Metalo medžiagų mechaninės savybės reiškia metalinių medžiagų elgseną veikiant išorinei apkrovai arba kartu veikiant apkrovai ir aplinkos veiksniams (temperatūra, terpė ir apkrovos greitis).
Bendros mechaninės metalų savybės pateiktos žemiau esančioje lentelėje:
Metalo mechaninės savybės
Dažniausiai naudojamas metalo mechaninių savybių indeksas
jėga
Takumo stiprumas, atsparumas tempimui, lūžimo stiprumas
Plastiškumas
Pailgėjimas, ploto sumažinimas, deformacijos sukietėjimo indeksas
elastingumas
Tamprumo modulis (standumas), tamprumo riba, proporcinga riba
kietumas
Brinelio kietumas, Vickerso kietumas, Rokvelo kietumas
kietumas
Statinis atsparumas, atsparumas smūgiams, atsparumas lūžiams
nuovargis
Nuovargio stiprumas, nuovargio gyvenimas, nuovargio įpjovos jautrumas
įtampos korozija
Įtempių korozijos kritinis įtempių lauko intensyvumo koeficientas, įtempių korozijos įtrūkimų augimo greitis
Mažai anglies pluošto plieno tempimo įtempių ir deformacijų kreivė veikiant vienaašei statinei apkrovai
paveikslėlį
Lengvo plieno tempimo jėgos-pailgėjimo kreivė
1. Pjūvis oa: tamprioji deformacija
2. Pjūvis ab: tamprioji deformacija plius plastinė deformacija
3. Bcd pjūvis: akivaizdi plastinė deformacija, išeigos reiškinys ir nenutrūkstamas bandinio pailgėjimas su sąlyga, kad jėga iš esmės nesikeičia
4. dB segmento kreivė: tamprioji deformacija plius vienoda plastinė deformacija
5. Taškas B: atsiranda iškirpimo reiškinys, akivaizdžiai sumažėja bandinio vietinė dalis, sumažėja bandinio laikomoji galia, tempimo jėga pasiekia didžiausią vertę, o mėginys ruošiasi sulūžti.
stiprumo indeksas
Stiprumas reiškia medžiagos gebėjimą atsispirti plastinei deformacijai ir lūžimui.
1. Derlumo stiprumas
σs {{0}}} Fs/S0
Fs: tempimo jėga (N), kurią bandinys patiria, kai jis pasiduoda; S0: pradinis mėginio skerspjūvio plotas (mm).
2. Tempimo stipris
Didžiausias tempimo įtempis, kurį bandinys patiria prieš sulaužant, atspindi didžiausią vienodą medžiagos atsparumą deformacijai.
σb {{0}}} Fb/S0
σb dažnai naudojamas kaip medžiagų parinkimo ir trapių medžiagų projektavimo pagrindas.
Plastikinis indeksas
Plastiškumas – tai medžiagos gebėjimas plastiškai deformuotis veikiant statinei apkrovai be gedimų.
1. Pailgėjimas po pertraukos
Matuoklio ilgio pailgėjimo procentas po to, kai bandinys sulaužomas iki pradinio matuoklio ilgio.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 proc.
L0: matuoklio ilgis; L1: matuojamas bandinio ilgis po sulaužymo.
2. Ploto sumažinimas
Maksimalaus atitraukto mėginio elemento skerspjūvio ploto sumažėjimo procentas iki pradinio skerspjūvio ploto.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 proc.
A0: pradinis bandinio skerspjūvio plotas; A1: kaklo skerspjūvio plotas po lūžio.
stiprumo indeksas
Stiprumas reiškia medžiagos gebėjimą atsispirti plastinei deformacijai ir lūžimui.
1. Derlumo stiprumas
σs {{0}}} Fs/S0
Fs: tempimo jėga (N), kurią bandinys patiria, kai jis pasiduoda; S0: pradinis mėginio skerspjūvio plotas (mm).
2. Tempimo stipris
Didžiausias tempimo įtempis, kurį bandinys patiria prieš sulaužant, atspindi didžiausią vienodą medžiagos atsparumą deformacijai.
σb {{0}}} Fb/S0
σb dažnai naudojamas kaip medžiagų parinkimo ir trapių medžiagų projektavimo pagrindas.
Plastikinis indeksas
Plastiškumas – tai medžiagos gebėjimas plastiškai deformuotis veikiant statinei apkrovai be gedimų.
1. Pailgėjimas po pertraukos
Matuoklio ilgio pailgėjimo procentas po to, kai bandinys sulaužomas iki pradinio matuoklio ilgio.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 proc.
L0: matuoklio ilgis; L1: matuojamas bandinio ilgis po sulaužymo.
paveikslėlį
2. Ploto sumažinimas
Maksimalaus atitraukto mėginio elemento skerspjūvio ploto sumažėjimo procentas iki pradinio skerspjūvio ploto.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 proc.
A0: pradinis bandinio skerspjūvio plotas; A1: kaklo skerspjūvio plotas po lūžio.
Elastingumo indeksas
Standumas: Medžiagos gebėjimas atsispirti elastinei deformacijai esant įtempimui.
E=σ/ε
σ: tempiamasis įtempis; ε: tempimo deformacija
Mikrostruktūra nėra jautri mechaninio veikimo indeksui, o legiravimas, terminis apdorojimas ir šalta plastinė deformacija turi mažai įtakos.
Svarbūs mechaninio veikimo rodikliai renkantis mechanizmus ir komponentus:
►Tolimosios šviesos turi būti pakankamai tvirtos, nes priešingu atveju, keliant sunkius daiktus, dėl per didelio deformacijos sukels vibraciją.
►Mašinai ir presavimo velenui, lovai ir darbastaliui taikomi standumo reikalavimai, kad būtų užtikrintas apdirbimo tikslumas.
►Pagrindiniai komponentai, tokie kaip vidaus degimo varikliai, centrifugos ir kompresoriai, turi būti pakankamai tvirti, kad būtų išvengta vibracijos.
kietumas
Medžiagos vietinio paviršiaus gebėjimas atsispirti plastinei deformacijai ir gedimui.
Tai yra medžiagos minkštumo ir kietumo rodiklis, o jo fizinė reikšmė yra susijusi su bandymo metodu.
Kietumo tyrimo metodai: Brinelio kietumas, Rokvelo kietumas, Vickerso kietumas, Šoro kietumas, Leebo kietumas, Moho kietumas
(1) Brinelio kietumas
Vidutinis įtempis ploto vienetui, tai yra bandymo jėgos p ir įdubos sferinio paviršiaus ploto santykis.
paveikslėlį
< 450HB: The test indenter is a quenched steel ball, the hardness symbol is HBS;
<650HB: The test indenter is cemented carbide, and the hardness symbol is HBW.
Empirinė formulė:
Mažai anglies plienas: σb≈3,6HBS;
Daug anglies plienas: σb≈3,4HBS.
Taikymo sritis: naudojamas matuoti pilkąjį ketų, konstrukcinį plieną, spalvotuosius metalus ir nemetalines medžiagas ir kt.
Privalumai ir trūkumai:
Išmatuota vertė yra tikslesnė ir pakartojama;
Išmatuojamos nehomogeninės medžiagos;
Netinka gatavų gaminių ir plonų dalių testavimui;
Matavimas užima daug laiko ir yra neefektyvus.
(2) Rokvelo kietumas
Medžiagos kietumo vertė išreiškiama išmatuojant įdubimo gylį, o kiekvienas 0,002 mm atitinka 1 Rokvelo kietumo vienetą.
Yra dviejų tipų įdubos:
1. Deimantinis kūgis su kūgio kampu =120 laipsnis,
2. Mažas grūdinto plieno rutulys, kurio skersmuo Φ1,588 mm.
Rokvelo kietumo skaičiavimo formulė:
ŠSD{{0}}(kh)/0,002
1 įtrauka: k=0,2 mm; 2 įtrauka: k=0.26 mm.
valdovas
kietumo simbolis
Galvos tipas
Bendra bandymo jėga F/N
Kietumo matavimo diapazonas
Taikymo pavyzdžiai
C
HRC
Deimantinis kūgis
1471
20-70
Grūdintas plienas, didelio kietumo ketus, perlitinis kaliasis ketus
B
HRB
Φ1,588 mm plieninis rutulys
980.7
20-100
Švelnus plienas, vario lydinys, feritinis kaliasis ketus
A
HRA
Deimantinis kūgis
588.4
20-88
Karbidas, grūdintas plieno lakštas, grūdintas plienas
Privalumai ir trūkumai:
Testas paprastas, patogus ir greitas;
Įdubimas yra mažas, o gatavą gaminį ir plonas dalis galima išmatuoti;
Duomenys nėra pakankamai tikslūs, norint gauti vidutinę vertę, reikia išmatuoti tris taškus;
Nehomogeniškos medžiagos, pvz., ketaus, neturėtų būti bandomos.
(3) Vickerso kietumas
Kietumo vertė apskaičiuojama pagal bandymo jėgą, tenkančią įdubos ploto vienetui.
Įtrauka yra deimantinė keturkampė piramidė, kurios kampas tarp dviejų priešingų paviršių yra 136 laipsnių.
Matavimo diapazonas:
Jis dažnai naudojamas matuoti plonas dalis, dangas, paviršiaus sluoksnius po cheminio terminio apdorojimo ir kt.
Privalumai ir trūkumai:
Tikslus matavimas ir platus pritaikymo spektras (kietumas nuo itin minkšto iki itin kieto);
Išmatuojami gatavi gaminiai ir plonos dalys;
Mėginio paviršiaus reikalavimai yra dideli ir reikalauja daug darbo.
Smūgio tvirtumas
Medžiagos gebėjimas atsispirti pažeidimams veikiant smūgio apkrovoms.
Smūgio energija Ak, sunaudota bandiniui nutrūkus:
Ak=mgH – mgh (J)
Atsparumo smūgiui vertė ak yra smūgio energija, sunaudota vienam skerspjūvio ploto vienetui bandinio įpjovoje.
ak {{0}}} Ak / S0 (J/cm²)
Maža ak vertė – trapi medžiaga:
Dūžus nėra akivaizdžių deformacijų, metalinis blizgesys, kristalinis.
Didelė ak vertė – kieta medžiaga:
Akivaizdūs plastiniai pokyčiai, lūžis pilkas ir pluoštinis, nuobodu.
paveikslėlį
Tvirtumas lūžiams
Lūžimo mechanika: Pripažįstant, kad mašinos dalyse yra makroskopinių plyšių, nustatomi įvairūs nauji mechaniniai plyšių plitimo parametrai, siūlomi įtrūkusių kūnų lūžimo kriterijai ir medžiagos atsparumas įtrūkimams.
paveikslėlį
nuovargis
Nuovargio reiškinys:
Lūžio reiškinys, kurį sukelia metalinių dalių ar komponentų kumuliacinis pažeidimas, veikiant ilgalaikiam svyruojančiam įtempiui ir deformacijai.
Nuovargio savybės:
(1) Nuovargis yra lūžis, atsirandantis dėl mažo įtempio ciklo, o lūžio įtempis dažnai yra mažesnis nei medžiagos tempiamasis stipris ar net takumo riba;
(2) Nuovargis yra trapus ir staigus lūžis, ir prieš lūžį nebus akivaizdžių deformacijos požymių, o tai yra labai pavojinga;
(3) Nuovargis yra labai jautrus įpjovoms, įtrūkimams ir struktūriniams defektams ir yra labai selektyvus.
Nuovargio riba σ-1:
Didžiausia įtempio vertė, kuriai esant medžiaga patiria daugybę įtempių ciklų be nuovargio lūžimo.
Būklės nuovargio riba:
Didžiausia įtempių vertė, kuri gali atlaikyti 107 įtempių ciklus nesulaužant.
Empirinė plieno atsparumo nuovargiui formulė:
σ-1= (0.45-0.55)σb
arba σ-1= 0.27(σs plius σb)
σ-1p= 0.23(σs plius σb）
02
terminio apdorojimo procesas
Apibrėžimas: kieto metalo ar lydinio vidinės struktūros keitimo procesas kaitinant, išsaugant šilumą ir aušinant, siekiant gauti reikiamas savybes.
paveikslėlį
Tikslas: Vienas iš jų yra pagerinti medžiagų našumą ir užtikrinti sklandų tolesnio apdorojimo eigą. Šis terminis apdorojimas vadinamas išankstiniu terminiu apdorojimu; kita – pagerinti medžiagų eksploatacines savybes ir pailginti dalių tarnavimo laiką. Šis terminis apdorojimas vadinamas galutiniu terminiu apdorojimu.
Terminio apdorojimo klasifikacija:
Įprastas terminis apdorojimas (keturi gaisrai: atkaitinimas, normalizavimas, gesinimas, grūdinimas)
Paviršiaus terminis apdorojimas (paviršiaus grūdinimas, cheminis terminis apdorojimas)
Kitas terminis apdorojimas (vakuuminis terminis apdorojimas, deformacinis terminis apdorojimas ir kt.)
Eutektoidinio plieno mikrostruktūrinė transformacija kaitinant
Keturi perlito virsmo austenitu etapai:
(1) Austenito branduolio susidarymas;
(2) Austenito augimas;
(3) Likęs Fe3C ištirpsta;
(4) Austenito homogenizacija.
paveikslėlį
paveikslėlį
Plieno struktūrinė transformacija aušinimo metu
Austenito aušinimo transformacija: Austenitas yra stabili fazė virš kritinio taško A1, o atvėsus žemiau A1 ji tampa nestabilia faze ir įvyks struktūros transformacija.
Svarba: nustato plieno struktūrą ir savybes po terminio apdorojimo. Tam pačiam plienui šildymo temperatūra ir laikymo laikas yra vienodi, tačiau skiriasi aušinimo būdas, o savybės po terminio apdorojimo yra visiškai skirtingos.
paveikslėlį
45 plieno, pašildyto iki 840 laipsnių ir aušinto skirtingomis aušinimo sąlygomis, mechaninės savybės
aušinimo būdas
σb/Mpa
%plg�s/Mpa
δ/ proc
ψ/ proc
HRC
Aušinimas krosnele
519
272
32.5
49
15~18
oro aušinimas
657~706
333
15~18
45~50
18~24
aušinimas aliejuje
882
608
18~20
48
40~50
vandens aušinimas
1078
706
7~8
12~14
52~60
Peršalusio austenito izoterminės transformacijos kreivės eutektoidiniame pliene nustatymas (metalografinio kietumo metodas)
Taip pat žinomas kaip "TTT kreivė" (laiko-temperatūros-transformacijos kreivė), nes forma yra panaši į "C", ji dažnai vadinama "C kreive".
paveikslėlį
„C kreivės“ pagalba galima suprasti, į kokią struktūrą austenitas transformuojasi esant skirtingoms aušinimo sąlygoms ir transformuojamų produktų savybes, suteikiant teorinį pagrindą tinkamam terminio apdorojimo procesų formulavimui ir parinkimui.
Eutektoidinio plieno C kreivė ir transformacijos produktai
paveikslėlį
1) Perlito tipo transformacija (taip pat žinoma kaip aukštos temperatūros transformacija)
Transformacijos temperatūra: A1 ~ 550 laipsnių; transformacijos produktas: perlitas
A1 ~ 6500 laipsnių: perlito lakštas yra storesnis, P (perlitas-perlitas)
6500 laipsnių ~ 6000 laipsnių: perlito sluoksnis yra plonesnis, S (sorbito sorbitas)
6000 laipsnių ~ 5500 laipsnių: perlito sluoksnis yra labai smulkus, T (troolstitas)
paveikslėlį
Perlito ferito ir cementito sluoksnių storis yra susijęs su transformacijos temperatūra. Kuo žemesnė temperatūra, tuo smulkesnės perlito lamelės. Sluoksniai plonėja, didėja stiprumas ir kietumas, didėja plastikinis kietumas.
2) Bainitinė transformacija (taip pat žinoma kaip vidutinės temperatūros transformacija)
Perėjimo temperatūra: 550-Ms (230 laipsnių)
Transformacijos produktas: Bainitas B (bainitas) – persotinto F ir cementito mišinys.
paveikslėlį
550–350 laipsnių: viršutinė bainito (viršutinė B) plunksninė struktūra, mažas stiprumas ir plastiškumas, didelis trapumas.
350 laipsnių ~ Ms: apatinė bainito (apatinė B) adata primenanti struktūra, geras visapusiškas veikimas.
paveikslėlį
3) Martensitinė transformacija (taip pat žinoma kaip žemos temperatūros transformacija)
Perėjimo temperatūra: Ms (230 laipsnių) ~ Mf
Transformacijos produktas: martensitas (martensitas) ir A' (likutinis austenitas)
Martensitas: persotintas kietas anglies tirpalas, susidaręs -Fe, pavaizduotas M.
Klasifikacija:
Mažai anglies dioksido išskiriantis martensitas (mažai anglies dioksido išskiriantis martensitas): panašus į juostą, pasižymi dideliu stiprumu ir lankstumu. Taip pat žinomas kaip lentjuostė M (lath martensite).
Daug anglies martensitas (daug anglies martensitas): lęšinis, lakštinis, su gūbriais viduryje. Jis turi didelį stiprumą, bet silpną lankstumą ir didelį trapumą.
Vaizdas] [vaizdas
Hipoeutektoidinio plieno C kreivė
paveikslėlį
Hipereutektoidinio plieno C kreivė
paveikslėlį
Peraušinto austenito nuolatinės transformacijos aušinimo kreivė (CCT kreivė) (nuolatinė aušinimo transformacija)
paveikslėlį
atkaitinimas
Apibrėžimas: metalo kaitinimas iki tam tikros temperatūros, palaikymas pakankamai ilgą laiką ir aušinimas atitinkamu greičiu
Paskirtis:
rafinuoti grūdus;
Sumažinkite plieno kietumą ir pagerinkite formavimo bei pjovimo savybes;
Pašalinkite vidinį įtampą.
Klasifikacija: Pagal atkaitinimo tikslą ir proceso ypatybes jį galima suskirstyti į visišką atkaitinimą, nepilną atkaitinimą, izoterminį atkaitinimą, sferoidinį atkaitinimą, atkaitinimą nuo įtampos ir kt.
pilnas atkaitinimas
l Taikymo sritis: hipoeutektoidinis plienas
lŠildymo temperatūra: Ac3 plius 30-50 laipsnis
l Tikslas: patobulinti struktūrą, sumažinti kietumą, pagerinti apdirbamumą,
Pašalinkite vidinį įtampą
l Kambario temperatūros audinys: F plius P
paveikslėlį
Sferoidinis atkaitinimas
Taikymo sritis: eutektoidinis plienas ir hipereutektoidinis plienas
Šildymo temperatūra: Ac1 plius 20~30 laipsnių
Tikslas: sferoidizuoti tinklinį arba dribsnius Fe3CⅡ
Organizacija: sferinis perlitas
paveikslėlį
izoterminis atkaitinimas
Procesas: kaitinimas iki Ac1 plius 30-50 laipsnių arba Ac3 plius 30-50 laipsnių, palaikius šiltai, greitai atvėsus iki žemesnės nei Ar1 temperatūros, kai A pavirto P tipo audiniu, ištraukti iš krosnies ir atvėsinti oru. .
Organizacija: P klasė
Privalumai: trumpas atkaitinimo laikas, vienoda struktūra
paveikslėlį
Reljefinis atkaitinimas
Tikslas: pašalinti liekamąjį įtampą
šildymas
Temperatūra: T kaitinimas < AC1 (500 ~ 600 laipsnių)
Naudojimas: pašalinkite liekamąjį vidinį liejinių, kaltinių, suvirinimo siūlių ir kt. įtempį.
paveikslėlį
Homogenizacinis atkaitinimas (difuzinis atkaitinimas)
Tikslas: panaikinti segregaciją; vienoda sudėtis, organizacija
Šildymo temperatūra: AC3＋150-250 laipsniai
Organizacija: hipoeutektoidinis plienas yra P ir F.
Naudojimas: daugiausia naudojamas legiruotojo plieno luitams, liejiniams ir kaltiniams, kuriems taikomi aukšti kokybės reikalavimai.
Rekristalizacinis atkaitinimas
Procesas: kaitinimas iki 50-150 laipsnio žemiau Ac1 arba T plius 30-50 laipsnis, šiltas ir lėtai aušinamas.
Paskirtis: Pašalinkite darbo sukietėjimą ir atkurkite plieno plastiškumą bei kietumą.
Naudojimas: pašalinkite ruošinių sukietėjimą po šalto apdirbimo. Pavyzdžiui, atkaitinimas plieninės vielos tempimo proceso viduryje.
Normalizuojasi
Apibrėžimas: terminio apdorojimo procesas, kurio metu ruošinys pašildomas iki 30-50 laipsnio virš Ac3 arba Accm, išimamas iš krosnies po terminio konservavimo ir atšaldomas oru.
Paskirtis:
Mažai anglies plienas: padidina kietumą ir palengvina pjovimą.
Hipereutektoidinis plienas: pašalina tinklinį antrinį cementitą, kuris yra naudingas P sferoidizacijai.
Vidutinio anglies plienas ir vidutinio anglies mažai legiruotas plienas: įtempis nėra didelis, o eksploataciniai reikalavimai nėra aukšti, todėl juos galima naudoti kaip galutinį terminį apdorojimą.
paveikslėlį
Gesinimas
paveikslėlį
Tikslas: gauti konstrukciją pagal M arba B ir pagerinti plieno kietumą bei atsparumą dilimui.
Gesinimo temperatūros pasirinkimas
Hipoeutektoidinis plienas: AC3 plius 30-50 laipsnis ;
Eutektoidinis plienas ir hipereutektoidinis plienas: AC1 plius 30-50 laipsnis.
paveikslėlį
Gesinimo aušinimas yra raktas į gesinimo kokybę, o idealus aušinimo greitis turėtų būti toks, kaip parodyta paveikslėlyje.
Virš 650 laipsnių, lėtas, sumažina šiluminį įtampą
650-400 laipsnis , greitas, venkite C kreivės
Žemiau 400 laipsnių, lėtai, sumažinkite fazės perėjimo įtampą
paveikslėlį
Dažniausiai naudojama gesinimo terpė
Šiuo metu gamyboje dažniausiai naudojamos aušinimo terpės yra alyva, vanduo ir sūrymas, o jų aušinimo pajėgumas nuosekliai didėja.
Vanduo: stipriai gesina, tačiau ant ruošinio paviršiaus yra minkštų dėmių, kurias lengva deformuoti ir įtrūkti.
Sūrus vanduo: gesinimo geba stipresnė, ruošinio paviršius lygus ir švarus, be minkštų dėmių, bet lengviau deformuojasi ir trūkinėja;
Alyva: gesinimo gebėjimas yra silpnas, tačiau ruošinį nėra lengva deformuoti ir įtrūkti
Įprastas gesinimo aušinimo metodas (gesinimo aušinimo metodas)
paveikslėlį
Nuotaika
Apibrėžimas: paveikslėlis
Pagrindinis grūdinimo tikslas
Pašalinkite vidinį įtampą ir sumažinkite trapumą
Stabilūs audinio ir ruošinio matmenys
Sumažinkite kietumą, pagerinkite plastiškumą
Grūdinimo struktūros ir savybių pokyčiai
Grūdinto plieno struktūrinė transformacija grūdinimo metu daugiausia vyksta kaitinimo stadijoje. Didėjant šildymo temperatūrai, grūdinto plieno struktūra keičiasi keturiais etapais.
1. Martensito irimas
Grūdinimo etapas: Grūdinant val<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.
Gauta organizacija: grūdintas martensitas M kartus (persotintas kietas tirpalas).
Veikimas keičiasi: vidinė įtampa palaipsniui mažėja, o našumas iš esmės išlieka toks pat.
2. Sulaikyto austenito irimas
Grūdinimo etapas: 200-300 laipsnis . A' suyra ir virsta B.
Gauta organizacija: M (tempered Martensite) nurodo
Veikimo pokyčiai: dar labiau sumažėja įtampa, šiek tiek sumažėja stiprumas ir kietumas.
3. Martensito irimas baigtas ir cementito susidarymas
Grūdinimo etapas: 300-400 laipsnis . ε karbidai virsta stabiliu cementitu.
Gauta organizacija: Tempered Troostite, atstovaujama T (Tempered Troostite).
Pasikeičia eksploatacinės savybės: iš esmės pašalinamas vidinis įtempis, sumažėja kietumas, padidėja plastiškumas.
4. Fe3C agregatų augimas ir atsigavimas bei kieto tirpalo rekristalizacija
Grūdinimo etapas: virš 400 laipsnių. Fazė pradeda atsigauti, o perkristalizacija vyksta virš 500 laipsnių;
Gauta organizacija: Tempered Sorbite, atstovaujama S (Tempered Sorbite).
Veikimo pokyčiai: gaunamas geras bendras našumas.
Grūdinto plieno mikrostruktūra ir mechaninės savybės
amatas
grūdinimo temperatūra
( laipsnis )
Audinys po grūdinimo
Kietumas po grūdinimo (HRC)
funkcijos
naudoti
žemos temperatūros grūdinimas
150-250
M atgal
58-64
Didelis kietumas, didelis atsparumas dilimui; trapumas, sumažėjęs vidinis stresas
įrankių plienas,
Riedėjimo guoliai, karbonizuotos dalys ir kt.
Grūdinimas vidutine temperatūra
250-500
T atgal
35-50
Didesnė elastingumo riba ir išeigos riba su tam tikru plastiškumu ir kietumu
spyruoklinis plienas,
Karšta darbo forma
grūdinimas aukštoje temperatūroje
500-600
S atgal
25-35
geras bendras našumas
svarbios konstrukcijos dalys
Bendra mechaninių savybių tendencija grūdinimo metu kinta: kylant grūdinimo temperatūrai mažėja plieno stiprumas ir kietumas, didėja plastiškumas ir kietumas.
Paviršiaus terminis apdorojimas (paviršiaus terminis apdorojimas)
Paviršiaus terminis apdorojimas: terminio apdorojimo procesas, kai kaitinamas tik ruošinio paviršius, kad pasikeistų jo struktūra ir savybės.
Klasifikacija: paviršiaus grūdinimas ir cheminis terminis apdorojimas.
Gamyboje yra daug dalių, kurių paviršius ir šerdis turi turėti skirtingas savybes. Paprastai paviršius turi didelį kietumą, didelį atsparumą dilimui ir atsparumą nuovargiui; o šerdis reikalauja geresnio plastiškumo ir tvirtumo.
Šiuo atveju, pradedant vien nuo medžiagos parinkimo arba naudojant įprastus terminio apdorojimo metodus, negalima patenkinti jo reikalavimų. Šios problemos sprendimo būdas – paviršiaus terminis apdorojimas.
paviršiaus gesinimas
Apibrėžimas: terminio apdorojimo procesas, kuris tik gesina (plius grūdina) ruošinio paviršių
Tikslas: kad ruošinio paviršius būtų kietas ir kietas.
Plienas paviršiui grūdinti: vidutinio anglies konstrukcinis plienas (0,4 proc. -0,5 proc. anglies)
Būdai: paviršiaus grūdinimas indukciniu kaitinimu ir paviršiaus grūdinimas kaitinant liepsna.
Indukcinis paviršiaus gesinimas
Pagrindinis principas: Indukcinė ritė maitinama kintamąja srove → sudaro sūkurinę srovę (skin efektas) → gauna A ant paviršiaus → gauna M aušinant vandeniu.
Klasifikacija:
Aukšto dažnio indukcinis šildymas:
200–300 kHz, 0,5–2,5 mm;
Vidutinio dažnio indukcinis šildymas:
0.5–10 kHz, 2–10 mm;
Galios dažnio indukcinis šildymas:
50 Hz, 10-20mm.
Taisyklė: kuo didesnis srovės dažnis, tuo mažesnis sukietėjusio sluoksnio gylis.
liepsnos šildymo paviršiaus gesinimas
Apibrėžimas: Liepsnos kaitinimo paviršiaus gesinimas – tai deguonies-acetileno (arba kitų degiųjų dujų) liepsnos panaudojimas dalių paviršiui šildyti ir greitai jas gesinti. Sukietėjusio sluoksnio gylis paprastai yra nuo 2 iki 6 mm.
Naudojimas: tinka vienetinei ir mažų partijų gamybai.
Cheminis terminis plieno apdorojimas
Apibrėžimas: terminio apdorojimo procesas, kurio metu plieninė dalis palaikoma aktyvioje terpėje tam tikroje temperatūroje, kad vienas ar keli elementai galėtų prasiskverbti į jos paviršių ir pakeisti jos cheminę sudėtį, struktūrą ir veikimą.
Klasifikacija: Pagal skirtingus infiltruotus elementus cheminis terminis apdorojimas gali būti suskirstytas į karburizavimą, nitridavimą, karbonitridavimą, borizavimą, aliuminizavimą ir kt.
Pagrindinis procesas:
① Skilimas: priversti cheminę terpę suskaidyti aktyvius atomus, kurie prasiskverbia į elementus šildymo ir šilumos išsaugojimo proceso metu;
② Absorbcija: Aktyvūs atomai yra adsorbuojami ruošinio paviršiuje, kad susidarytų kietieji tirpalai arba specialūs junginiai;
③ Difuzija: įsiskverbę atomai difunduoja į vidų nuo ruošinio paviršiaus, sudarydami tam tikro gylio difuzijos sluoksnį, ty infiltruotą sluoksnį.
Plieno karbonizavimas (plieno karbiuravimas)
paveikslėlį
Tikslas: pagerinti ruošinio paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui
Plienas karbonizavimui: mažai anglies plienas arba mažai anglies lydinio plienas
Vidutinė: dažniausiai naudojamos dujos (žibalas, benzenas ir kt.), turinčios aktyvintos anglies atomus.
Temperatūra: austenito zonoje, 900-950 laipsnis
Laikas: Priklausomai nuo prasisunkimo sluoksnio gylio, apie 10 val.
Kiti cheminio terminio apdorojimo būdai
Azotavimas: terminio apdorojimo procesas, kurio metu tam tikroje temperatūroje aktyvūs azoto atomai įsiskverbia į ruošinio paviršių. Pagerinkite dalių paviršiaus kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą nuovargiui, terminį kietumą ir atsparumą korozijai.
Karbonitridavimas (karbonitridavimas): Anglis ir azotas vienu metu prasiskverbia į ruošinio paviršių. Pagerinkite paviršiaus kietumą, atsparumą nuovargiui ir atsparumą dilimui bei sujunkite karburizavimo ir azotavimo pranašumus.
Chromavimas: Jis turi gerą atsparumą korozijai ir puikų atsparumą oksidacijai, kietumą ir atsparumą dilimui, gali pakeisti nerūdijantį plieną ir karščiui atsparų plieną įrankių gamybai.
Boronizavimas: labai puikus atsparumas dilimui, atsparumas korozijai ir purvo dėvėjimuisi, atsparumas dilimui akivaizdžiai geresnis nei nitridavimo, anglies ir karbonitridavimo sluoksniai, tačiau neatsparus atmosferos ir vandens korozijai. Daugiausia naudojamas purvo siurblio dalims, karšto darbo štampams ir ruošinių tvirtinimams.
