Kāds ir oglekļa konstrukcijas tērauda slāpēšanas mērķis?

Kāds ir oglekļa konstrukcijas tērauda slāpēšanas mērķis?
Oglekļa konstrukcijas tērauda rūdīšanas process ietver tērauda sildīšanu līdz austenitizējošai temperatūrai (parasti 30 - 50 grādi virs AC3, pieprasot pilnīgu austenitizāciju hipoeutectoid tēraudam), turot tēraudu šajā temperatūrā noteiktā laika posmā, lai mikrostruktūra varētu pilnībā pārveidoties par austenītu, un pēc tam strauji dzesējot, lai iegūtu tādu ūdeni vai eļļu. Tās galvenais mērķis ir panākt "izrāvienu" uzlabošanos mehāniskajās īpašībās, mainot tērauda iekšējo mikrostruktūru (pārveidojot austenītu par līdzsvara struktūrām, piemēram, martensītu vai bainītu), īpaši izturības un cietības prasībām. Šo procesu var iedalīt šādos četros galvenajos mērķos:
1. Ievērojami uzlabot tērauda cietību un nodiluma izturību
Oglekļa konstrukcijas tērauda (piemēram, Pearlite + Ferrite) līdzsvara mikrostruktūrai ir salīdzinoši zema cietība (piemēram, karstā - ripotā Q235 tērauda cietība ir aptuveni HB150 - 180, un 45 tērauds ir aptuveni HB170 - 210). Tas padara to nepiemērotu lietojumprogrammām, kurām nepieciešama nodiluma un skrāpējumu izturība (piemēram, nodilumizturīgas virsmas uz mehāniskām detaļām un instrumenta malām). Redošanas laikā austenīts strauji atdziest (dzesēšanas ātrumam jāpārsniedz "kritiskā dzesēšanas ātrums"). Atomiem nav laika izkliedēt un veidot līdzsvara pērlīti, un tā vietā ir spiesti veidot martensītu. Martensīts ir piesātināts ciets oglekļa šķīdums -FE, ar ievērojamu režģa kropļojumu un daudzām iekšējām dislokācijām. Tas ievērojami palielina cietību:
Vidējs - Oglekļa konstrukcijas tērauds (piemēram, 45 tērauds) pēc rūdīšanas var sasniegt HRC55 - 60 cietību, ievērojami pārsniedzot karsti ritinātā tērauda.
Augsts - oglekļa konstrukcijas tērauds (piemēram, 65 tērauds) pēc rūdīšanas var sasniegt pat HRC60-65 cietību, tuvojoties parastā instrumenta tērauda līmenim.
Šī augstā cietība efektīvi uzlabo detaļu nodiluma izturību un samazina nodilumu lietošanas laikā (piemēram, rūdīšanas darbgaldu vada un pārnesumu zobu sāni).
2. Ievērojami uzlabo tērauda izturību un deformācijas izturību
Papildus cietībai, slāpēšana ievērojami palielina oglekļa konstrukcijas tērauda stiepes izturību, ražas izturību un deformācijas izturību. Ferītam līdzsvara struktūrā ir augsta plastiskums, bet zema stiprība, savukārt Pearlite ir mērena izturība. Martensīts tomēr var sasniegt stipruma pieaugumu par 50% -100% režģa kropļojumu un dislokācijas stiprināšanas dēļ.
Piemēram, 45 tēraudam ir karsts - velmēta stiepes izturība aptuveni 600 MPa. Pēc slāpēšanas (bez rūdīšanas) stiepes izturība palielinās līdz vairāk nekā 1000 MPa, un ražas stiprums palielinās no 355 MPa līdz vairāk nekā 800 MPa.
Detaļām, kuras nes slodzi, pretojas triecienam vai pretojas deformācijai (piemēram, šahtām, stieņu savienošanai un skrūvēm), lielā izturība pēc rūdīšanas nodrošina, ka detaļas ne deformē un neizraisa sarežģītos darbības apstākļos, tādējādi atbilst struktūras slodzei -. līdzsvars. "
Lai arī oglekļa strukturālie tēraudi pēc slāpēšanas sasniedz ārkārtīgi augstu cietību un izturību, tiem ir ievērojami trūkumi: augsts iekšējais stress martensīta struktūrā, slikta elastība un ārkārtīgi zema izturība (pakļauts trauslam lūzumam, ar trieciena enerģijas absorbciju parasti tikai 5 - 10j). Tieša lietošana var viegli izraisīt neveiksmi nelielas ietekmes vai stresa koncentrācijas dēļ. Tāpēc slāpēšanu reti izmanto kā "galīgo termisko apstrādi", bet drīzāk kā rūdīšanas procesa priekštecis. Tās pamatfunkcija ir nodrošināt "augstu - cietību, augstas stiprības pamata struktūru" turpmākām veiktspējas pielāgošanai.
Turpmākā rūdīšana dažādās temperatūrās (zema - Temperatūra temperatūra 150 - 250 grādi, vidēja - Temperatūras rūdīšana 350–500 grādu grādos un augstas temperatūras rūdīšana 500–650 grādos) var novērst iekšējo martensīta stresu un uzlabot izturību lielāko daļu rāpojoša stipruma.
Piemēram, pēc rūdīšanas un augstas - temperatūras rūdīšanas (rūdīšana un rūdīšana) 45 tērauda, ​​cietība tiek samazināta līdz HRC 28-32, bet stiepes izturība paliek virs 800 MPa un trieciena enerģijas absorbcija tiek palielināta līdz 50J. Tas sasniedz ideālu līdzsvaru ar "augstas izturības un augstu izturību", padarot to par visbiežāk izmantoto visaptverošo veiktspējas optimizācijas risinājumu mašīnu ražošanā . 4. Vietējās veiktspējas uzlabošana un "vietējās stiprināšanas" prasību izpildīšana
Dažām oglekļa konstrukcijas tērauda detaļām nav nepieciešama vispārēja augsta stiprība (lai izvairītos no vispārējās trausluma), un tai ir nepieciešama tikai kritisko darba zonu (piemēram, nodiluma virsmas un koncentrēta stresa zonas) stiprināšana. Šajos gadījumos slāpēšana var sasniegt "vietējo veiktspējas uzlabojumus", izmantojot "vietējo apkuri + vietējo dzesēšanu".
Piemēram, darbgaldu virzošajam sliedēm nepieciešama virsmas nodiluma izturība (augsta cietība), bet virzošajai sliedes matricai ir jāsaglabā izturība (lai izvairītos no trieciena lūzuma). To var panākt, izmantojot "indukcijas sildīšanas virsmas slāpēšanu". Tas ietver tikai virzošās sliedes virsmas sildīšanu līdz austenitizācijai un ātri to atdzesē, veidojot rūdītu martensītu (cietības HRC 50-55) uz virsmas, vienlaikus saglabājot matricas sākotnējo līdzsvara struktūru (uzturot izturību).
Citā piemērā skrūves galva vai vītņota daļa nepieciešama bīde un nodiluma pretestība. Vietējā slāpēšana var sasniegt kritisku veiktspēju, vienlaikus izvairoties no vispārējās trausluma un samazinot daļēji neveiksmes risku.