Ածխածնային պողպատից մասեր

Կարճ նկարագրություն:

Ածխածնային պողպատ տերմինը կարող է օգտագործվել նաև չժանգոտվող պողպատից չժանգոտվող պողպատի նկատմամբ.Այս օգտագործման դեպքում ածխածնային պողպատը կարող է ներառել լեգիրված պողպատներ:Բարձր ածխածնային պողպատը ունի բազմաթիվ տարբեր կիրառումներ, ինչպիսիք են ֆրեզերային մեքենաները, կտրող գործիքները (օրինակ՝ սայրերը) և բարձր ամրության լարերը:

Նամակ ուղարկեք մեզ

Ապրանքի մանրամասն

Ապրանքի պիտակներ

Ածխածնային պողպատից մասերի ներածություն

Ածխածնային պողպատը պողպատ է, որի ածխածնի պարունակությունը կազմում է մոտավորապես 0,05-ից մինչև 3,8% քաշով:Ամերիկյան երկաթի և պողպատի ինստիտուտի (AISI) ածխածնային պողպատի սահմանման մեջ ասվում է.
1. քրոմի, կոբալտի, մոլիբդենի, նիկելի, նիոբիումի, տիտանի, վոլֆրամի, վանադիումի, ցիրկոնիումի կամ որևէ այլ տարրի համար սահմանված կամ պահանջվում է նվազագույն պարունակություն՝ ցանկալի համաձուլվածք ստանալու համար.
2. պղնձի համար սահմանված նվազագույնը չի գերազանցում 0,40 տոկոսը.
3. կամ հետևյալ տարրերից որևէ մեկի համար սահմանված առավելագույն պարունակությունը չի գերազանցում նշված տոկոսները. մանգան 1,65 տոկոս;սիլիցիում 0,60 տոկոս;պղինձ 0,60 տոկոս.
Ածխածնային պողպատ տերմինը կարող է օգտագործվել նաև չժանգոտվող պողպատից չժանգոտվող պողպատի նկատմամբ.Այս օգտագործման դեպքում ածխածնային պողպատը կարող է ներառել լեգիրված պողպատներ:Բարձր ածխածնային պողպատը ունի բազմաթիվ տարբեր կիրառումներ, ինչպիսիք են ֆրեզերային մեքենաները, կտրող գործիքները (օրինակ՝ սայրերը) և բարձր ամրության լարերը:Այս հավելվածները պահանջում են շատ ավելի նուրբ միկրոկառուցվածք, որը բարելավում է ամրությունը:

Ածխածնային պողպատից մասերի ջերմային բուժում

Ածխածնի տոկոսային պարունակության բարձրացման հետ մեկտեղ պողպատը կարող է ավելի կարծրանալ և ամրանալ ջերմային մշակման միջոցով.սակայն, այն դառնում է ավելի քիչ ճկուն:Անկախ ջերմային մշակումից, ածխածնի ավելի բարձր պարունակությունը նվազեցնում է եռակցման հնարավորությունը:Ածխածնային պողպատներում ածխածնի բարձր պարունակությունը նվազեցնում է հալման կետը:

Ածխածնային պողպատի ջերմային մշակման նպատակն է փոխել պողպատի մեխանիկական հատկությունները, սովորաբար ճկունությունը, կարծրությունը, զիջման ուժը կամ ազդեցության դիմադրությունը:Նկատի ունեցեք, որ էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությունը միայն փոքր-ինչ փոփոխված է:Ինչպես պողպատի ամրացման տեխնիկայի մեծ մասի դեպքում, Յանգի մոդուլը (առաձգականությունը) անփոփոխ է:Պողպատի առևտրային ճկունության բոլոր մշակումները ամրության բարձրացման համար և հակառակը:Երկաթը ավստենիտի փուլում ածխածնի համար ավելի բարձր լուծելիություն ունի.Հետևաբար, բոլոր ջերմային մշակումները, բացառությամբ գնդաձևացման և կռելու գործընթացի, սկսվում են պողպատը տաքացնելով մինչև այն ջերմաստիճանը, որում կարող է գոյություն ունենալ ավստենիտիկ փուլը:Այնուհետև պողպատը մարվում է (ջերմությունը դուրս է մղվում) չափավորից ցածր արագությամբ, ինչը թույլ է տալիս ածխածնին դուրս ցրվել ավստենիտից՝ ձևավորելով երկաթ-կարբիդ (ցեմենտիտ) և թողնելով ֆերիտ, կամ բարձր արագությամբ՝ փակելով ածխածինը երկաթի մեջ՝ այդպիսով ձևավորելով մարտենսիտ։ .Այն արագությունը, որով պողպատը սառչում է էուտեկտոիդ ջերմաստիճանի միջոցով (մոտ 727 °C) ազդում է արագության վրա, որով ածխածինը ցրվում է ավստենիտից և ձևավորում ցեմենտիտ։Ընդհանուր առմամբ, արագ սառեցումը թույլ կտա երկաթի կարբիդը նուրբ ցրված լինել և արտադրել նուրբ հատիկավոր մարգարիտ, իսկ դանդաղ սառեցումը կբերի ավելի կոպիտ մարգարիտ:Հիպոէվեկտոիդ պողպատի սառեցումը (0,77 wt% C-ից պակաս) հանգեցնում է երկաթի կարբիդի շերտերի շերտավոր-պերլիտիկ կառուցվածքի՝ α-ֆերիտի (գրեթե մաքուր երկաթի) միջև:Եթե դա հիպերէուտեկտոիդ պողպատ է (ավելի քան 0,77 wt% C), ապա կառուցվածքը լրիվ մարգարիտ է, հատիկների սահմանների վրա ձևավորված ցեմենտիտի մանր հատիկներով (ավելի մեծ, քան մարգարիտ լամելան):Էվեկտոիդ պողպատը (0,77% ածխածին) կունենա մարգարտիտային կառուցվածք՝ ամբողջ հատիկների վրա՝ առանց ցեմենտիտի սահմաններում:Բաղադրիչների հարաբերական քանակությունը հայտնաբերվում է լծակի կանոնի միջոցով:Ստորև բերված է ջերմային մշակումների հնարավոր տեսակների ցանկը:

Ածխածնային պողպատից մասեր ընդդեմ խառնուրդ պողպատե մասերի

Լեգիրված պողպատը պողպատ է, որը համաձուլված է մի շարք տարրերի հետ՝ ընդհանուր քանակով 1,0% և 50% քաշով, որպեսզի բարելավելու իր մեխանիկական հատկությունները:Լեգիրված պողպատները բաժանվում են երկու խմբի՝ ցածր լեգիրված պողպատներ և բարձր լեգիրված պողպատներ։Երկուսի տարբերությունը վիճելի է։Սմիթը և Հաշեմին սահմանում են տարբերությունը 4.0%, մինչդեռ Դեգարմոն և այլք սահմանում են այն 8.0%:Ամենից հաճախ «լեգիրված պողպատ» արտահայտությունը վերաբերում է ցածր լեգիրված պողպատներին:

Խիստ ասած՝ յուրաքանչյուր պողպատ համաձուլվածք է, բայց ոչ բոլոր պողպատներն են կոչվում «լեգիրված պողպատներ»։Ամենապարզ պողպատներն են երկաթը (Fe)՝ համաձուլված ածխածնի (C) հետ (մոտ 0,1% -ից 1%, կախված տեսակից):Այնուամենայնիվ, «լեգիրված պողպատ» տերմինը ստանդարտ տերմին է, որը վերաբերում է պողպատներին, որոնցում ածխածնից բացի դիտավորյալ ավելացվել են այլ համաձուլվածքային տարրեր:Ընդհանուր համաձուլվածքները ներառում են մանգան (ամենատարածված), նիկել, քրոմ, մոլիբդեն, վանադիում, սիլիցիում և բոր։Ավելի քիչ տարածված համաձուլվածքները ներառում են ալյումին, կոբալտ, պղինձ, ցերիում, նիոբիում, տիտան, վոլֆրամ, անագ, ցինկ, կապար և ցիրկոնիում:

Ստորև ներկայացված է լեգիրված պողպատների (ածխածնային պողպատների համեմատ) բարելավված հատկությունների մի շարք՝ ամրություն, կարծրություն, ամրություն, մաշվածության դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն, կարծրություն և տաք կարծրություն:Այս բարելավված հատկություններից մի քանիսին հասնելու համար մետաղը կարող է պահանջել ջերմային մշակում:

Դրանցից ոմանք օգտագործում են էկզոտիկ և մեծ պահանջարկ ունեցող ծրագրերում, ինչպիսիք են ռեակտիվ շարժիչների տուրբինային շեղբերները և միջուկային ռեակտորները:Երկաթի ֆերոմագնիսական հատկությունների պատճառով պողպատի որոշ համաձուլվածքներ կարևոր կիրառություններ են գտնում, որտեղ դրանց արձագանքը մագնիսականությանը շատ կարևոր է, ներառյալ էլեկտրական շարժիչներում և տրանսֆորմատորներում:

Ջերմային բուժում ածխածնային պողպատից մասերի վրա

Սֆերոիդացնող
Սֆերոիդիտը ձևավորվում է, երբ ածխածնային պողպատը տաքացվում է մինչև 700 °C ավելի քան 30 ժամ:Սֆերոիդիտը կարող է ձևավորվել ավելի ցածր ջերմաստիճաններում, սակայն անհրաժեշտ ժամանակը կտրուկ աճում է, քանի որ սա դիֆուզիոն վերահսկվող գործընթաց է:Արդյունքն առաջնային կառուցվածքում ցեմենտիտի ձողերի կամ գնդերի կառուցվածքն է (ֆերիտ կամ պեռլիտ, կախված նրանից, թե էուտեկտոիդի որ կողմում եք գտնվում):Նպատակն է փափկացնել ավելի բարձր ածխածնային պողպատները և թույլ տալ ավելի շատ ձևավորելիություն:Սա պողպատի ամենափափուկ և ճկուն ձևն է:

Ամբողջական եռացում
Ածխածնային պողպատը տաքացվում է Ac3-ից կամ Acm-ից մոտավորապես 40 °C ջերմաստիճանում 1 ժամ;սա ապահովում է ամբողջ ֆերիտի վերափոխումը ավստենիտի (թեև ցեմենտիտը դեռ կարող է գոյություն ունենալ, եթե ածխածնի պարունակությունը ավելի մեծ է, քան էուտեկտոիդը):Այնուհետև պողպատը պետք է դանդաղ սառչի՝ ժամում 20 °C (36 °F) տիրույթում:Սովորաբար այն պարզապես հովացվում է վառարանում, որտեղ վառարանը անջատված է պողպատը դեռ ներսում:Սա հանգեցնում է կոպիտ մարգարիտային կառուցվածքի, ինչը նշանակում է, որ մարգարիտի «զանգերը» հաստ են:Լիովին հալված պողպատը փափուկ և ճկուն է, առանց ներքին լարումների, ինչը հաճախ անհրաժեշտ է ծախսարդյունավետ ձևավորման համար:Միայն գնդաձև պողպատն է ավելի փափուկ և ճկուն:

Գործընթացի կռում
Գործընթաց, որն օգտագործվում է սառը մշակված ածխածնային պողպատում 0,3% C-ից ցածր ջերմաստիճանում սթրեսից ազատելու համար: Պողպատը սովորաբար տաքացվում է մինչև 550–650 °C 1 ժամ, բայց երբեմն ջերմաստիճանը հասնում է 700 °C-ի:Պատկերը դեպի աջ [պահանջվում է պարզաբանում] ցույց է տալիս այն տարածքը, որտեղ տեղի է ունենում գործընթացի եռացումը:

Իզոթերմային կռում
Դա գործընթաց է, որի ընթացքում հիպոէվեկտոիդ պողպատը տաքացվում է վերին կրիտիկական ջերմաստիճանից բարձր:Այս ջերմաստիճանը որոշ ժամանակ պահպանվում է, այնուհետև իջեցվում է ավելի ցածր կրիտիկական ջերմաստիճանից և կրկին պահպանվում է:Այնուհետև այն սառչում է սենյակային ջերմաստիճանում:Այս մեթոդը վերացնում է ցանկացած ջերմաստիճանի գրադիենտ:

Նորմալացում
Ածխածնային պողպատը տաքացվում է Ac3-ից կամ Acm-ից մոտավորապես 55 °C ջերմաստիճանում 1 ժամ;սա ապահովում է պողպատի ամբողջական վերափոխումը ավստենիտի:Այնուհետև պողպատը սառեցվում է օդով, ինչը կազմում է րոպեում մոտավորապես 38 °C (100 °F) սառեցման արագություն:Սա հանգեցնում է նուրբ մարգարիտային կառուցվածքի և ավելի միասնական կառուցվածքի:Նորմալացված պողպատն ունի ավելի բարձր ամրություն, քան եռացված պողպատը.այն ունի համեմատաբար բարձր ամրություն և կարծրություն։

Հանգստացնող
Առնվազն 0,4 wt% C-ով ածխածնային պողպատը տաքացվում է մինչև նորմալացման ջերմաստիճանը և այնուհետև արագ սառչում (հանգցնում) ջրի, աղի կամ յուղի մեջ մինչև կրիտիկական ջերմաստիճանը:Կրիտիկական ջերմաստիճանը կախված է ածխածնի պարունակությունից, բայց որպես ընդհանուր կանոն ավելի ցածր է, քանի որ ածխածնի պարունակությունը մեծանում է:Սա հանգեցնում է մարտենզիտիկ կառուցվածքի.պողպատի ձև, որն ունի գերհագեցած ածխածնի պարունակություն դեֆորմացված մարմնի կենտրոնացված խորանարդ (BCC) բյուրեղային կառուցվածքում, որը պատշաճ կերպով կոչվում է մարմնի կենտրոնացված քառանկյուն (BCT), մեծ ներքին սթրեսով:Այսպիսով, մարված պողպատը չափազանց կոշտ է, բայց փխրուն, սովորաբար չափազանց փխրուն գործնական նպատակների համար:Այս ներքին սթրեսները կարող են առաջացնել սթրեսային ճաքեր մակերեսի վրա:Մարած պողպատը մոտավորապես երեք անգամ ավելի կոշտ է (չորսը՝ ավելի շատ ածխածինով), քան նորմալացված պողպատը:

Մարտեմպերինգ (մարքենչինգ)
Մարտեմպերինգը իրականում կոփման պրոցեդուրա չէ, այստեղից էլ առաջացել է մարքենչ տերմինը:Այն իզոթերմային ջերմային մշակման ձև է, որը կիրառվում է նախնական մարումից հետո, սովորաբար հալած աղի լոգարանում, «մարտենզիտի մեկնարկի ջերմաստիճանից» անմիջապես բարձր ջերմաստիճանում:Այս ջերմաստիճանում նյութի ներսում մնացորդային լարումները թուլանում են, և պահպանված ավստենիտից կարող է ձևավորվել որոշ բեյնիտ, որը ժամանակ չի ունեցել այլ բանի վերածվելու:Արդյունաբերության մեջ սա գործընթաց է, որն օգտագործվում է նյութի ճկունությունը և կարծրությունը վերահսկելու համար:Ավելի երկար մարման դեպքում ճկունությունը մեծանում է ուժի նվազագույն կորստով.պողպատը պահվում է այս լուծույթում, մինչև մասի ներքին և արտաքին ջերմաստիճանները հավասարվեն:Այնուհետև պողպատը սառչում է չափավոր արագությամբ, որպեսզի ջերմաստիճանի գրադիենտը նվազագույն լինի:Այս գործընթացը ոչ միայն նվազեցնում է ներքին սթրեսները և սթրեսային ճաքերը, այլև մեծացնում է ազդեցության դիմադրությունը:

Կոփում
Սա ամենատարածված ջերմային մշակումն է, որը հանդիպում է, քանի որ վերջնական հատկությունները կարող են ճշգրտորեն որոշվել կոփման ջերմաստիճանով և ժամանակով:Կոփումը ներառում է հանգցված պողպատի տաքացումը մինչև էվեկտոիդ ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճանի, այնուհետև սառեցումը:Բարձրացված ջերմաստիճանը թույլ է տալիս շատ փոքր քանակությամբ սֆերոիդիտ ձևավորել, որը վերականգնում է ճկունությունը, բայց նվազեցնում է կարծրությունը։Իրական ջերմաստիճանները և ժամանակները խնամքով ընտրված են յուրաքանչյուր կազմի համար:

Austmpering
Հալեցման գործընթացը նույնն է, ինչ մարթեմպերինգը, բացառությամբ, որ մարումը ընդհատվում է, և պողպատը պահվում է հալած աղի բաղնիքում 205 °C-ից 540 °C ջերմաստիճանում, այնուհետև սառչում է միջին արագությամբ:Ստացված պողպատը, որը կոչվում է բեյնիտ, պողպատում արտադրում է ասեղնաձև միկրոկառուցվածք, որն ունի մեծ ամրություն (բայց ավելի քիչ, քան մարտենզիտը), ավելի մեծ ճկունություն, ավելի բարձր դիմադրություն հարվածելու և ավելի քիչ աղավաղում, քան մարտենզիտի պողպատը:Հարստացման թերությունն այն է, որ այն կարող է օգտագործվել միայն մի քանի պողպատի վրա, և դրա համար անհրաժեշտ է հատուկ աղով լոգանք: