Ⅰ.თერმული დამუშავების ძირითადი კონცეფცია.
ა. სითბოს დამუშავების ძირითადი კონცეფცია.
ძირითადი ელემენტები და ფუნქციებისითბოს მკურნალობა:
1.გათბობა
მიზანია მივიღოთ ერთიანი და წვრილი ავსტენიტის სტრუქტურა.
2.ჰოლდინგი
მიზანია სამუშაო ნაწილის კარგად გაცხელება და დეკარბურიზაციისა და დაჟანგვის თავიდან აცილება.
3.გაგრილება
მიზანია აუსტენიტის გარდაქმნა სხვადასხვა მიკროსტრუქტურად.
მიკროსტრუქტურები თერმული დამუშავების შემდეგ
გაციების პროცესის დროს, გაცხელებისა და შეკავების შემდეგ, აუსტენიტი გარდაიქმნება სხვადასხვა მიკროსტრუქტურად, რაც დამოკიდებულია გაგრილების სიჩქარეზე. სხვადასხვა მიკროსტრუქტურა ავლენს განსხვავებულ თვისებებს.
ბ.თერმული დამუშავების ძირითადი კონცეფცია.
კლასიფიკაცია გათბობისა და გაგრილების მეთოდების, აგრეთვე ფოლადის მიკროსტრუქტურისა და თვისებების მიხედვით
1. ჩვეულებრივი თერმული დამუშავება (საერთო თერმული დამუშავება): წრთობა, ანილირება, ნორმალიზება, ჩაქრობა
2. ზედაპირის თერმული დამუშავება: ზედაპირის ჩაქრობა, ინდუქციური გამაცხელებელი ზედაპირის ჩაქრობა, ცეცხლოვანი გამაცხელებელი ზედაპირის ჩაქრობა, ელექტრული კონტაქტის გათბობის ზედაპირის ჩაქრობა.
3.ქიმიური თერმული დამუშავება: კარბურირება, აზოტირება, კარბონიტრირება.
4. სხვა სითბოს მკურნალობა: კონტროლირებადი ატმოსფერული სითბოს მკურნალობა, ვაკუუმური სითბოს მკურნალობა, დეფორმაციის სითბოს მკურნალობა.
გ.ფოლადების კრიტიკული ტემპერატურა
ფოლადის ტრანსფორმაციის კრიტიკული ტემპერატურა მნიშვნელოვანი საფუძველია თერმული დამუშავების დროს გათბობის, შეკავებისა და გაგრილების პროცესების დასადგენად. იგი განისაზღვრება რკინა-ნახშირბადის ფაზის დიაგრამით.
ძირითადი დასკვნა:ფოლადის ფაქტობრივი კრიტიკული ტრანსფორმაციის ტემპერატურა ყოველთვის ჩამორჩება თეორიულ კრიტიკულ ტრანსფორმაციის ტემპერატურას. ეს ნიშნავს, რომ გახურებისას საჭიროა გადახურება, ხოლო გაგრილებისას საჭიროა არასაკმარისი გაგრილება.
Ⅱ.ფოლადის დამუშავება და ნორმალიზება
1. ანეილირების განმარტება
ანეილირება გულისხმობს ფოლადის გაცხელებას Ac1 კრიტიკულ წერტილზე ზემოთ ან ქვემოთ ტემპერატურამდე, რომელიც მას ამ ტემპერატურაზე ატარებს და შემდეგ ნელა გაცივდება, ჩვეულებრივ ღუმელში, წონასწორობასთან ახლოს სტრუქტურის მისაღწევად.
2. ანეილირების მიზანი
① დაარეგულირეთ სიმტკიცე დამუშავებისთვის: დამუშავებადი სიხისტის მიღწევა HB170~230 დიაპაზონში.
② ნარჩენი სტრესის მოხსნა: ხელს უშლის დეფორმაციას ან გახეთქვას შემდგომი პროცესების დროს.
③მარცვლის სტრუქტურის დახვეწა: აუმჯობესებს მიკროსტრუქტურას.
④ მზადება საბოლოო თერმული დამუშავებისთვის: მიიღება მარცვლოვანი (სფეროიზირებული) პერლიტი შემდგომი ჩაქრობისა და წრთობისთვის.
3.სფეროიდული ანეილირება
პროცესის სპეციფიკაციები: გათბობის ტემპერატურა არის Ac₁ წერტილთან ახლოს.
მიზანი: ცემენტიტის ან კარბიდების სფეროიდიზაცია ფოლადში, რის შედეგადაც მიიღება მარცვლოვანი (სფეროიზირებული) პერლიტი.
გამოსაყენებელი დიაპაზონი: გამოიყენება ფოლადებისთვის ევტექტოიდური და ჰიპერევტექტოიდური კომპოზიციებით.
4. Diffusing Annealing (ჰომოგენიზირებული ანილირება)
პროცესის სპეციფიკაციები: გათბობის ტემპერატურა ოდნავ დაბალია solvus ხაზის ფაზის დიაგრამაზე.
მიზანი: სეგრეგაციის აღმოფხვრა.
① დაბალინახშირბადოვანი ფოლადინახშირბადის შემცველობით 0,25%-ზე ნაკლები, ნორმალიზება სასურველია ანეილირებაზე, როგორც მოსამზადებელი თერმული დამუშავება.
②საშუალო ნახშირბადიანი ფოლადისთვის, ნახშირბადის შემცველობით 0,25%-დან 0,50%-მდე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მოსამზადებელი თერმული დამუშავება.
③ საშუალო და მაღალი ნახშირბადიანი ფოლადისთვის, ნახშირბადის შემცველობით 0,50%-დან 0,75%-მდე, რეკომენდირებულია სრული ანილირება.
④ მაღალინახშირბადოვანი ფოლადი0,75%-ზე მეტი ნახშირბადის შემცველობით, პირველად გამოიყენება ნორმალიზება ქსელის Fe₃C-ის აღმოსაფხვრელად, რასაც მოჰყვება სფეროიდული ანილირება.
Ⅲ.ფოლადის ჩაქრობა და წრთობა
ა.ჩაქრობა
1. ჩაქრობის განმარტება: ჩაქრობა გულისხმობს ფოლადის გაცხელებას Ac₃ ან Ac₁ წერტილზე მაღლა გარკვეულ ტემპერატურაზე, მის შენარჩუნებას ამ ტემპერატურაზე და შემდეგ გაცივებაზე მეტი სიჩქარით, ვიდრე კრიტიკული გაგრილების სიჩქარე, რათა შეიქმნას მარტენზიტი.
2. ჩაქრობის მიზანი: უპირველესი მიზანია მარტენზიტის (ან ზოგჯერ ქვედა ბაინიტის) მიღება, რათა გაიზარდოს ფოლადის სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა. ჩაქრობა ფოლადის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თერმული დამუშავების პროცესია.
3. ჩაქრობის ტემპერატურის განსაზღვრა სხვადასხვა ტიპის ფოლადისთვის
ჰიპოეუტექტოიდური ფოლადი: Ac₃ + 30°C-დან 50°C-მდე
ევტექტოიდი და ჰიპერევტექტოიდური ფოლადი: Ac1 + 30°C-დან 50°C-მდე
შენადნობი ფოლადი: 50°C-დან 100°C-მდე კრიტიკულ ტემპერატურაზე მაღალი
4. იდეალური ჩაქრობის საშუალებების გაგრილების მახასიათებლები:
ნელი გაგრილება "ცხვირის" ტემპერატურამდე: თერმული სტრესის საკმარისად შესამცირებლად.
მაღალი გაგრილების ტევადობა "ცხვირის" მახლობლად ტემპერატურა: არამარტენზიტული სტრუქტურების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად.
ნელი გაგრილება M₅ წერტილის მახლობლად: მარტენზიტული ტრანსფორმაციის შედეგად გამოწვეული სტრესის შესამცირებლად.
5. ჩაქრობის მეთოდები და მათი მახასიათებლები:
①მარტივი ჩაქრობა: მარტივი მუშაობა და შესაფერისია პატარა, მარტივი ფორმის სამუშაო ნაწილებისთვის. შედეგად მიღებული მიკროსტრუქტურა არის მარტენზიტი (M).
②ორმაგი ჩაქრობა: უფრო რთული და ძნელად კონტროლირებადი, გამოიყენება რთული ფორმის მაღალნახშირბადიანი ფოლადისა და უფრო დიდი შენადნობი ფოლადის სამუშაო ნაწილებისთვის. შედეგად მიღებული მიკროსტრუქტურა არის მარტენზიტი (M).
③ Broken Quenching: უფრო რთული პროცესი, რომელიც გამოიყენება დიდი, რთული ფორმის შენადნობი ფოლადის სამუშაო ნაწილებისთვის. შედეგად მიღებული მიკროსტრუქტურა არის მარტენზიტი (M).
④იზოთერმული ჩაქრობა: გამოიყენება მცირე, რთული ფორმის სამუშაო ნაწილებისთვის მაღალი მოთხოვნებით. შედეგად მიღებული მიკროსტრუქტურა არის ქვედა ბაინიტი (B).
6.გამკვრივებაზე მოქმედი ფაქტორები
გამკვრივების დონე დამოკიდებულია ფოლადში ზეგაციებული ავსტენიტის სტაბილურობაზე. რაც უფრო მაღალია ზეგაციებული აუსტინიტის სტაბილურობა, მით უკეთესია გამკვრივება და პირიქით.
ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სუპერგაციებული ოსტენიტის სტაბილურობაზე:
C-მრუდის პოზიცია: თუ C-მრუდი მარჯვნივ გადაინაცვლებს, კრიტიკული გაგრილების სიჩქარე მცირდება ჩაქრობისთვის, რაც აუმჯობესებს გამკვრივებას.
ძირითადი დასკვნა:
ნებისმიერი ფაქტორი, რომელიც გადაანაცვლებს C-მრუდს მარჯვნივ, ზრდის ფოლადის გამკვრივებას.
მთავარი ფაქტორი:
ქიმიური შემადგენლობა: გარდა კობალტისა (Co), აუსტენიტში გახსნილი ყველა შენადნობი ელემენტი ზრდის გამკვრივებას.
რაც უფრო ახლოსაა ნახშირბადის შემცველობა ნახშირბადოვანი ფოლადის ევტექტოიდურ შემადგენლობასთან, მით უფრო მეტად C-მრუდი გადაინაცვლებს მარჯვნივ და მით უფრო მაღალია გამკვრივება.
7. გამკვრივების განსაზღვრა და წარმოდგენა
①End Quench Hardenability ტესტი: გამკვრივება იზომება ბოლოს ჩაქრობის ტესტის მეთოდის გამოყენებით.
② კრიტიკული ჩაქრობის დიამეტრის მეთოდი: ჩაქრობის კრიტიკული დიამეტრი (D₀) წარმოადგენს ფოლადის მაქსიმალურ დიამეტრს, რომელიც შეიძლება სრულად გამაგრდეს კონკრეტულ ჩაქრობის გარემოში.
B. წრთობა
1. წრთობის განმარტება
წრთობა არის თერმული დამუშავების პროცესი, სადაც ჩამქრალი ფოლადი ხელახლა თბება A1 წერტილის ქვემოთ ტემპერატურამდე, ინახება ამ ტემპერატურაზე და შემდეგ გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე.
2. წრთობის მიზანი
ნარჩენი სტრესის შემცირება ან აღმოფხვრა: ხელს უშლის სამუშაო ნაწილის დეფორმაციას ან გახეთქვას.
ნარჩენი ოსტენიტის შემცირება ან აღმოფხვრა: ასტაბილურებს სამუშაო ნაწილის ზომებს.
ჩამქრალი ფოლადის მტვრევადობის აღმოფხვრა: არეგულირებს მიკროსტრუქტურასა და თვისებებს სამუშაო ნაწილის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.
მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ჩაქრობის შემდეგ ფოლადი დაუყონებლივ უნდა იყოს გამაგრებული.
3. წრთობის პროცესები
1.დაბალი ტემპერირება
დანიშნულება: ჩაქრობის სტრესის შესამცირებლად, სამუშაო ნაწილის გამძლეობის გასაუმჯობესებლად და მაღალი სიხისტისა და აცვიათ წინააღმდეგობის მისაღწევად.
ტემპერატურა: 150°C ~ 250°C.
შესრულება: სიხისტე: HRC 58 ~ 64. მაღალი სიხისტე და აცვიათ წინააღმდეგობა.
აპლიკაციები: ხელსაწყოები, ფორმები, საკისრები, კარბურირებული ნაწილები და ზედაპირზე გამაგრებული კომპონენტები.
2.მაღალი ტემპერამენტი
მიზანი: მიაღწიოს მაღალი სიმტკიცეს საკმარის სიმტკიცესთან და სიმტკიცესთან ერთად.
ტემპერატურა: 500°C ~ 600°C.
შესრულება: სიმტკიცე: HRC 25 ~ 35. კარგი საერთო მექანიკური თვისებები.
აპლიკაციები: ლილვები, გადაცემათა კოლოფი, დამაკავშირებელი წნელები და ა.შ.
თერმული გადამუშავება
განმარტება: ჩაქრობას, რომელსაც მოჰყვება მაღალი ტემპერატურის წრთობა, ეწოდება თერმული დამუშავება, ან უბრალოდ წრთობა. ამ პროცესით დამუშავებულ ფოლადს აქვს შესანიშნავი საერთო შესრულება და ფართოდ გამოიყენება.
Ⅳ.ფოლადის ზედაპირის თერმული დამუშავება
ა.ფოლადების ზედაპირის ჩაქრობა
1. ზედაპირის გამკვრივების განმარტება
ზედაპირის გამკვრივება არის თერმული დამუშავების პროცესი, რომელიც შექმნილია სამუშაო ნაწილის ზედაპირული ფენის გასაძლიერებლად მისი სწრაფი გაცხელებით, რათა ზედაპირული ფენა გარდაიქმნას ავსტენიტად და შემდეგ სწრაფად გაგრილდეს. ეს პროცესი ხორციელდება ფოლადის ქიმიური შემადგენლობის ან მასალის ძირითადი სტრუქტურის შეცვლის გარეშე.
2. მასალები, რომლებიც გამოიყენება ზედაპირის გამკვრივებისთვის და სტრუქტურის შემდგომი გამკვრივებისთვის
მასალები, რომლებიც გამოიყენება ზედაპირის გამკვრივებისთვის
ტიპიური მასალები: საშუალო ნახშირბადოვანი ფოლადი და საშუალო ნახშირბადოვანი შენადნობის ფოლადი.
წინასწარი მკურნალობა: ტიპიური პროცესი: წრთობა. თუ ძირითადი თვისებები არ არის კრიტიკული, ნორმალიზება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამის ნაცვლად.
გამკვრივების შემდგომი სტრუქტურა
ზედაპირის სტრუქტურა: ზედაპირული ფენა, როგორც წესი, ქმნის გამაგრებულ სტრუქტურას, როგორიცაა მარტენსიტი ან ბაინიტი, რომელიც უზრუნველყოფს მაღალ სიმტკიცეს და აცვიათ წინააღმდეგობას.
ბირთვის სტრუქტურა: ფოლადის ბირთვი, როგორც წესი, ინარჩუნებს თავის თავდაპირველ სტრუქტურას, როგორიცაა პერლიტი ან გამაგრებული მდგომარეობა, ეს დამოკიდებულია წინასწარ დამუშავების პროცესზე და საბაზისო მასალის თვისებებზე. ეს უზრუნველყოფს, რომ ბირთვი ინარჩუნებს კარგ სიმტკიცეს და სიმტკიცეს.
ბ.ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივების მახასიათებლები
1. მაღალი გათბობის ტემპერატურა და ტემპერატურის სწრაფი აწევა: ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივება, როგორც წესი, მოიცავს გათბობის მაღალ ტემპერატურას და სწრაფ გაცხელებას, რაც იძლევა სწრაფ გათბობას მოკლე დროში.
2. თხელი ოსტენიტის მარცვლის სტრუქტურა ზედაპირულ ფენაში: სწრაფი გაცხელების და შემდგომი ჩაქრობის პროცესის დროს, ზედაპირული ფენა აყალიბებს წვრილ ავსტენიტის მარცვლებს. ჩაქრობის შემდეგ, ზედაპირი ძირითადად შედგება წვრილი მარტენზიტისგან, სიმტკიცე, როგორც წესი, 2-3 HRC-ით უფრო მაღალი ვიდრე ჩვეულებრივი ჩაქრობა.
3. ზედაპირის კარგი ხარისხი: ხანმოკლე გათბობის დროის გამო, სამუშაო ნაწილის ზედაპირი ნაკლებად მიდრეკილია დაჟანგვისა და დეკარბურიზაციისკენ, ხოლო ჩაქრობის შედეგად გამოწვეული დეფორმაცია მინიმუმამდეა დაყვანილი, რაც უზრუნველყოფს ზედაპირის კარგ ხარისხს.
4. მაღალი დაღლილობის სიძლიერე: მარტენზიტული ფაზის ტრანსფორმაცია ზედაპირულ ფენაში წარმოქმნის კომპრესიულ სტრესს, რაც ზრდის სამუშაო ნაწილის დაღლილობის სიძლიერეს.
5. მაღალი წარმოების ეფექტურობა: ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივება შესაფერისია მასობრივი წარმოებისთვის, რაც გთავაზობთ მაღალ საოპერაციო ეფექტურობას.
C. ქიმიური თერმული დამუშავების კლასიფიკაცია
კარბურირება, კარბურირება, კარბურირება, ქრომიზირება, სილიკონიზირება, სილიკონიზირება, სილიკონიზირება, კარბონიტრირება, ბოროკარბურირება
დ.გაზის კარბურირება
გაზის კარბურიზაცია არის პროცესი, როდესაც სამუშაო ნაწილი მოთავსებულია დალუქულ გაზის კარბურაციულ ღუმელში და თბება ტემპერატურამდე, რომელიც გარდაქმნის ფოლადს ავსტენიტად. შემდეგ ღუმელში ჩაედინება ნახშირბადის შემცველი აგენტი, ან პირდაპირ შემოდის კარბურატორული ატმოსფერო, რაც ნახშირბადის ატომებს საშუალებას აძლევს გავრცელდეს სამუშაო ნაწილის ზედაპირულ ფენაში. ეს პროცესი ზრდის ნახშირბადის შემცველობას (wc%) სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე.
√ ნახშირბადის აგენტები:
•ნახშირბადით მდიდარი აირები: როგორიცაა ქვანახშირის გაზი, თხევადი ნავთობის გაზი (LPG) და ა.შ.
•ორგანული სითხეები: როგორიცაა ნავთი, მეთანოლი, ბენზოლი და ა.შ.
√ Carburizing პროცესის პარამეტრები:
•carburizing ტემპერატურა: 920~950°C.
•carburizing დრო: დამოკიდებულია carburized ფენის სასურველ სიღრმეზე და carburizing ტემპერატურაზე.
E. სითბოს მკურნალობა კარბურიზაციის შემდეგ
ფოლადი უნდა გაიაროს თერმული დამუშავება კარბურიზაციის შემდეგ.
თერმული დამუშავების პროცესი კარბურიზაციის შემდეგ:
√ ჩაქრობა + დაბალტემპერატურული ტემპერირება
1.პირდაპირი ჩაქრობა წინასწარი გაგრილების შემდეგ + დაბალტემპერატურული ტემპერატურით: სამუშაო ნაწილი წინასწარ გაცივდება კარბურების ტემპერატურიდან ბირთვის Ar1 ტემპერატურამდე ოდნავ ზემოთ და შემდეგ დაუყოვნებლივ ჩაქრება, რასაც მოჰყვება დაბალი ტემპერატურის ტემპერატური 160-180°C-ზე.
2. ერთჯერადი ჩაქრობა წინასწარ გაგრილების შემდეგ + დაბალტემპერატურული წრთობის შემდეგ: კარბურიზაციის შემდეგ სამუშაო ნაწილი ნელ-ნელა გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე, შემდეგ ხელახლა თბება ჩაქრობისა და დაბალტემპერატურული წრთობისთვის.
3. ორმაგი ჩაქრობა წინასწარ გაგრილების შემდეგ + დაბალტემპერატურული წრთობა: კარბურიზაციისა და ნელი გაგრილების შემდეგ, სამუშაო ნაწილი გადის გაცხელებისა და ჩაქრობის ორ ეტაპს, რასაც მოჰყვება დაბალი ტემპერატურის წრთობა.
Ⅴ.ფოლადების ქიმიური თერმული დამუშავება
1.ქიმიური თერმული დამუშავების განმარტება
ქიმიური თერმული დამუშავება არის თერმული დამუშავების პროცესი, რომლის დროსაც ფოლადის სამუშაო ნაწილი მოთავსებულია კონკრეტულ აქტიურ გარემოში, თბება და ინახება ტემპერატურაზე, რაც საშუალებას აძლევს გარემოში აქტიურ ატომებს გავრცელდეს სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე. ეს ცვლის სამუშაო ნაწილის ზედაპირის ქიმიურ შემადგენლობას და მიკროსტრუქტურას, რითაც ცვლის მის თვისებებს.
2.ქიმიური თერმული დამუშავების ძირითადი პროცესი
დაშლა: გაცხელებისას აქტიური გარემო იშლება, ათავისუფლებს აქტიურ ატომებს.
აბსორბცია: აქტიური ატომები შეიწოვება ფოლადის ზედაპირზე და იხსნება ფოლადის მყარ ხსნარში.
დიფუზია: აქტიური ატომები, რომლებიც შეიწოვება და იხსნება ფოლადის ზედაპირზე, მიგრირებს შიგნით.
ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივების სახეები
ა.მაღალი სიხშირის ინდუქციური გათბობა
მიმდინარე სიხშირე: 250~300 kHz.
გამაგრებული ფენის სიღრმე: 0,5~2,0 მმ.
გამოყენება: საშუალო და მცირე მოდულის მექანიზმები და მცირე და საშუალო ზომის ლილვები.
ბ.საშუალო სიხშირის ინდუქციური გათბობა
მიმდინარე სიხშირე: 2500~8000 kHz.
გამაგრებული ფენის სიღრმე: 2~10 მმ.
აპლიკაციები: უფრო დიდი ლილვები და დიდი და საშუალო მოდულის მექანიზმები.
გ.ენერგიის სიხშირის ინდუქციური გათბობა
მიმდინარე სიხშირე: 50 ჰც.
გამაგრებული ფენის სიღრმე: 10~15 მმ.
გამოყენება: სამუშაო ნაწილები, რომლებიც საჭიროებენ ძალიან ღრმა გამაგრებულ ფენას.
3. ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივება
ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივების ძირითადი პრინციპი
კანის ეფექტი:
როდესაც ალტერნატიული დენი ინდუქციურ ხვეულში იწვევს დენს სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე, ინდუცირებული დენის უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია ზედაპირთან ახლოს, ხოლო დენი თითქმის არ გადის სამუშაო ნაწილის ინტერიერში. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც კანის ეფექტი.
ინდუქციური ზედაპირის გამკვრივების პრინციპი:
კანის ეფექტიდან გამომდინარე, სამუშაო ნაწილის ზედაპირი სწრაფად თბება ასტენიციურ ტემპერატურამდე (ამაღლდება 800-1000°C-მდე რამდენიმე წამში), ხოლო სამუშაო ნაწილის შიდა ნაწილი რჩება თითქმის გაუცხელებელი. სამუშაო ნაწილი შემდეგ გაცივდება წყლის შესხურებით, მიიღწევა ზედაპირის გამკვრივება.
4.ტემპერული სისუსტე
წრთობის brittleness in Quenched ფოლადი
წრთობის მტვრევადობა ეხება ფენომენს, როდესაც ჩამქრალი ფოლადის ზემოქმედების სიმტკიცე მნიშვნელოვნად მცირდება გარკვეულ ტემპერატურაზე წრთობისას.
წრთობის მტვრევადობის პირველი ტიპი
ტემპერატურის დიაპაზონი: 250°C-დან 350°C-მდე.
მახასიათებლები: თუ ჩამქრალი ფოლადი ხასიათდება ამ ტემპერატურის დიაპაზონში, დიდია ალბათობა, რომ განვითარდეს ამ ტიპის წრთობის მტვრევადობა, რომლის აღმოფხვრა შეუძლებელია.
გამოსავალი: მოერიდეთ ჩამქრალი ფოლადის წრთობას ამ ტემპერატურის დიაპაზონში.
წრთობის მტვრევადობის პირველი ტიპი ასევე ცნობილია, როგორც დაბალი ტემპერატურის წრთობის მტვრევადობა ან შეუქცევადი წრთობის მტვრევადობა.
Ⅵ. წრთობა
1. წრთობა არის საბოლოო თერმული დამუშავების პროცესი, რომელიც მოჰყვება ჩაქრობას.
რატომ სჭირდება ჩამქრალ ფოლადებს წრთობა?
მიკროსტრუქტურა ჩაქრობის შემდეგ: ჩაქრობის შემდეგ, ფოლადის მიკროსტრუქტურა, როგორც წესი, შედგება მარტენზიტისა და ნარჩენი აუსტენიტისგან. ორივე მეტასტაბილური ფაზაა და გარკვეულ პირობებში გარდაიქმნება.
მარტენზიტის თვისებები: მარტენზიტი ხასიათდება მაღალი სიმტკიცეთ, მაგრამ ასევე მაღალი მტვრევადობით (განსაკუთრებით მაღალი ნახშირბადის ნემსის მსგავს მარტენზიტში), რომელიც არ აკმაყოფილებს შესრულების მოთხოვნებს მრავალი გამოყენებისთვის.
მარტენზიტური ტრანსფორმაციის მახასიათებლები: ტრანსფორმაცია მარტენზიტად ხდება ძალიან სწრაფად. ჩაქრობის შემდეგ, სამუშაო ნაწილს აქვს ნარჩენი შიდა ძაბვები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დეფორმაცია ან ბზარი.
დასკვნა:სამუშაო ნაწილის გამოყენება შეუძლებელია უშუალოდ ჩაქრობის შემდეგ! წრთობა აუცილებელია შიდა სტრესების შესამცირებლად და სამუშაო ნაწილის სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად, რაც გამოსაყენებლად ვარგისი გახდება.
2. განსხვავება გამკვრივებასა და გამკვრივებას შორის:
გამკვრივება:
გამკვრივება გულისხმობს ფოლადის უნარს, მიაღწიოს გამკვრივების გარკვეულ სიღრმეს (გამაგრებული ფენის სიღრმე) ჩაქრობის შემდეგ. ეს დამოკიდებულია ფოლადის შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე, განსაკუთრებით მის შენადნობ ელემენტებზე და ფოლადის ტიპზე. გამკვრივება არის საზომი იმისა, თუ რამდენად კარგად შეუძლია ფოლადი გამკვრივდეს მთელ სისქეში ჩაქრობის პროცესში.
სიმტკიცე (გამკვრივების უნარი):
სიმტკიცე, ან გამკვრივების უნარი, ეხება მაქსიმალურ სიმტკიცეს, რომელიც შეიძლება მიღწეული იყოს ფოლადში ჩაქრობის შემდეგ. მასზე დიდ გავლენას ახდენს ფოლადის ნახშირბადის შემცველობა. ნახშირბადის მაღალი შემცველობა ზოგადად იწვევს უფრო მაღალ პოტენციურ სიმტკიცეს, მაგრამ ეს შეიძლება შეიზღუდოს ფოლადის შენადნობი ელემენტებით და ჩაქრობის პროცესის ეფექტურობით.
3.ფოლადის გამკვრივება
√გამკვრივების კონცეფცია
გამკვრივება გულისხმობს ფოლადის უნარს, მიაღწიოს მარტენზიტული გამკვრივების გარკვეულ სიღრმეს აუსტენიტიზაციის ტემპერატურისგან ჩაქრობის შემდეგ. უფრო მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ფოლადის უნარი ჩაქრობის დროს მარტენზიტის წარმოქმნის.
გამკვრივების გაზომვა
გამკვრივების ზომას მიუთითებს გამაგრებული ფენის სიღრმე, რომელიც მიღებულია მითითებულ პირობებში ჩაქრობის შემდეგ.
გამაგრებული ფენის სიღრმე: ეს არის სიღრმე სამუშაო ნაწილის ზედაპირიდან იმ რეგიონამდე, სადაც სტრუქტურა არის ნახევრად მარტენზიტი.
ჩვეულებრივი ჩაქრობის მედია:
• წყალი
მახასიათებლები: ეკონომიური, ძლიერი გაგრილების უნარით, მაგრამ აქვს მაღალი გაგრილების სიჩქარე დუღილის წერტილთან ახლოს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გადაჭარბებული გაგრილება.
გამოყენება: ჩვეულებრივ გამოიყენება ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის.
მარილიანი წყალი: მარილის ან ტუტეს ხსნარი წყალში, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი გაგრილების უნარი წყალთან შედარებით მაღალ ტემპერატურაზე, რაც მას შესაფერისია ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის.
• ზეთი
მახასიათებლები: უზრუნველყოფს ნელი გაგრილების სიჩქარეს დაბალ ტემპერატურაზე (დუღილის წერტილთან ახლოს), რაც ეფექტურად ამცირებს დეფორმაციისა და ბზარების ტენდენციას, მაგრამ აქვს დაბალი გაგრილების შესაძლებლობა მაღალ ტემპერატურაზე.
გამოყენება: შესაფერისია შენადნობის ფოლადებისთვის.
ტიპები: მოიცავს ჩაქრობის ზეთს, მანქანის ზეთს და დიზელის საწვავს.
გათბობის დრო
გათბობის დრო შედგება როგორც გათბობის სიჩქარისგან (სასურველ ტემპერატურამდე მიღწეული დრო) ასევე შენარჩუნების დროს (სამიზნე ტემპერატურაზე შენარჩუნებული დრო).
გათბობის დროის განსაზღვრის პრინციპები: უზრუნველყოს ტემპერატურის ერთგვაროვანი განაწილება სამუშაო ნაწილზე, როგორც შიგნით, ასევე გარეთ.
უზრუნველყოს სრული აუსტენიტიზაცია და რომ წარმოქმნილი აუსტენიტი არის ერთგვაროვანი და კარგად.
გათბობის დროის განსაზღვრის საფუძველი: ჩვეულებრივ ფასდება ემპირიული ფორმულების გამოყენებით ან განისაზღვრება ექსპერიმენტებით.
ჩაქრობის მედია
ორი ძირითადი ასპექტი:
ა. გაგრილების სიჩქარე: უფრო მაღალი გაგრილების სიჩქარე ხელს უწყობს მარტენზიტის წარმოქმნას.
ბ. ნარჩენი სტრესი: გაგრილების მაღალი სიჩქარე ზრდის ნარჩენ სტრესს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სამუშაო ნაწილის დეფორმაციისა და ბზარების უფრო დიდი ტენდენცია.
Ⅶ.ნორმალიზება
1. ნორმალიზების განმარტება
ნორმალიზება არის თერმული დამუშავების პროცესი, რომლის დროსაც ფოლადი თბება Ac3 ტემპერატურაზე 30°C-დან 50°C-მდე ტემპერატურამდე, ინახება ამ ტემპერატურაზე და შემდეგ გაცივდება ჰაერით წონასწორობის მდგომარეობასთან ახლოს მიკროსტრუქტურის მისაღებად. ადუღებასთან შედარებით, ნორმალიზებას აქვს უფრო სწრაფი გაგრილების სიჩქარე, რის შედეგადაც ხდება უფრო თხელი პერლიტის სტრუქტურა (P) და უფრო მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე.
2. ნორმალიზების მიზანი
ნორმალიზების დანიშნულება ანეილირების მსგავსია.
3. ნორმალიზების აპლიკაციები
• ქსელური მეორადი ცემენტიტის აღმოფხვრა.
• ემსახურება როგორც საბოლოო სითბოს დამუშავებას ქვედა მოთხოვნების მქონე ნაწილებისთვის.
• მოქმედებს როგორც მოსამზადებელი თერმული დამუშავება დაბალი და საშუალო ნახშირბადის სტრუქტურული ფოლადისთვის დამუშავების გასაუმჯობესებლად.
4. ანეილირების სახეები
ანეილირების პირველი ტიპი:
დანიშნულება და ფუნქცია: მიზანია არა ფაზური ტრანსფორმაციის გამოწვევა, არამედ ფოლადის გადატანა გაუწონასწორებელი მდგომარეობიდან დაბალანსებულ მდგომარეობაში.
ტიპები:
•დიფუზიური ანილირება: მიზნად ისახავს კომპოზიციის ჰომოგენიზაციას სეგრეგაციის აღმოფხვრის გზით.
•Recrystallization Annealing: აღადგენს დრეკადობას სამუშაო გამკვრივების შედეგების აღმოფხვრის გზით.
•სტრესის შემსუბუქება: ამცირებს შიდა სტრესს მიკროსტრუქტურის შეცვლის გარეშე.
ანეილირების მეორე ტიპი:
დანიშნულება და ფუნქცია: მიზნად ისახავს მიკროსტრუქტურისა და თვისებების შეცვლას, პერლიტის დომინირებულ მიკროსტრუქტურის მიღწევას. ეს ტიპი ასევე უზრუნველყოფს, რომ პერლიტის, ფერიტისა და კარბიდების განაწილება და მორფოლოგია აკმაყოფილებს კონკრეტულ მოთხოვნებს.
ტიპები:
•სრული გაცხელება: აცხელებს ფოლადს Ac3 ტემპერატურაზე მაღლა და შემდეგ ნელა აცივებს მას, რათა წარმოქმნას ერთიანი პერლიტის სტრუქტურა.
•არასრული შედუღება: აცხელებს ფოლადს Ac1 და Ac3 ტემპერატურებს შორის, რათა ნაწილობრივ გარდაქმნას სტრუქტურა.
•იზოთერმული ანეილირება: აცხელებს ფოლადს Ac3-ზე მაღლა, რასაც მოჰყვება სწრაფი გაგრილება იზოთერმულ ტემპერატურამდე და შენარჩუნება სასურველი სტრუქტურის მისაღწევად.
• სფეროიდული ანეილირება: წარმოქმნის სფეროიდულ კარბიდურ სტრუქტურას, აუმჯობესებს დამუშავებას და სიმტკიცეს.
Ⅷ.1.თერმული დამუშავების განმარტება
თერმული დამუშავება ეხება პროცესს, რომლის დროსაც ლითონი თბება, ინახება კონკრეტულ ტემპერატურაზე და შემდეგ გაცივდება მყარ მდგომარეობაში, რათა შეცვალოს მისი შიდა სტრუქტურა და მიკროსტრუქტურა, რითაც მიიღწევა სასურველი თვისებები.
2.თერმული დამუშავების მახასიათებლები
თერმული დამუშავება არ ცვლის სამუშაო ნაწილის ფორმას; ამის ნაცვლად, ის ცვლის ფოლადის შიდა სტრუქტურას და მიკროსტრუქტურას, რაც თავის მხრივ ცვლის ფოლადის თვისებებს.
3.თერმული დამუშავების დანიშნულება
თერმული დამუშავების მიზანია ფოლადის (ან სამუშაო ნაწილების) მექანიკური ან დამუშავების თვისებების გაუმჯობესება, ფოლადის პოტენციალის სრულად გამოყენება, სამუშაო ნაწილის ხარისხის გაუმჯობესება და მისი მომსახურების ვადის გახანგრძლივება.
4.საკვანძო დასკვნა
შესაძლებელია თუ არა მასალის თვისებების გაუმჯობესება თერმული დამუშავებით, კრიტიკულად დამოკიდებულია იმაზე, არის თუ არა ცვლილებები მის მიკროსტრუქტურასა და სტრუქტურაში გათბობისა და გაგრილების პროცესში.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-19-2024