Ⅰ. තාප පිරියම් කිරීමේ මූලික සංකල්පය.
A. තාප පිරියම් කිරීමේ මූලික සංකල්පය.
හි මූලික අංග සහ කාර්යයන්තාප පිරියම් කිරීම:
1.උණුසුම
අරමුණ වන්නේ ඒකාකාර හා සියුම් ඔස්ටිනයිට් ව්යුහයක් ලබා ගැනීමයි.
2. අල්ලාගෙන සිටීම
ඉලක්කය වන්නේ වැඩ කොටස තරයේ රත් කර ඇති බව සහතික කිරීම සහ decarburization සහ ඔක්සිකරණය වැළැක්වීමයි.
3.සිසිලනය
පරමාර්ථය වන්නේ ඔස්ටිනයිට් විවිධ ක්ෂුද්ර ව්යුහයන් බවට පරිවර්තනය කිරීමයි.
තාප පිරියම් කිරීමෙන් පසු ක්ෂුද්ර ව්යුහයන්
උනුසුම් කිරීම සහ රඳවා තබා ගැනීමෙන් පසු සිසිලන ක්රියාවලියේදී, සිසිලන අනුපාතය අනුව ඔස්ටේනයිට් විවිධ ක්ෂුද්ර ව්යුහයන් බවට පරිවර්තනය වේ. විවිධ ක්ෂුද්ර ව්යුහයන් විවිධ ගුණාංග විදහා දක්වයි.
B. තාප පිරියම් කිරීමේ මූලික සංකල්පය.
උනුසුම් සහ සිසිලන ක්රම මෙන්ම වානේවල ක්ෂුද්ර ව්යුහය සහ ගුණ මත පදනම්ව වර්ගීකරණය
1. සාම්ප්‍රදායික තාප පිරියම් කිරීම (සමස්ත තාප ප්‍රතිකාරය): හීලෑ කිරීම, ඇනීම, සාමාන්යකරණය, නිවාදැමීම
2.මතුපිට තාප පිරියම් කිරීම: මතුපිට නිවාදැමීම, ප්රේරණය තාපන මතුපිට නිවාදැමීම, ගිනිදැල් තාපන මතුපිට නිවාදැමීම, විදුලි ස්පර්ශ තාපන මතුපිට නිවාදැමීම.
3.රසායනික තාප පිරියම් කිරීම: කාබන්ඩයොක්සයිඩ්, නයිට්රයිඩින්, කාබන්ට්රයිඩින්.
4.වෙනත් තාප ප්රතිකාර: පාලිත වායුගෝලීය තාප පිරියම් කිරීම, රික්ත තාප පිරියම් කිරීම, විරූපණ තාප පිරියම් කිරීම.
C. වානේවල විවේචනාත්මක උෂ්ණත්වය
වානේවල විවේචනාත්මක පරිවර්තන උෂ්ණත්වය තාප පිරියම් කිරීමේදී උණුසුම, රඳවා තබා ගැනීම සහ සිසිලන ක්රියාවලීන් තීරණය කිරීම සඳහා වැදගත් පදනමකි. එය යකඩ-කාබන් අදියර රූප සටහන මගින් තීරණය වේ.
ප්රධාන නිගමනය:වානේවල සැබෑ විවේචනාත්මක පරිවර්තන උෂ්ණත්වය සෑම විටම න්‍යායික විවේචනාත්මක පරිවර්තන උෂ්ණත්වයට වඩා පසුගාමී වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ උනුසුම් වීමේදී අධික උනුසුම් වීම අවශ්ය වන අතර, සිසිලනය කිරීමේදී යටි සිසිලනය අවශ්ය වේ.
Ⅱ.වානේ ඇනීම සහ සාමාන්යකරණය
1. Annealing අර්ථ දැක්වීම
Annealing යනු තීරනාත්මක ලක්ෂ්‍යයට වඩා ඉහළ හෝ පහළ උෂ්ණත්වයකට වානේ රත් කිරීම Ac₁ එම උෂ්ණත්වයේ රඳවා තබා ගැනීම සහ පසුව සමතුලිතතාවයට ආසන්න ව්යුහයක් ලබා ගැනීම සඳහා සාමාන්යයෙන් උදුන තුළ එය සෙමින් සිසිල් කිරීමයි.
2. Annealing හි අරමුණ
① යන්ත්‍රෝපකරණ සඳහා දෘඪතාව සකසන්න: HB170~230 පරාසය තුළ යන්ත්‍රගත කළ හැකි දෘඪතාව ලබා ගැනීම.
②අවශේෂ ආතතිය සමනය කරන්න: පසුකාලීන ක්‍රියාවලීන්හිදී විරූපණය හෝ ඉරිතැලීම් වළක්වයි.
③ධාන්ය ව්යුහය පිරිපහදු කරන්න: ක්ෂුද්ර ව්යුහය වැඩි දියුණු කරයි.
④ අවසාන තාප පිරියම් කිරීම සඳහා සූදානම් වීම: පසුව නිවාදැමීම සහ තෙම්පරාදු කිරීම සඳහා කැටිති (spheroidized) pearlite ලබා ගනී.
3.Spheroidizing Annealing
ක්රියාවලි පිරිවිතර: තාපන උෂ්ණත්වය Ac₁ ලක්ෂ්‍යයට ආසන්නය.
අරමුණ: වානේවල සිමෙන්ති හෝ කාබයිඩ් ගෝලාකාර කිරීමට, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස කැටිති (spheroidized) pearlite.
අදාළ පරාසය: eutectoid සහ hypereutectoid සංයුතිය සහිත වානේ සඳහා භාවිතා වේ.
4.විසරණ ඇනීලිං (සමජාතීයකරණය)
ක්රියාවලි පිරිවිතර: තාපන උෂ්ණත්වය අදියර රූප සටහනේ solvus රේඛාවට වඩා මඳක් අඩුය.
අරමුණ: වෙන් කිරීම ඉවත් කිරීම.
①අඩු සඳහා-කාබන් වානේ0.25% ට වඩා අඩු කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිතව, සූදානම් කිරීමේ තාප පිරියම් කිරීමක් ලෙස ඇනලීමට වඩා සාමාන්යකරණය කිරීම වඩාත් සුදුසුය.
②0.25% සහ 0.50% අතර කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිත මධ්යම කාබන් වානේ සඳහා, සූදානම් කිරීමේ තාප ප්‍රතිකාරයක් ලෙස ඇනීල් කිරීම හෝ සාමාන්යකරණය කිරීම භාවිතා කළ හැක.
③0.50% සහ 0.75% අතර කාබන් අන්තර්ගතය සහිත මධ්යම සිට ඉහළ කාබන් වානේ සඳහා, සම්පූර්ණ ඇනීම නිර්දේශ කෙරේ.
④ඉහළ සඳහා-කාබන් වානේ0.75% ට වඩා වැඩි කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිතව, සාමාන්යකරණය පළමුව Fe₃C ජාලය ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි, පසුව spheroidizing annealing.
Ⅲ.වානේ නිවාදැමීම සහ පදම් කිරීම
A.Quenching
1. Quenching අර්ථ දැක්වීම: Quenching යනු Ac₃ හෝ Ac₁ ලක්ෂ්‍යයට වඩා යම් උෂ්ණත්වයකට වානේ රත් කිරීම, එම උෂ්ණත්වයේ එය රඳවා තබා ගැනීම සහ මාටෙන්සයිට් සෑදීම සඳහා තීරණාත්මක සිසිලන වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් එය සිසිල් කිරීම ඇතුළත් වේ.
2. නිවාදැමීමේ අරමුණ: මූලික ඉලක්කය වන්නේ වානේවල දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීම සඳහා මාර්ටෙන්සයිට් (හෝ සමහර විට අඩු බයිනයිට්) ලබා ගැනීමයි. නිවාදැමීම වානේ සඳහා වඩාත් වැදගත් තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලියකි.
3.විවිධ වානේ වර්ග සඳහා නිවාදැමීමේ උෂ්ණත්වය තීරණය කිරීම
Hypoeutectoid වානේ: Ac₃ + 30°C සිට 50°C දක්වා
Eutectoid සහ Hypereutectoid වානේ: Ac₁ + 30°C සිට 50°C දක්වා
ඇලෝයි වානේ: විවේචනාත්මක උෂ්ණත්වයට වඩා 50 ° C සිට 100 ° C දක්වා
4.පරමාදර්ශී නිවාදැමීමේ මාධ්‍යයක සිසිලන ලක්ෂණ:
"නාසය" උෂ්ණත්වයට පෙර මන්දගාමී සිසිලනය: තාප ආතතිය ප්රමාණවත් තරම් අඩු කිරීමට.
"නාසය" උෂ්ණත්වය ආසන්නයේ ඉහළ සිසිලන ධාරිතාව: මාර්ටෙන්සිටික් නොවන ව්යුහයන් ඇතිවීම වැළැක්වීම සඳහා.
M₅ ලක්ෂ්‍යය ආසන්නයේ මන්දගාමී සිසිලනය: මාර්ටෙන්සිටික් පරිවර්තනය මගින් ඇතිවන ආතතිය අවම කිරීමට.
5.Quenching ක්රම සහ ඒවායේ ලක්ෂණ:
①සරල නිවාදැමීම: ක්‍රියා කිරීමට පහසු සහ කුඩා, සරල හැඩැති වැඩ කොටස් සඳහා සුදුසු වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ක්ෂුද්ර ව්යුහය martensite (M) වේ.
②ද්විත්ව නිවාදැමීම: වඩා සංකීර්ණ සහ පාලනය කිරීමට අපහසු, සංකීර්ණ හැඩැති අධි-කාබන් වානේ සහ විශාල මිශ්ර වානේ වැඩ කොටස් සඳහා භාවිතා වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ක්ෂුද්ර ව්යුහය martensite (M) වේ.
③Broken Quenching: වඩා සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක්, විශාල, සංකීර්ණ හැඩැති මිශ්ර වානේ වැඩ කොටස් සඳහා භාවිතා වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ක්ෂුද්ර ව්යුහය martensite (M) වේ.
④ isothermal Quenching: ඉහළ අවශ්‍යතා සහිත කුඩා, සංකීර්ණ හැඩැති වැඩ කොටස් සඳහා භාවිතා වේ. එහි ප්‍රතිඵලය වන ක්ෂුද්ර ව්යුහය අඩු බයිනයිට් (B) වේ.
6.දෘඪතාවට බලපාන සාධක
දෘඪතාවේ මට්ටම වානේවල ඇති සුපිරි සිසිලන ඔස්ටේනයිට් වල ස්ථායීතාවය මත රඳා පවතී. supercooled austenite හි ස්ථායීතාවය වැඩි වන තරමට, දෘඪතාව වඩා හොඳය, සහ අනෙක් අතට.
Supercooled Austenite හි ස්ථායීතාවයට බලපාන සාධක:
C-වක්‍රයේ පිහිටීම: C-වක්රය දකුණට මාරු වුවහොත්, නිවාදැමීම සඳහා තීරණාත්මක සිසිලන අනුපාතය අඩු වේ, දෘඪතාව වැඩි දියුණු කරයි.
ප්රධාන නිගමනය:
C-වක්රය දකුණට මාරු කරන ඕනෑම සාධකයක් වානේ දෘඪතාව වැඩි කරයි.
ප්රධාන සාධකය:
රසායනික සංයුතිය: කොබෝල්ට් (Co) හැර, ඔස්ටෙනයිට්වල දියවී ඇති සියලුම මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය දෘඪතාව වැඩි කරයි.
කාබන් අන්තර්ගතය කාබන් වානේවල eutectoid සංයුතියට සමීප වන අතර, C-වක්රය දකුණට මාරු වන අතර, දෘඪතාව වැඩි වේ.
7. දෘඪතාව තීරණය කිරීම සහ නියෝජනය කිරීම
①End Quench Hardenability Test: End-Quench Hardenability Test ක්රමය භාවිතයෙන් දෘඪතාව මනිනු ලැබේ.
②Critical Quench Diameter Method: තීරනාත්මක නිවාදැමීමේ විෂ්කම්භය (D₀) නිශ්චිත නිවාදැමීමේ මාධ්‍යයක් තුළ සම්පූර්ණයෙන්ම දැඩි කළ හැකි වානේවල උපරිම විෂ්කම්භය නියෝජනය කරයි.
B.Tempering
1. ටෙම්පරින් අර්ථ දැක්වීම
ටෙම්පරින් යනු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් වන අතර එහිදී නිවාදැමූ වානේ A₁ ලක්ෂ්‍යයට වඩා අඩු උෂ්ණත්වයකට නැවත රත් කර එම උෂ්ණත්වයේ තබාගෙන කාමර උෂ්ණත්වයට සිසිල් කරයි.
2. තෙම්පරාදු කිරීමේ අරමුණ
අවශේෂ ආතතිය අඩු කිරීම හෝ ඉවත් කිරීම: වැඩ කොටසෙහි විරූපණය හෝ ඉරිතැලීම වළක්වයි.
අවශේෂ Austenite අඩු කිරීම හෝ ඉවත් කිරීම: වැඩ කොටසෙහි මානයන් ස්ථාවර කරයි.
නිවා දැමූ වානේවල අස්ථාවර බව ඉවත් කරන්න: වැඩ කොටසෙහි අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ක්ෂුද්ර ව්යුහය සහ ගුණාංග සකසයි.
වැදගත් සටහන: වානේ නිවාදැමීමෙන් පසු ඉක්මනින් තෙම්පරාදු කළ යුතුය.
3. ටෙම්පරින් ක්රියාවලි
1.අඩු උෂ්ණත්වය
අරමුණ: නිවාදැමීමේ ආතතිය අඩු කිරීම, වැඩ කොටසෙහි දෘඪතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ ඉහළ දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය ලබා ගැනීම.
උෂ්ණත්වය: 150°C ~ 250°C.
කාර්ය සාධනය: දෘඪතාව: HRC 58 ~ 64. ඉහළ දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය.
යෙදුම්: මෙවලම්, අච්චු, ෙබයාරිං, කාබයිස් කරන ලද කොටස් සහ මතුපිට දැඩි වූ සංරචක.
2.ඉහළ තෙම්පරාදු වීම
අරමුණ: ප්රමාණවත් ශක්තියක් සහ දෘඪතාව සමඟ ඉහළ දෘඩතාවයක් ලබා ගැනීම.
උෂ්ණත්වය: 500 ° C ~ 600 ° C.
කාර්ය සාධනය: දෘඪතාව: HRC 25 ~ 35. හොඳ සමස්ත යාන්ත්රික ගුණ.
යෙදුම්: පතුවළ, ගියර්, සම්බන්ධක දඬු, ආදිය.
තාප පිරිපහදු කිරීම
අර්ථ දැක්වීම: නිවාදැමීම සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වය තාප පිරිපහදු කිරීම හෝ සරලව තෙම්පරාදු කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. මෙම ක්රියාවලිය මගින් ප්රතිකාර කරන ලද වානේ විශිෂ්ට සමස්ත කාර්ය සාධනයක් ඇති අතර එය බහුලව භාවිතා වේ.
Ⅳ.වානේ මතුපිට තාප පිරියම් කිරීම
A.Surface Quenching of Steels
1. මතුපිට දැඩි කිරීම අර්ථ දැක්වීම
මතුපිට දැඩි කිරීම යනු වැඩ කොටසෙහි මතුපිට ස්ථරය ශක්තිමත් කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් වන අතර එය මතුපිට ස්ථරය ඔස්ටිනයිට් බවට පරිවර්තනය කර ඉක්මනින් සිසිල් කරයි. මෙම ක්රියාවලිය වානේවල රසායනික සංයුතිය හෝ ද්රව්යයේ මූලික ව්යුහය වෙනස් නොකර සිදු කරනු ලැබේ.
2. මතුපිට දැඩි කිරීම සහ පසු දැඩි කිරීමේ ව්යුහය සඳහා භාවිතා කරන ද්රව්ය
මතුපිට දැඩි කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ද්රව්ය
සාමාන්‍ය ද්රව්ය: මධ්යම කාබන් වානේ සහ මධ්යම කාබන් මිශ්ර වානේ.
පූර්ව ප්රතිකාර: සාමාන්‍ය ක්රියාවලිය: හීලෑ කිරීම. මූලික ගුණාංග තීරණාත්මක නොවේ නම්, ඒ වෙනුවට සාමාන්යකරණය භාවිතා කළ හැකිය.
පශ්චාත් දැඩි කිරීමේ ව්යුහය
මතුපිට ව්යුහය: මතුපිට ස්ථරය සාමාන්යයෙන් මාර්ටෙන්සයිට් හෝ බයිනයිට් වැනි දෘඩ ව්යුහයක් සාදයි, එය ඉහළ දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය සපයයි.
මූලික ව්යුහය: වානේවල හරය සාමාන්යයෙන් පෙර-ප්රතිකාර ක්රියාවලිය සහ මූලික ද්‍රව්‍යවල ගුණාංග මත පදනම්ව, පර්ලයිට් හෝ තෙම්පරාදු තත්ත්වය වැනි එහි මුල් ව්යුහය රඳවා තබා ගනී. මෙම හරය හොඳ දෘඪතාව සහ ශක්තිය පවත්වා ගෙන යන බව සහතික කරයි.
B.ප්රේරණය මතුපිට දෘඪතාවේ ලක්ෂණ
1.අධික උනුසුම් උෂ්ණත්වය සහ වේගවත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම: ප්‍රේරක මතුපිට දැඩි කිරීම සාමාන්යයෙන් ඉහළ තාපන උෂ්ණත්වයන් සහ වේගවත් තාපන අනුපාත ඇතුළත් වන අතර, කෙටි කාලයක් තුළ ඉක්මනින් රත් වීමට ඉඩ සලසයි.
2.පෘෂ්ඨීය ස්ථරයේ සියුම් ඔස්ටෙනයිට් ධාන්ය ව්යුහය: ශීඝ්‍ර උනුසුම් වීම සහ පසුව නිවාදැමීමේ ක්රියාවලියේදී, මතුපිට ස්ථරය සියුම් ඔස්ටෙනයිට් ධාන්ය සාදයි. නිවාදැමීමෙන් පසු, මතුපිට මූලික වශයෙන් සියුම් මාටෙන්සයිට් වලින් සමන්විත වන අතර, දෘඪතාව සාමාන්යයෙන් සාම්ප්‍රදායික නිවාදැමීමට වඩා 2-3 HRC වැඩි වේ.
3.Good Surface Quality: කෙටි උනුසුම් කාලය හේතුවෙන්, වැඩ ෙකොටස් මතුපිට ඔක්සිකරණයට සහ decarburization සඳහා අඩු අවදානමක් ඇති අතර, නිවාදැමීම-ප්රේරිත විරූපණය අවම කර, හොඳ මතුපිට ගුණාත්මක බවක් සහතික කරයි.
4.High Fatigue Strength: මතුපිට ස්ථරයේ martensitic අදියර පරිවර්තනය සම්පීඩන ආතතිය ජනනය කරයි, එය වැඩ කොටසෙහි තෙහෙට්ටුව ශක්තිය වැඩි කරයි.
5.High Production Efficiency: ඉහළ මෙහෙයුම් කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙමින් මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රේරක මතුපිට දැඩි කිරීම සුදුසු වේ.
C.රසායනික තාප පිරියම් කිරීම වර්ගීකරණය
කාබනීකරණය, කාබනීකරණය, කාබනීකරණය, ක්‍රෝමීකරණය, සිලිකන්කරණය, සිලිකන්කරණය, සිලිකන්කරණය, කාබන්ඩයොක්සයිඩ්, බෝරොකාබරිකරණය
D.Gas Carburizing
ගෑස් කාබයිසින් යනු වැඩ කොටස මුද්‍රා තැබූ වායු කාබයිසින් උදුනක තබා වානේ ඔස්ටෙනයිට් බවට පරිවර්තනය කරන උෂ්ණත්වයකට රත් කරන ක්රියාවලියකි. ඉන්පසුව, කාබන් පරමාණු වැඩ කොටසෙහි මතුපිට ස්ථරයට විසරණය වීමට ඉඩ සලසමින්, කාබන් පරමාණු උදුන තුළට කාබනීකරණ කාරකයක් කාන්දු කරනු ලැබේ, නැතහොත් කාබන්ඩයොක්සයිඩ් වායුගෝලය සෘජුවම හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. මෙම ක්රියාවලිය වැඩ ෙකොටස් මතුපිට කාබන් අන්තර්ගතය (wc%) වැඩි කරයි.
√කාබයිසින් කාරක:
•කාබන් බහුල වායු: ගල් අඟුරු වායු, ද්‍රව පෙට්‍රෝලියම් වායු (LPG) යනාදිය.
• කාබනික ද්‍රව: භූමිතෙල්, මෙතනෝල්, බෙන්සීන් යනාදිය.
√Carburizing ක්රියාවලි පරාමිතීන්:
•Carburizing උෂ්ණත්වය: 920~950°C.
•Carburizing කාලය: carburized ස්ථරයේ අපේක්ෂිත ගැඹුර සහ carburizing උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී.
E. Carburizing පසු තාප පිරියම් කිරීම
වානේ කාබයිස් කිරීමෙන් පසු තාප පිරියම් කළ යුතුය.
කාබයිස් කිරීමෙන් පසු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලිය:
√Quenching + අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වය
1.පෙර-සිසිලනයෙන් පසු සෘජු නිවාදැමීම + අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්නත්වය: වැඩ ෙකොටස් 160 ~ 180 ° C දී අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වයකින් පසුව, core's Ar₁ උෂ්ණත්වයට මදක් ඉහලට carburizing උෂ්ණත්වය සිට පෙර-සිසිල් කරනු ලැබේ.
2.පෙර-සිසිලනයෙන් පසු තනි නිවාදැමීම + අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වය: කාබයිස් කිරීමෙන් පසු, වැඩ කොටස සෙමෙන් කාමර උෂ්ණත්වයට සිසිල් කරනු ලැබේ, පසුව නිවාදැමීම සහ අඩු-උෂ්ණත්වය සඳහා නැවත රත් කරනු ලැබේ.
3.පෙර-සිසිලනයෙන් පසු ද්විත්ව නිවාදැමීම + අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වය: කාබයිස් කිරීම සහ මන්දගාමී සිසිලනය කිරීමෙන් පසුව, වැඩ ෙකොටස් තාපනය සහ නිවාදැමීමේ අදියර දෙකකට භාජනය වන අතර, පසුව අඩු-උෂ්ණත්ව උෂ්ණත්වයට පත් වේ.
Ⅴ.වානේ රසායනික තාප පිරියම් කිරීම
1.රසායනික තාප පිරියම් කිරීම අර්ථ දැක්වීම
රසායනික තාප පිරියම් කිරීම යනු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් වන අතර, වානේ වැඩ කොටස නිශ්චිත ක්රියාකාරී මාධ්‍යයක තබා, රත් කර, උෂ්ණත්වයේ රඳවා තබා ඇති අතර, මාධ්‍යයේ ක්රියාකාරී පරමාණු වැඩ කොටසෙහි මතුපිටට විසරණය වීමට ඉඩ සලසයි. මෙය වැඩ කොටසෙහි මතුපිට රසායනික සංයුතිය සහ ක්ෂුද්ර ව්යුහය වෙනස් කරයි, එමඟින් එහි ගුණාංග වෙනස් කරයි.
2.රසායනික තාප පිරියම් කිරීමේ මූලික ක්රියාවලිය
වියෝජනය: තාපනය අතරතුර, ක්රියාකාරී මාධ්යය දිරාපත් වේ, ක්රියාකාරී පරමාණු නිකුත් කරයි.
අවශෝෂණය: ක්රියාකාරී පරමාණු වානේ මතුපිටින් අවශෝෂණය කර වානේ ඝන ද්රාවණයට විසුරුවා හැරේ.
විසරණය: වානේ මතුපිට අවශෝෂණය කර විසුරුවා හරින ලද ක්රියාකාරී පරමාණු අභ්යන්තරයට සංක්රමණය වේ.
Induction මතුපිට දැඩි කිරීමේ වර්ග
a.High-Frequency Induction උණුසුම
වත්මන් සංඛ්යාතය: 250~300 kHz.
දැඩි වූ ස්ථරයේ ගැඹුර: 0.5 ~ 2.0 මි.මී.
යෙදුම්: මධ්යම සහ කුඩා මොඩියුල ගියර් සහ කුඩා සිට මධ්යම ප්රමාණයේ පතුවළ.
b.මධ්යම සංඛ්‍යාත ප්‍රේරක උණුසුම
වත්මන් සංඛ්යාතය: 2500~8000 kHz.
දැඩි වූ ස්ථරයේ ගැඹුර: 2 ~ 10 මි.මී.
යෙදුම්: විශාල පතුවළ සහ විශාල සිට මධ්යම මොඩියුල ගියර්.
c.Power-Frequency Induction Heating
වත්මන් සංඛ්යාතය: 50 Hz.
දැඩි වූ ස්ථරයේ ගැඹුර: 10 ~ 15 මි.මී.
යෙදුම්: ඉතා ගැඹුරු දෘඩ තට්ටුවක් අවශ්ය වැඩ කොටස්.
3. Induction Surface Hardening
Induction මතුපිට දැඩි කිරීම පිළිබඳ මූලික මූලධර්මය
සමේ බලපෑම:
ප්‍රේරක දඟරයේ ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් වැඩ කොටසෙහි මතුපිට ධාරාවක් ප්රේරණය කරන විට, ප්රේරිත ධාරාවේ බහුතරයක් මතුපිට ආසන්නයේ සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති අතර, වැඩ කොටසෙහි අභ්යන්තරය හරහා කිසිදු ධාරාවක් පාහේ ගමන් නොකරයි. මෙම සංසිද්ධිය සමේ බලපෑම ලෙස හැඳින්වේ.
ප්රේරණය මතුපිට දැඩි කිරීමේ මූලධර්මය:
සමේ ආචරණය මත පදනම්ව, වැඩ කොටසෙහි මතුපිට ඔස්ටින්කරණ උෂ්ණත්වයට වේගයෙන් රත් වේ (තත්පර කිහිපයකින් 800 ~ 1000 ° C දක්වා ඉහළ යයි), වැඩ කොටසෙහි අභ්යන්තරය පාහේ උනුසුම් නොවී පවතී. එවිට වැඩ කොටස ජලය ඉසීමෙන් සිසිල් කරනු ලැබේ, මතුපිට දැඩි වීම සාක්ෂාත් කර ගනී.
4.Tmper Brittleness
නිවා දැමූ වානේවල ඇති අස්ථාවර බව
ටෙම්පරින් භංගුර බව යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ යම් යම් උෂ්ණත්වවලදී තෙම්පරාදු වූ විට නිවා දැමූ වානේවල බලපෑමේ තද බව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන සංසිද්ධියයි.
පළමු වර්ගයේ ටෙම්පරින් බිඳෙනසුලු බව
උෂ්ණත්ව පරාසය: 250 ° C සිට 350 ° C.
ලක්ෂණ: නිවාදැමූ වානේ මෙම උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ තෙම්පරාදු කර ඇත්නම්, එය තුරන් කළ නොහැකි මේ ආකාරයේ tempering brittleness වර්ධනය වීමට බොහෝ දුරට ඉඩ ඇත.
විසඳුම: මෙම උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ නිවා දැමූ වානේ තෙම්පරාදු කිරීමෙන් වළකින්න.
පළමු වර්ගයේ උෂ්ණත්වය අඩු වීම අඩු උෂ්ණත්ව අස්ථාවරත්වය හෝ ආපසු හැරවිය නොහැකි උෂ්ණත්ව බිඳෙනසුලු බව ලෙසද හැඳින්වේ.
Ⅵ.තදවීම
1.තදවීම යනු නිවාදැමීමෙන් අනතුරුව සිදුවන අවසාන තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලියකි.
නිවා දැමූ වානේවලට තෙම්පරාදු කිරීම අවශ්ය වන්නේ ඇයි?
ක්ෂුද්ර ව්යුහය නිවා දැමීමෙන් පසු: නිවාදැමීමෙන් පසු, වානේවල ක්ෂුද්ර ව්යුහය සාමාන්යයෙන් මාර්ටෙන්සයිට් සහ අවශේෂ ඔස්ටෙනයිට් වලින් සමන්විත වේ. දෙකම පරිවෘත්තීය අවධීන් වන අතර ඇතැම් තත්වයන් යටතේ පරිවර්තනය වේ.
මාර්ටෙන්සයිට් හි ගුණ: මාර්ටෙන්සයිට් බොහෝ යෙදුම් සඳහා කාර්ය සාධන අවශ්‍යතා සපුරාලන්නේ නැති ඉහළ දෘඪතාවයකින් පමණක් නොව (විශේෂයෙන් ඉහළ කාබන් ඉඳිකටුවක් වැනි මාර්ටෙන්සයිට් වල) අධික අස්ථාවර බවකින් ද සංලක්ෂිත වේ.
Martensitic Transformation හි ලක්ෂණ: Martensite බවට පරිවර්තනය ඉතා වේගයෙන් සිදුවේ. නිවාදැමීමෙන් පසු, වැඩ කොටසෙහි අවශේෂ අභ්යන්තර ආතතීන් ඇති අතර එය විරූපණයට හෝ ඉරිතැලීමට හේතු විය හැක.
නිගමනය: නිවාදැමීමෙන් පසු වැඩ කොටස කෙලින්ම භාවිතා කළ නොහැක! අභ්යන්තර ආතතීන් අඩු කිරීමට සහ වැඩ කොටසෙහි දෘඩතාව වැඩි දියුණු කිරීමට, එය භාවිතයට සුදුසු පරිදි තෙම්පරාදු කිරීම අවශ්ය වේ.
2. දෘඪතාව සහ දැඩි කිරීමේ ධාරිතාව අතර වෙනස:
දෘඪතාව:
Hardenability යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ නිවාදැමීමෙන් පසු වානේ යම් ගැඹුරක් (දෘඩ වූ ස්ථරයේ ගැඹුර) ලබා ගැනීමට ඇති හැකියාවයි. එය වානේ සංයුතිය සහ ව්යුහය, විශේෂයෙන්ම එහි මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය සහ වානේ වර්ගය මත රඳා පවතී. දෘඪතාව යනු නිවාදැමීමේ ක්රියාවලියේදී එහි ඝනකම පුරාවට වානේ කෙතරම් හොඳින් දැඩි විය හැකිද යන්න පිළිබඳ මිනුමක් වේ.
දෘඪතාව (දැඩි කිරීමේ ධාරිතාව):
දෘඪතාව, හෝ දැඩි කිරීමේ ධාරිතාව, නිවාදැමීමෙන් පසු වානේ තුළ ලබා ගත හැකි උපරිම දෘඪතාවයි. එය බොහෝ දුරට වානේවල කාබන් අන්තර්ගතයට බලපායි. වැඩි කාබන් ප්‍රමාණය සාමාන්යයෙන් ඉහළ විභව දෘඪතාවකට මග පාදයි, නමුත් මෙය වානේ මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය සහ නිවාදැමීමේ ක්‍රියාවලියේ සඵලතාවය මගින් සීමා කළ හැක.
3.වානේ දෘඪතාව
√ Hardenability සංකල්පය
Hardenability යනු austenitizing උෂ්ණත්වයෙන් නිවාදැමීමෙන් පසු යම් ගැඹුරකට martensitic hardening ලබා ගැනීමට වානේ ඇති හැකියාවයි. සරලව කිවහොත්, එය නිවාදැමීමේදී මාටෙන්සයිට් සෑදීමට වානේවල හැකියාවයි.
දෘඪතාව මැනීම
නිවාදැමීමෙන් පසු නිශ්චිත තත්ත්‍වයන් යටතේ ලබාගත් දෘඩ තට්ටුවේ ගැඹුර මගින් දෘඪතාවේ ප්‍රමාණය පෙන්නුම් කෙරේ.
දැඩි වූ ස්ථරයේ ගැඹුර: මෙය වැඩ කොටසෙහි මතුපිට සිට ව්යුහය අර්ධ මාටෙන්සයිට් ඇති කලාපය දක්වා වන ගැඹුරයි.
පොදු නිවාදැමීමේ මාධ්‍ය:
•ජලය
ලක්ෂණ: ශක්තිමත් සිසිලන හැකියාව සහිත ආර්ථිකමය, නමුත් තාපාංකය ආසන්නයේ ඉහළ සිසිලන අනුපාතයක් ඇති අතර, එය අධික ලෙස සිසිලනය වීමට හේතු විය හැක.
යෙදුම: සාමාන්යයෙන් කාබන් වානේ සඳහා භාවිතා වේ.
ලුණු ජලය: ජලයට සාපේක්ෂව ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ සිසිලන ධාරිතාවක් ඇති ජලයෙහි ලුණු හෝ ක්ෂාර ද්‍රාවණයක් වන අතර එය කාබන් වානේ සඳහා සුදුසු වේ.
•තෙල්
ලක්ෂණ: අඩු උෂ්ණත්වවලදී (තාපාංකය ආසන්නයේ) මන්දගාමී සිසිලන වේගයක් සපයයි, එය විරූපණයට සහ ඉරිතැලීමට ඇති ප්රවණතාවය ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි, නමුත් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී අඩු සිසිලන හැකියාව ඇත.
යෙදුම: මිශ්ර ලෝහ වානේ සඳහා සුදුසු වේ.
වර්ග: නිවාදැමීමේ තෙල්, මැෂින් ඔයිල් සහ ඩීසල් ඉන්ධන ඇතුළත් වේ.
උනුසුම් කාලය
උනුසුම් කාලය තාපන වේගය (අවශ්ය උෂ්ණත්වයට ළඟා වීමට ගතවන කාලය) සහ රඳවා ගැනීමේ කාලය (ඉලක්ක උෂ්ණත්වයේ පවත්වා ගෙන යන කාලය) යන දෙකින්ම සමන්විත වේ.
උනුසුම් කාලය තීරණය කිරීම සඳහා වන මූලධර්ම: ඇතුළත සහ පිටත වැඩ කොටස පුරා ඒකාකාර උෂ්ණත්වය බෙදා හැරීම සහතික කිරීම.
සම්පූර්ණ ඔස්ටේනයිට්කරණය සහ සාදන ලද ඔස්ටේනයිට් ඒකාකාරී සහ සිහින් බව සහතික කරන්න.
උනුසුම් කාලය තීරණය කිරීම සඳහා පදනම: සාමාන්යයෙන් අනුභූතික සූත්‍ර භාවිතයෙන් ඇස්තමේන්තු කර හෝ අත්හදා බැලීම් මගින් තීරණය කරනු ලැබේ.
නිවාදැමීමේ මාධ්‍ය
ප්රධාන අංශ දෙකක්:
a.Cooling Rate: ඉහළ සිසිලන වේගය මාර්ටෙන්සයිට් සෑදීම ප්‍රවර්ධනය කරයි.
b.Residual Stress: ඉහළ සිසිලන වේගයක් අවශේෂ ආතතිය වැඩි කරයි, එය වැඩ කොටසෙහි විරූපණයට සහ ඉරිතැලීමට වැඩි ප්‍රවණතාවක් ඇති කරයි.
Ⅶ.සාමාන්යකරණය
1. සාමාන්යකරණය පිළිබඳ අර්ථ දැක්වීම
සාමාන්යකරණය යනු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්රියාවලියකි, වානේ Ac3 උෂ්ණත්වයට වඩා 30 ° C සිට 50 ° C දක්වා උෂ්ණත්වයකට රත් කර, එම උෂ්ණත්වයේ රඳවා තබා, පසුව සමතුලිත තත්වයට ආසන්න ක්ෂුද්ර ව්යුහයක් ලබා ගැනීම සඳහා වායු සිසිලනය කරයි. නිර්වින්දනය හා සසඳන විට, සාමාන්යකරණය වේගවත් සිසිලන වේගයක් ඇති අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස සියුම් පර්ලයිට් ව්යුහයක් (P) සහ ඉහළ ශක්තියක් සහ දෘඪතාවක් ඇති වේ.
2. සාමාන්යකරණය කිරීමේ අරමුණ
සාමාන්යකරණය කිරීමේ අරමුණ නිර්වින්දනයට සමාන වේ.
3. සාමාන්යකරණය කිරීමේ යෙදුම්
• ජාලගත ද්විතියික සිමෙන්ති ඉවත් කරන්න.
අඩු අවශ්‍යතා සහිත කොටස් සඳහා අවසාන තාප පිරියම් කිරීම ලෙස සේවය කරන්න.
යන්ත්‍රෝපකරණ වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අඩු සහ මධ්යම කාබන් ව්‍යුහාත්මක වානේ සඳහා සූදානම් කිරීමේ තාප පිරියම් කිරීමක් ලෙස ක්‍රියා කරන්න.
4. Annealing වර්ග
පළමු වර්ගයේ ඇනීලිං වර්ගය:
අරමුණ සහ කාර්යය: ඉලක්කය වන්නේ අදියර පරිවර්තනයක් ඇති කිරීම නොව වානේ අසමතුලිත තත්වයක සිට සමතුලිත තත්වයකට මාරු කිරීමයි.
වර්ග:
•Diffusion Annealing: වෙන් කිරීම ඉවත් කිරීම මගින් සංයුතිය සමජාතීය කිරීම අරමුණු කරයි.
•ප්‍රතිස්ඵටිකීකරණ ඇනීලිං: වැඩ දැඩි කිරීමේ බලපෑම් ඉවත් කිරීමෙන් ductility ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි.
•Stress Relief Annealing: ක්ෂුද්ර ව්යුහය වෙනස් නොකර අභ්යන්තර ආතතිය අඩු කරයි.
දෙවන වර්ගයේ ඇනීලිං:
අරමුණ සහ ක්‍රියාකාරිත්වය: ක්ෂුද්ර ව්යුහය සහ ගුණාංග වෙනස් කිරීම, පර්ලයිට් ආධිපත්‍යය සහිත ක්ෂුද්ර ව්යුහයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීම අරමුණු කරයි. මෙම වර්ගයේ පර්ලයිට්, ෆෙරයිට් සහ කාබයිඩ් වල ව්‍යාප්තිය සහ රූප විද්‍යාව නිශ්චිත අවශ්‍යතා සපුරාලන බව සහතික කරයි.
වර්ග:
•Full Annealing: වානේ Ac3 උෂ්ණත්වයට වඩා රත් කර පසුව සෙමින් සිසිල් කර ඒකාකාර පර්ලයිට් ව්යුහයක් නිපදවයි.
•අසම්පූර්ණ ඇනීල් කිරීම: ව්යුහය අර්ධ වශයෙන් පරිවර්තනය කිරීම සඳහා Ac1 සහ Ac3 උෂ්ණත්වයන් අතර වානේ රත් කරයි.
•සමවිෂ්මක ඇනීම: වානේ Ac3 ට වඩා ඉහළට රත් කරයි, පසුව සමෝෂ්ණ උෂ්ණත්වයට වේගවත් සිසිලනය සහ අපේක්ෂිත ව්යුහය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා රඳවා තබා ගනී.
•Spheroidizing Annealing: ගෝලාකාර කාබයිඩ් ව්යුහයක් නිපදවයි, යන්ත්‍රෝපකරණ සහ තද බව වැඩි දියුණු කරයි.
Ⅷ.1. තාප පිරියම් කිරීම අර්ථ දැක්වීම
තාප පිරියම් කිරීම යනු ලෝහය රත් කර, නිශ්චිත උෂ්ණත්වයක රඳවා තබා, පසුව ඝන තත්වයක සිටියදී එහි අභ්යන්තර ව්යුහය සහ ක්ෂුද්ර ව්යුහය වෙනස් කිරීම සඳහා සිසිලන ක්‍රියාවලියක් වන අතර එමඟින් අපේක්ෂිත ගුණාංග ලබා ගනී.
2. තාප පිරියම් කිරීමේ ලක්ෂණ
තාප පිරියම් කිරීම වැඩ කොටසෙහි හැඩය වෙනස් නොවේ; ඒ වෙනුවට, එය වානේවල අභ්යන්තර ව්යුහය සහ ක්ෂුද්ර ව්යුහය වෙනස් කරයි, එමඟින් වානේ ගුණාංග වෙනස් කරයි.
3. තාප පිරියම් කිරීමේ අරමුණ
තාප පිරියම් කිරීමේ අරමුණ වන්නේ වානේ (හෝ වැඩ කොටස්) යාන්ත්රික හෝ සැකසුම් ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීම, වානේ විභවය සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කිරීම, වැඩ කොටසෙහි ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම සහ එහි සේවා කාලය දීර්ඝ කිරීමයි.
4.ප්රධාන නිගමනය
තාප පිරියම් කිරීම හරහා ද්රව්යයේ ගුණ වැඩි දියුණු කළ හැකිද යන්න තීරණාත්මකව රඳා පවතින්නේ උණුසුම සහ සිසිලන ක්රියාවලියේදී එහි ක්ෂුද්ර ව්‍යුහයේ සහ ව්‍යුහයේ වෙනස්කම් තිබේද යන්න මතය.
පසු කාලය: අගෝස්තු-19-2024