Metāla materiālu mehāniskās īpašības attiecas uz metāla materiālu uzvedību ārējās slodzes iedarbībā vai slodzes un vides faktoru (temperatūras, vides un slodzes ātruma) kombinētās darbības rezultātā.
Metālu kopējās mehāniskās īpašības ir parādītas tabulā:
Metāla mehāniskās īpašības
Plaši izmantotais metāla mehānisko īpašību indekss
spēks
Rašanās spēks, stiepes izturība, pārrāvuma izturība
Plastiskums
Pagarinājums, laukuma samazināšana, deformācijas sacietēšanas indekss
elastība
Elastības modulis (stingums), elastības robeža, proporcionālā robeža
cietība
Brinela cietība, Vikersa cietība, Rokvela cietība
stingrība
Statiskā izturība, triecienizturība, izturība pret lūzumiem
nogurums
Noguruma spēks, noguruma mūžs, noguruma iecirtuma jutība
stresa korozija
Sprieguma korozijas kritiskā sprieguma lauka intensitātes faktors, sprieguma korozijas plaisu augšanas ātrums
Zema oglekļa tērauda stiepes sprieguma-deformācijas līkne vieniālās statiskās slodzes apstākļos
bilde
Viegla tērauda stiepes spēka un pagarinājuma līkne
1. Sekcija oa: elastīgā deformācija
2. Ab sadaļa: elastīgā deformācija plus plastiskā deformācija
3. Bcd sekcija: acīmredzama plastiskā deformācija, ražas parādība un nepārtraukts parauga pagarinājums ar nosacījumu, ka spēks pamatā paliek nemainīgs
4. dB segmenta līkne: elastīgā deformācija plus vienmērīga plastiskā deformācija
5. Punkts B: rodas kakla parādība, parauga lokālā daļa ir acīmredzami samazināta, parauga nestspēja ir samazināta, stiepes spēks sasniedz maksimālo vērtību, un paraugs gatavojas salūzt.
spēka indekss
Stiprums attiecas uz materiāla spēju pretoties plastiskai deformācijai un lūzumam.
1. Rašanās spēks
σs {{0}} Fs/S0
Fs: stiepes spēks (N), ko paraugs iztur, kad tas padodas; S0: parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums (mm).
2. Stiepes izturība
Maksimālais stiepes spriegums, ko paraugs iztur pirms pārrāvuma, atspoguļo materiāla maksimālo vienmērīgo deformācijas pretestību.
σb {{0}} Fb/S0
σb bieži izmanto kā pamatu materiālu izvēlei un trauslu materiālu projektēšanai.
Plastmasas indekss
Plastiskums ir materiāla spēja plastiski deformēties statiskās slodzes apstākļos bez bojājumiem.
1. Pagarinājums pēc pārtraukuma
Mērinstrumenta garuma pagarinājuma procentuālā daļa pēc tam, kad paraugs ir sadalīts līdz sākotnējam mērinstrumenta garumam.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 procenti
L0: mērinstrumenta garums; L1: testa parauga garums pēc salūšanas.
2. Platības samazināšana
Parauga ievilktā elementa šķērsgriezuma laukuma maksimālā samazinājuma procentuālā daļa līdz sākotnējam šķērsgriezuma laukumam.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 procenti
A0: parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums; A1: kakla šķērsgriezuma laukums pēc lūzuma.
spēka indekss
Stiprums attiecas uz materiāla spēju pretoties plastiskai deformācijai un lūzumam.
1. Rašanās spēks
σs {{0}} Fs/S0
Fs: stiepes spēks (N), ko paraugs iztur, kad tas padodas; S0: parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums (mm).
2. Stiepes izturība
Maksimālais stiepes spriegums, ko paraugs iztur pirms pārrāvuma, atspoguļo materiāla maksimālo vienmērīgo deformācijas pretestību.
σb {{0}} Fb/S0
σb bieži izmanto kā pamatu materiālu izvēlei un trauslu materiālu projektēšanai.
Plastmasas indekss
Plastiskums ir materiāla spēja plastiski deformēties statiskās slodzes apstākļos bez bojājumiem.
1. Pagarinājums pēc pārtraukuma
Mērinstrumenta garuma pagarinājuma procentuālā daļa pēc tam, kad paraugs ir sadalīts līdz sākotnējam mērinstrumenta garumam.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 procenti
L0: mērinstrumenta garums; L1: testa parauga garums pēc salūšanas.
bilde
2. Platības samazināšana
Parauga ievilktā elementa šķērsgriezuma laukuma maksimālā samazinājuma procentuālā daļa līdz sākotnējam šķērsgriezuma laukumam.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 procenti
A0: parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums; A1: kakla šķērsgriezuma laukums pēc lūzuma.
Elastības indekss
Stingrība: materiāla spēja pretoties elastīgai deformācijai spriedzes laikā.
E=σ/ε
σ: stiepes spriegums; ε: stiepes deformācija
Mikrostruktūra nav jutīga pret mehāniskās veiktspējas indeksu, un sakausēšana, termiskā apstrāde un aukstā plastiskā deformācija to maz ietekmē.
Svarīgi mehāniskās darbības rādītāji mehānismu un sastāvdaļu materiālu izvēlei:
►Tālās gaismas gaismai jābūt pietiekami stingrai, pretējā gadījumā, paceļot smagus priekšmetus, tā radīs vibrāciju pārmērīgas novirzes dēļ.
►Mašīnas instrumentam un presēšanas vārpstai, gultnei un darbagaldam ir prasības attiecībā uz stingrību, lai nodrošinātu apstrādes precizitāti.
►Galvenajām sastāvdaļām, piemēram, iekšdedzes dzinējiem, centrifūgām un kompresoriem, jābūt pietiekami stingrām, lai novērstu vibrāciju.
cietība
Materiāla lokālās virsmas spēja pretoties plastiskai deformācijai un atteicei.
Tas ir materiāla mīkstuma un cietības mērīšanas rādītājs, un tā fiziskā nozīme ir saistīta ar testa metodi.
Cietības pārbaudes metodes: Brinela cietība, Rokvela cietība, Vikersa cietība, Šora cietība, Lība cietība, Mosa cietība
(1) Brineļa cietība
Vidējais spriegums uz laukuma vienību, tas ir, testa spēka p un ievilkuma sfēriskās virsmas laukuma attiecība.
bilde
< 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.
Empīriskā formula:
Tērauds ar zemu oglekļa saturu: σb≈3,6HBS;
Tērauds ar augstu oglekļa saturu: σb≈3,4HBS.
Pielietojuma joma: izmanto pelēkā čuguna, konstrukciju tērauda, krāsaino metālu un nemetālisku materiālu uc mērīšanai.
Priekšrocības un trūkumi:
Izmērītā vērtība ir precīzāka un atkārtojama;
Izmērāmi audu nehomogēni materiāli;
Nav piemērots gatavo izstrādājumu un plānu detaļu testēšanai;
Mērīšana ir laikietilpīga un neefektīva.
(2) Rokvela cietība
Materiāla cietības vērtību izsaka, mērot ievilkuma dziļumu, un katrs 0,002 mm ir līdzvērtīgs 1 Rokvela cietības vienībai.
Ir divu veidu atkāpes:
1. Dimanta konuss ar konusa leņķi =120 grādu,
2. Neliela rūdīta tērauda lodīte ar diametru Φ1.588mm.
Rokvela cietības aprēķina formula:
HR{{0}}(kh)/0,002
1. atkāpe: k=0,2 mm; 2. atkāpe: k=0,26 mm.
lineāls
cietības simbols
Galvas tips
Kopējais testa spēks F/N
Mērīšanas cietības diapazons
Lietojumprogrammu piemēri
C
HRC
Dimanta konuss
1471
20-70
Rūdīts tērauds, augstas cietības čuguns, perlītiskais kaļamais čuguns
B
HRB
Φ1,588 mm tērauda lode
980.7
20-100
Viegls tērauds, vara sakausējums, ferīta kaļamais čuguns
A
HRA
Dimanta konuss
588.4
20-88
Karbīds, rūdīts lokšņu tērauds, korpusā rūdīts tērauds
Priekšrocības un trūkumi:
Pārbaude ir vienkārša, ērta un ātra;
Ievilkums ir mazs, un gatavo produktu un plānās daļas var izmērīt;
Dati nav pietiekami precīzi, ir jāmēra trīs punkti, lai iegūtu vidējo vērtību;
Neviendabīgus materiālus, piemēram, čugunu, nevajadzētu pārbaudīt.
(3) Vickers cietība
Cietības vērtību aprēķina pēc testa spēka uz ievilkuma laukuma vienību.
Atkāpe ir dimanta četrstūra piramīda ar 136 grādu leņķi starp divām pretējām virsmām.
Mērīšanas diapazons:
To bieži izmanto plānu detaļu, pārklājumu, virsmas slāņu mērīšanai pēc ķīmiskās termiskās apstrādes utt.
Priekšrocības un trūkumi:
Precīzi mērījumi un plašs pielietojumu klāsts (cietība no īpaši mīkstas līdz ārkārtīgi cietai);
Izmērāmi gatavie izstrādājumi un plānās daļas;
Parauga virsmas prasības ir augstas un darbietilpīgas.
Triecienizturība
Materiāla spēja izturēt bojājumus trieciena slodzēs.
Trieciena enerģija Ak, kas patērēta, kad paraugs saplīst, ir:
Ak=mgH – mgh (J)
Triecienizturības vērtība ak ir trieciena enerģija, kas patērēta uz šķērsgriezuma laukuma vienību parauga iecirtumā.
ak {{0}} Ak/S0 (J/cm²)
Zema ak vērtība - trausls materiāls:
Nav acīmredzamas deformācijas, kad tas ir bojāts, metālisks spīdums, kristālisks.
Augsta ak vērtība – izturīgs materiāls:
Acīmredzamas plastiskas izmaiņas, lūzums ir pelēks un šķiedrains, blāvs.
bilde
Lūzumu stingrība
Lūzumu mehānika: Pamatojoties uz makroskopisku plaisu esamības atzīšanu mašīnu detaļās, tiek noteikti dažādi jauni plaisu izplatīšanās mehāniskie parametri, kā arī piedāvāts plaisu ķermeņu lūzuma kritērijs un materiāla lūzuma izturība.
bilde
nogurums
Noguruma parādība:
Lūzuma parādība, ko izraisa kumulatīvi metāla detaļu vai komponentu bojājumi ilgstošas svārstīgas spriedzes un deformācijas ietekmē.
Noguruma pazīmes:
(1) Nogurums ir lūzums ar zemu sprieguma cikla laiku, un lūzuma spriegums bieži ir zemāks par materiāla stiepes izturību vai pat tecēšanas robežu;
(2) Nogurums ir trausls un pēkšņs lūzums, un pirms lūzuma nebūs acīmredzamu deformācijas pazīmju, kas ir ļoti bīstami;
(3) Nogurums ir ļoti jutīgs pret iegriezumiem, plaisām un konstrukcijas defektiem, un tas ir ļoti selektīvs.
Noguruma robeža σ-1:
Augstākā sprieguma vērtība, pie kuras materiāls tiek pakļauts daudziem sprieguma cikliem bez noguruma lūzuma.
Stāvokļa noguruma robeža:
Maksimālā sprieguma vērtība, kas var izturēt 107 sprieguma ciklus bez pārrāvuma.
Tērauda noguruma stiprības empīriskā formula:
σ-1= (0.45-0.55)σb
vai σ-1= 0.27(σs plus σb)
σ-1p= 0.23(σs plus σb）
02
termiskās apstrādes process
Definīcija: cieta metāla vai sakausējuma iekšējās struktūras maiņas process, izmantojot karsēšanu, siltuma saglabāšanu un dzesēšanu, lai iegūtu vajadzīgās īpašības.
bilde
Mērķis: Viens no tiem ir uzlabot materiālu procesu veiktspēju un nodrošināt vienmērīgu turpmākās apstrādes norisi. Šo termisko apstrādi sauc par iepriekšēju termisko apstrādi; otrs ir uzlabot materiālu veiktspēju un pagarināt detaļu kalpošanas laiku. Šo termisko apstrādi sauc par galīgo termisko apstrādi.
Termiskās apstrādes klasifikācija:
Parasta termiskā apstrāde (četri ugunsgrēki: atkausēšana, normalizēšana, rūdīšana, rūdīšana)
Virsmas termiskā apstrāde (virsmas rūdīšana, ķīmiskā termiskā apstrāde)
Cita veida termiskā apstrāde (vakuuma termiskā apstrāde, deformācijas termiskā apstrāde utt.)
Eitektoīda tērauda mikrostrukturālā transformācija karsēšanas laikā
Četri soļi perlīta pārveidošanas procesā par austenītu:
(1) Austenīta kodināšana;
(2) Austenīta augšana;
(3) Atlikušais Fe3C izšķīst;
(4) Austenīta homogenizācija.
bilde
bilde
Tērauda strukturālā transformācija dzesēšanas laikā
Austenīta dzesēšanas transformācija: Austenīts ir stabila fāze virs kritiskā punkta A1, un tā kļūst par nestabilu fāzi, kad to atdzesē zem A1, un notiks struktūras transformācija.
Svarīgums: nosaka tērauda struktūru un īpašības pēc termiskās apstrādes. Tam pašam tēraudam sildīšanas temperatūra un turēšanas laiks ir vienādi, bet dzesēšanas metode ir atšķirīga, un īpašības pēc termiskās apstrādes ir pilnīgi atšķirīgas.
bilde
45 tērauda mehāniskās īpašības, kas uzkarsētas līdz 840 grādiem un atdzesētas dažādos dzesēšanas apstākļos
dzesēšanas metode
σb/Mpa
σs/Mpa
δ/ procenti
ψ/ procenti
HRC
Dzesēšana ar krāsni
519
272
32.5
49
15~18
gaisa dzesēšana
657~706
333
15~18
45~50
18~24
atdzesēšana eļļā
882
608
18~20
48
40~50
ūdens dzesēšana
1078
706
7~8
12~14
52~60
Pārdzesēta austenīta izotermiskās transformācijas līknes izveidošana eitektoīdā tēraudā (metallogrāfiskās cietības metode)
Zināms arī kā "TTT līkne" (laika-temperatūras-transformācijas līkne), jo forma ir līdzīga "C", to bieži sauc par "C līkni".
bilde
Ar "C līknes" palīdzību var saprast, kādā struktūrā austenīts pārvēršas dažādos dzesēšanas apstākļos un transformējamo produktu īpašības, sniedzot teorētisku pamatojumu pareizai termiskās apstrādes procesu formulēšanai un izvēlei.
Eitektoīda tērauda C līkne un transformācijas produkti
bilde
1) Perlīta tipa transformācija (pazīstama arī kā augstas temperatūras transformācija)
Transformācijas temperatūra: A1 ~ 550 grādi; transformācijas produkts: perlīts
A1 ~ 6500 grādi: perlīta loksne ir biezāka, P (perlīts-perlīts)
6500 grādi ~ 6000 grādi: perlīta slānis ir plānāks, S (sorbīts-sorbīts)
6000 grādi ~ 5500 grādi: perlīta slānis ir ļoti smalks, T (troolstite)
bilde
Perlīta ferīta un cementīta lamelāro slāņu biezums ir saistīts ar transformācijas temperatūru. Jo zemāka temperatūra, jo smalkākas ir perlīta lameles. Slāņi kļūst plānāki, palielinās izturība un cietība, un palielinās plastmasas stingrība.
2) Bainīta transformācija (pazīstama arī kā vidēja temperatūras transformācija)
Pārejas temperatūra: 550-Ms (230 grādi)
Pārveidošanas produkts: Bainīts B (bainīts) - pārsātināta F un cementīta maisījums.
bilde
550–350 grādi: augšējā bainīta (augšējā B) spalvaina struktūra, zema izturība un plastiskums, augsts trauslums.
350 grādi ~ Ms: apakšējā bainīta (apakšējā B) adatai līdzīga struktūra, laba visaptveroša veiktspēja.
bilde
3) Martensīta transformācija (pazīstama arī kā zemas temperatūras transformācija)
Pārejas temperatūra: Ms (230 grādi) ~ Mf
Pārveidošanas produkts: martensīts (martensīts) plus A' (atlikušais austenīts)
Martensīts: pārsātināts ciets oglekļa šķīdums, kas veidojas -Fe, ko attēlo M.
Klasifikācija:
Martensīts ar zemu oglekļa saturu (mazoglekļa martensīts): līstveida, ar augstu izturību un elastību. Zināms arī kā lats M (latu martensīts).
Martensīts ar augstu oglekļa saturu (augstoglekļa martensīts): lēcveida, loksnveida, ar izciļņiem vidū. Tam ir augsta izturība, bet slikta elastība un augsts trauslums.
Attēls] [attēls
Hipoeutektoīda tērauda C līkne
bilde
Hipereutektoīda tērauda C līkne
bilde
Pārdzesēta austenīta nepārtrauktas transformācijas dzesēšanas līkne (CCT līkne) (nepārtraukta dzesēšanas transformācija)
bilde
atkausēšana
Definīcija: metāla karsēšana līdz noteiktai temperatūrai, tā uzturēšana pietiekami ilgu laiku un pēc tam dzesēšana ar atbilstošu ātrumu
Mērķis:
rafinēti graudi;
Samaziniet tērauda cietību un uzlabojiet formēšanas un griešanas veiktspēju;
Novērst iekšējo stresu.
Klasifikācija: Atbilstoši atkausēšanas mērķim un procesa īpašībām to var iedalīt pilnīgā atkausēšanā, nepilnīgā atkausēšanā, izotermiskā atkausēšanā, sferoidizējošā atlaidināšanā, spriedzes mazināšanas rūdīšanā utt.
pilna atkausēšana
l Pielietojuma joma: hipoeutektoīds tērauds
lApkures temperatūra: Ac3 plus 30-50 grādi
l Mērķis: uzlabot struktūru, samazināt cietību, uzlabot apstrādājamību,
Novērst iekšējo stresu
l Telpas temperatūras audi: F plus P
bilde
Sferoidizējošā atkausēšana
Pielietojuma joma: eitektoīdais tērauds un hipereutektoīds tērauds
Apkures temperatūra: Ac1 plus 20 ~ 30 grādi
Mērķis: sferoidizēt retikulāru vai pārslu Fe3CⅡ
Organizācija: sfērisks perlīts
bilde
izotermiskā atkausēšana
Process: Uzkarsē līdz Ac1 plus 30-50 grādiem vai Ac3 plus 30-50 grādiem, pēc saglabāšanas siltā, ātri atdzesē līdz temperatūrai zem Ar1, kad A ir pārvērtusies par P tipa audiem, izņemiet to no krāsns un atdzesējiet ar gaisu. .
Organizācija: P klase
Priekšrocības: īss atkausēšanas laiks, vienmērīga struktūra
bilde
Reljefa atkausēšana
Mērķis: novērst atlikušo stresu
apkure
Temperatūra: T sildīšana < AC1 (500 ~ 600 grādi)
Pielietojums: Likvidējiet lējumu, kalumu, metinājumu u.c. atlikušo iekšējo spriegumu.
bilde
Homogenizācijas rūdīšana (difūzijas atkausēšana)
Mērķis: likvidēt segregāciju; vienots sastāvs, organizācija
Apkures temperatūra: AC3＋150-250 grādi
Organizācija: hipoeutektoīdais tērauds ir P plus F.
Pielietojums: galvenokārt izmanto leģētā tērauda lietņiem, lējumiem un kalumiem ar augstām kvalitātes prasībām.
Rekristalizācijas atkausēšana
Process: karsē līdz 50-150 grādiem zem Ac1 vai T plus 30-50 grādi, uzturot siltumu un lēni atdzesējot.
Mērķis: Novērst darba sacietēšanu un atjaunot tērauda plastiskumu un stingrību.
Pielietojums: Novērst sagatavju sacietēšanu pēc aukstās apstrādes. Piemēram, atkausēšana tērauda stieples vilkšanas procesa vidū.
Normalizēšana
Definīcija: termiskās apstrādes process, kurā apstrādājamo priekšmetu uzkarsē līdz 30-50 grādiem virs Ac3 vai Accm, pēc termiskās saglabāšanas izņem no krāsns un atdzesē gaisā.
Mērķis:
Tērauds ar zemu oglekļa saturu: palielina cietību un atvieglo griešanu.
Hipereutektoīdais tērauds: likvidē retikulāro sekundāro cementītu, kas ir labvēlīgs P sferoidizācijai.
Vidēja oglekļa tērauds un vidēja oglekļa satura mazleģētais tērauds: spriegums nav liels, un veiktspējas prasības nav augstas, ko var izmantot kā galīgo termisko apstrādi.
bilde
Rūdīšana
bilde
Mērķis: iegūt konstrukciju zem M vai B un uzlabot tērauda cietību un nodilumizturību.
Dzēšanas temperatūras izvēle
Hipoeutektoīdais tērauds: AC3 plus 30-50 grāds ;
Eitektoīdais tērauds un hipereutektoīds tērauds: AC1 plus 30-50 grāds.
bilde
Dzesēšanas dzesēšana ir atslēga dzesēšanas kvalitātes noteikšanai, un ideālajam dzesēšanas ātrumam jābūt tādam, kā parādīts attēlā.
Virs 650 grādiem, lēni, samazina termisko stresu
650-400 grāds , ātri, izvairieties no C līknes
Zem 400 grādiem, lēni, samaziniet fāzes pārejas stresu
bilde
Bieži lietota rūdīšanas vide
Pašlaik ražošanā parasti izmanto eļļa, ūdens un sālījums, un to dzesēšanas jauda palielinās secīgi.
Ūdens: spēcīga rūdīšanas spēja, bet uz sagataves virsmas ir mīksti plankumi, kas viegli deformējas un plaisā.
Sālsūdens: rūdīšanas spēja ir spēcīgāka, sagataves virsma ir gluda un tīra, bez mīkstiem plankumiem, bet vieglāk deformēties un plaisāt;
Eļļa: rūdīšanas spēja ir vāja, bet sagatavi nav viegli deformēt un saplaisāt
Parastā dzesēšanas dzesēšanas metode (dzesēšanas dzesēšanas metode)
bilde
Temperatūra
Definīcija: attēls
Galvenais rūdīšanas mērķis
Novērst iekšējo stresu un samazināt trauslumu
Stabili audu un sagataves izmēri
Samaziniet cietību, uzlabojiet plastiskumu
Rūdīšanas struktūras un īpašību izmaiņas
Rūdīta tērauda strukturālā transformācija rūdīšanas laikā galvenokārt notiek karsēšanas stadijā. Palielinoties sildīšanas temperatūrai, rūdīta tērauda struktūra izmainās četros posmos.
1. Martensīta sadalīšanās
Rūdīšanas posms: rūdīšanas laikā plkst<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.
Iegūtā organizācija: rūdīts martensīts M reizes (pārsātināts ciets šķīdums).
Veiktspēja mainās: iekšējais stress pakāpeniski samazinās, un veiktspēja pamatā paliek nemainīga.
2. Saglabātā austenīta sadalīšanās
Rūdīšanas stadija: 200-300 grāds . A' sadalās un pārvēršas par B.
Iegūtā organizācija: M (rūdīts martensīts) norāda
Veiktspējas izmaiņas: Spriegums tiek vēl vairāk samazināts, un izturība un cietība ir nedaudz samazināta.
3. Martensīta sadalīšanās ir pabeigta un cementīta veidošanās
Rūdīšanas stadija: 300-400 grāds . ε karbīdi pārvēršas par stabilu cementītu.
Iegūtā organizācija: Tempered Troostite, ko pārstāv T (Tempered Troostite).
Veiktspējas izmaiņas: iekšējais spriegums būtībā tiek novērsts, cietība samazinās un plastiskā stingrība palielinās.
4. Fe3C agregātu augšana un cietā šķīduma atgūšana un pārkristalizācija
Rūdīšanas stadija: virs 400 grādiem. Fāze sāk atjaunoties, un pārkristalizācija notiek virs 500 grādiem;
Iegūtā organizācija: Tempered Sorbite, ko pārstāv S (Tempered Sorbite).
Veiktspējas izmaiņas: tiek iegūts labs kopējais sniegums.
Rūdīta tērauda mikrostruktūra un mehāniskās īpašības
amatniecība
rūdīšanas temperatūra
( grāds )
Audu pēc rūdīšanas
Cietība pēc rūdīšanas (HRC)
Iespējas
izmantot
rūdīšana zemā temperatūrā
150-250
M atpakaļ
58-64
Augsta cietība, augsta nodilumizturība; trauslums, samazināts iekšējais stress
instrumentu tērauds,
Ritošie gultņi, karburētas daļas utt.
Vidēja temperatūras rūdīšana
250-500
T atpakaļ
35-50
Augstāka elastības robeža un ražas robeža ar noteiktu plastiskumu un stingrību
atsperu tērauds,
Karstā darba veidne
rūdīšana augstā temperatūrā
500-600
S atpakaļ
25-35
labs kopējais sniegums
svarīgas konstrukcijas daļas
Vispārējā mehānisko īpašību tendence rūdīšanas laikā mainās: Paaugstinoties rūdīšanas temperatūrai, samazinās tērauda stiprība un cietība, palielinās plastiskums un stingrība.
Virsmas termiskā apstrāde (virsmas termiskā apstrāde)
Virsmas termiskā apstrāde: termiskās apstrādes process, kas tikai silda sagataves virsmu, lai mainītu tās struktūru un īpašības.
Klasifikācija: virsmas rūdīšana un ķīmiskā termiskā apstrāde.
Ražošanā ir daudz detaļu, kuru virsmai un serdei ir jābūt dažādām īpašībām. Parasti virsmai ir augsta cietība, augsta nodilumizturība un noguruma izturība; savukārt serdei ir nepieciešama labāka plastika un stingrība.
Šajā gadījumā, sākot tikai ar materiālu izvēli vai izmantojot parastās termiskās apstrādes metodes, nevar izpildīt tās prasības. Šīs problēmas risināšanas veids ir virsmas termiskā apstrāde.
virsmas rūdīšana
Definīcija: termiskās apstrādes process, kas tikai nomierina (plus atlaidina) sagataves virsmu
Mērķis: padarīt apstrādājamās detaļas virsmu cietu un stingru.
Tērauds virsmas rūdīšanai: vidēja oglekļa konstrukciju tērauds (0,4 procenti -0,5 procenti oglekļa satura)
Metodes: virsmas sacietēšana ar indukcijas karsēšanu un virsmas cietināšana ar liesmas karsēšanu.
Indukcijas virsmas rūdīšana
Pamatprincips: Indukcijas spole tiek barota ar maiņstrāvu → veido virpuļstrāvu (ādas efekts) → iegūst A uz virsmas → iegūst M ar ūdens dzesēšanu.
Klasifikācija:
Augstas frekvences indukcijas sildīšana:
200–300 kHz, 0,5–2,5 mm;
Vidējas frekvences indukcijas sildīšana:
0,5–10 kHz, 2–10 mm;
Jaudas frekvences indukcijas sildīšana:
50 Hz, 10-20mm.
Noteikums: jo lielāka ir strāvas frekvence, jo mazāks ir sacietējušā slāņa dziļums.
liesmas sildīšanas virsmas dzēšana
Definīcija: virsmas dzēšana ar liesmu ir skābekļa-acetilēna (vai citas degošas gāzes) liesmu izmantošana, lai uzsildītu detaļu virsmu un pēc tam tās ātri dzēstu. Sacietējušā slāņa dziļums parasti ir no 2 līdz 6 mm.
Pielietojums: piemērots viengabala un mazu partiju ražošanai.
Tērauda ķīmiskā termiskā apstrāde
Definīcija: termiskās apstrādes process, kurā tērauda daļa tiek turēta aktīvā vidē noteiktā temperatūrā, lai ļautu vienam vai vairākiem elementiem iekļūt tās virsmā un mainīt tās ķīmisko sastāvu, struktūru un veiktspēju.
Klasifikācija: Pēc dažādiem infiltrētiem elementiem ķīmisko termisko apstrādi var iedalīt karburizācijā, nitrīdēšanā, karbonitridēšanā, borizācijā, aluminizācijā utt.
Pamatprocess:
① Sadalīšanās: likt ķīmiskajai videi sadalīt aktīvos atomus, kas iekļūst elementos sildīšanas un siltuma saglabāšanas procesā;
② Absorbcija: aktīvos atomus adsorbē sagataves virsma, veidojot cietus šķīdumus vai īpašus savienojumus;
③ Difūzija: infiltrētie atomi izkliedējas uz iekšu no sagataves virsmas, veidojot difūzijas slāni ar noteiktu dziļumu, tas ir, infiltrēto slāni
Tērauda karburēšana (tērauda karburēšana)
bilde
Mērķis: Uzlabot sagataves virsmas cietību un nodilumizturību
Tērauds karburēšanai: zema oglekļa tērauds vai zema oglekļa leģētais tērauds
Vidēja: visbiežāk lietotās gāzes (petroleja, benzols u.c.), ar aktīvās ogles atomiem.
Temperatūra: austenīta zonā, 900-950 grādi
Laiks: atkarībā no nosūkšanās slāņa dziļuma apmēram 10 stundas.
Citas ķīmiskās termiskās apstrādes metodes
Nitrēšana: termiskās apstrādes process, kas noteiktā temperatūrā infiltrē aktīvos slāpekļa atomus sagataves virsmā. Uzlabojiet detaļu virsmas cietību, nodilumizturību, noguruma izturību, termisko cietību un izturību pret koroziju.
Karbonitrēšana (karbonitrēšana): ogleklis un slāpeklis vienlaikus iekļūst apstrādājamā priekšmeta virsmā. Uzlabojiet virsmas cietību, izturību pret nogurumu un nodilumizturību, kā arī apvienojiet karburizācijas un nitrēšanas priekšrocības.
Hromēšana: tai ir laba izturība pret koroziju un lieliska oksidācijas izturība, cietība un nodilumizturība, un tas var aizstāt nerūsējošo tēraudu un karstumizturīgo tēraudu instrumentu ražošanā.
Boronizēšana: ļoti lieliska nodilumizturība, izturība pret koroziju un dubļu nodilumizturība, nodilumizturība acīmredzami ir labāka nekā nitridēšanas, oglekļa un karbonitridēšanas slāņi, bet nav izturīgs pret atmosfēras un ūdens koroziju. Galvenokārt izmanto dubļu sūkņu detaļām, karstā darba presformām un sagatavju stiprinājumiem.
