleo de bola
La Figura 6 muestra la distribución del tiempo de procesamiento de cada punto de posicionamiento de tres grupos de núcleos de bolas con diferentes tamaños durante el molienda. Se puede ver en la figura que los puntos de posicionamiento con el tiempo de molienda más largo de todos los núcleos de bola se distribuyen en el círculo medio, y el tiempo de molienda en el punto 2 es el más largo entre todos los puntos de posicionamiento. El tiempo de molienda de los núcleos de bola 2 # y 3 # en el primer grupo y el núcleo de bola 7 # en el tercer grupo es mayor que el de otros núcleos de bola en el mismo grupo, principalmente debido al volumen más grande del punto de flujo del núcleo de bola. En el proceso de molienda, el punto más alto del cabezal de corte y la superficie del núcleo de bola se contactan primero, y el punto de flujo es el primero en ser sometido a la acción de molienda del cabezal de corte. Cuando el recubrimiento del núcleo es revestimiento al vacío, el recubrimiento superficial se deslizará, haciendo que el diámetro general del círculo sea demasiado grande, por lo que el tiempo de molienda del círculo medio en la Figura 6 (a) es más largo.

 
Figura 6

1.3 Análisis de la dureza del núcleo de la bola después de la molienda
La varianza es la medida de la uniformidad de un conjunto de datos. La Tabla 4 muestra el valor de varianza de la dureza del recubrimiento de la superficie de 8 núcleos de bola de seguimiento. La figura 7 muestra la distribución de la varianza de dureza de cada núcleo de bola después de la molienda. Entre ellos, el valor de varianza del núcleo 3 # es el más grande, y su distribución de dureza también es la más desigual. De los resultados de la prueba de dureza en la Tabla 4, se puede ver que los valores de dureza cerca de los puntos de prueba en los círculos izquierdo, derecho y medio del núcleo 3 # son inferiores a 50HRC, y el valor de dureza en el punto de anclaje 2 es el más bajo, solo 39 HRC. Mientras que otros valores de dureza del núcleo son superiores a 50HRC. La dureza macroscópica del recubrimiento se ve afectada por el grosor del recubrimiento. Cuando la dureza es inferior a 50HRC, cuanto menor sea el valor medido, menor será el espesor del recubrimiento.

 
Figura 7 Comparación de la varianza de dureza del núcleo

1.4 Análisis de la relación entre el tiempo de molienda y la dureza de los núcleos de bolas
La Figura 8 (a) muestra la relación entre el tiempo de molienda antes de la corrección y la varianza de dureza. De los resultados de la comparación de tres grupos de núcleos de bola con diferentes tamaños en la figura, se puede ver que cuanto más corto es el tiempo de molienda, menor será la varianza de dureza. Sin embargo, hay algunos valores anormales en la tabla, por ejemplo, el tiempo de molienda y la varianza de dureza de 2 # y 3 # en el primer grupo y 7 # en el tercer grupo no pueden corresponder a otros valores de prueba en el mismo grupo, principalmente debido al grave deslizamiento de la capa de recubrimiento, que es causado por el gran volumen del punto 2 y el círculo medio. Después de que los tres núcleos con tiempos de molienda anormales fueron reparados de acuerdo con el tiempo mínimo de molienda del mismo grupo, los resultados se muestran en la Figura 8 (b). Por lo tanto, controlar el tiempo de molienda del núcleo de la bola puede garantizar la uniformidad de la distribución de la dureza del núcleo de la bola. Cuanto más corto sea el tiempo de molienda, más uniforme se vuelve la distribución de dureza del recubrimiento.


Figura 8

2. Conclusión
Cuando el núcleo es revestido al vacío, el recubrimiento superficial del núcleo se deslizará debido a la gravedad y aparecerán puntos de flujo, lo que reducirá la redondez de la bola. Si la redondez del núcleo después del revestimiento al vacío se puede garantizar para ser inferior a 0,5, se puede controlar por el tiempo desde el comienzo de la molienda a todos los puntos de posicionamiento en la superficie del núcleo se molienda para garantizar la uniformidad del espesor del recubrimiento después de la molienda esférica.