Définisi sareng tujuan tina quenching
Baja dipanaskeun nepi ka suhu di luhur titik kritis Ac3 (baja hipoeutektoid) atanapi Ac1 (baja hipereutektoid), disimpen salami sababaraha waktos supados austenitisasi sapinuhna atanapi sabagian, teras didinginkan dina kecepatan anu langkung ageung tibatan kecepatan pendinginan kritis. Prosés perlakuan panas anu ngarobih austenit superdingin janten martensit atanapi bainit anu langkung handap disebut pendinginan.
Tujuan tina quenching nyaéta pikeun ngarobah austenit anu super tiis jadi martensit atanapi bainit pikeun kéngingkeun struktur martensit atanapi bainit anu langkung handap, anu teras digabungkeun sareng tempering dina suhu anu béda-béda pikeun ningkatkeun kakuatan, karasa, sareng résistansi baja. Daya tahan, kakuatan sareng kateguhan kacapean, jsb., pikeun minuhan sarat panggunaan anu béda-béda tina rupa-rupa bagian mékanis sareng alat. Quenching ogé tiasa dianggo pikeun minuhan sipat fisik sareng kimia khusus tina baja khusus sapertos feromagnetisme sareng résistansi korosi.
Nalika bagian baja didinginkan dina média quenching kalayan parobahan kaayaan fisik, prosés pendinginan umumna dibagi kana tilu tahapan ieu: tahap pilem uap, tahap ngagolak, sareng tahap konveksi.
Kamampuh ngakeraskeun baja
Hardenability sareng hardability mangrupikeun dua indikator kinerja anu ngacirikeun kamampuan baja pikeun ngalaman quenching. Éta ogé mangrupikeun dasar anu penting pikeun pilihan sareng panggunaan bahan.
1. Konsép kakerasan sareng kakerasan
Hardenability nyaéta kamampuan baja pikeun ngahontal karasana pangluhurna anu tiasa kahontal nalika di-quench sareng di-hardered dina kaayaan idéal. Faktor utama anu nangtukeun hardeability baja nyaéta kandungan karbon baja. Pikeun langkung tepatna, éta nyaéta kandungan karbon anu leyur dina austenit nalika quenching sareng dipanaskeun. Beuki luhur kandungan karbon, beuki luhur hardeability baja. . Unsur paduan dina baja gaduh sakedik dampak kana hardeability, tapi aranjeunna gaduh dampak anu signifikan kana hardeability baja.
Hardenability nujul kana ciri-ciri anu nangtukeun jerona hardening sareng distribusi hardness baja dina kaayaan anu ditangtukeun. Nyaéta, kamampuan pikeun kéngingkeun jerona lapisan anu parantos hardened nalika baja di-quench. Éta mangrupikeun sipat anu aya dina baja. Hardenability sabenerna ngagambarkeun gampangna austenit robah jadi martensit nalika baja di-quench. Ieu utamina aya hubunganana sareng stabilitas austenit supercooled baja, atanapi kana laju pendinginan quenching kritis baja.
Perlu ogé diébréhkeun yén kamampuan ngeraskeun baja kedah dibédakeun tina jerona pangeraskeun anu efektif tina bagian baja dina kaayaan quenching anu khusus. Kamampuh ngeraskeun baja mangrupikeun sipat anu aya dina baja éta sorangan. Éta ngan ukur gumantung kana faktor internalna sorangan sareng teu aya hubunganana sareng faktor éksternal. Jero kamampuan ngeraskeun baja anu efektif henteu ngan ukur gumantung kana kamampuan ngeraskeun baja, tapi ogé gumantung kana bahan anu dianggo. Éta aya hubunganana sareng faktor éksternal sapertos média pendingin sareng ukuran benda kerja. Salaku conto, dina kaayaan austenitisasi anu sami, kamampuan ngeraskeun baja anu sami sami, tapi jerona pangeraskeun anu efektif tina quenching cai langkung ageung tibatan quenching minyak, sareng bagian alit langkung alit tibatan quenching minyak. Jero pangeraskeun anu efektif tina bagian ageung ageung. Ieu teu tiasa disebatkeun yén quenching cai gaduh kamampuan ngeraskeun anu langkung luhur tibatan quenching minyak. Teu tiasa disebatkeun yén bagian alit gaduh kamampuan ngeraskeun anu langkung luhur tibatan bagian ageung. Éta tiasa katingali yén pikeun meunteun kamampuan ngeraskeun baja, pangaruh faktor éksternal sapertos bentuk benda kerja, ukuran, média pendingin, jsb. kedah dihapus.
Salian ti éta, kumargi hardenability sareng hardenability mangrupikeun dua konsép anu béda, baja anu karasana luhur saatos quenching henteu kedah gaduh hardenability anu luhur; sareng baja anu karasana handap ogé tiasa gaduh hardenability anu luhur.
2. Faktor-faktor anu mangaruhan kakerasan
Kamampuhan baja pikeun dikeraskeun gumantung kana stabilitas austenit. Faktor naon waé anu tiasa ningkatkeun stabilitas austenit anu super tiis, ngageser kurva C ka katuhu, sareng ku kituna ngirangan laju pendinginan kritis tiasa ningkatkeun kamampuan dikeraskeun baja anu luhur. Stabilitas austenit utamina gumantung kana komposisi kimia, ukuran butir sareng keseragaman komposisina, anu aya hubunganana sareng komposisi kimia baja sareng kaayaan pemanasan.
3. Métode pangukuran kakerasan
Aya seueur metode pikeun ngukur tingkat kekerasan baja, anu paling umum dianggo nyaéta metode pangukuran diaméter kritis sareng metode uji tingkat kekerasan akhir.
(1) Métode pangukuran diaméter kritis
Saatos baja dipareuman dina média anu tangtu, diaméter maksimum nalika inti kéngingkeun sadaya martensit atanapi 50% struktur martensit disebut diaméter kritis, digambarkeun ku Dc. Métode pangukuran diaméter kritis nyaéta ngadamel runtuyan batang buleud kalayan diaméter anu béda-béda, sareng saatos dipareuman, ukur kurva karasa U anu disebarkeun sapanjang diaméter dina unggal bagian sampel, teras mendakan batang kalayan struktur semi-martensit di tengahna. Diaméter batang buleud Éta mangrupikeun diaméter kritis. Beuki ageung diaméter kritis, beuki luhur kakerasan baja.
(2) Métode uji panyaringan tungtung
Métode uji quenching tungtung ngagunakeun spésimén quenching tungtung ukuran standar (Ф25mm × 100mm). Saatos austenitisasi, cai disemprotkeun kana salah sahiji tungtung spésimén dina alat khusus pikeun niiskeunana. Saatos niiskeun, karasana diukur sapanjang arah sumbu - ti tungtung anu ditiiskeun ku cai. Métode uji pikeun kurva hubungan jarak. Métode uji quenching tungtung mangrupikeun salah sahiji metode pikeun nangtukeun karasana baja. Kaunggulanana nyaéta operasi anu saderhana sareng rentang aplikasi anu lega.
4. Ngaréngsékeun setrés, deformasi sareng retakan
(1) Tegangan internal benda kerja nalika quenching
Nalika benda kerja gancang didinginkan dina média quenching, kumargi benda kerja gaduh ukuran anu tangtu sareng koéfisién konduktivitas termal ogé nilai anu tangtu, gradien suhu anu tangtu bakal kajadian sapanjang bagian jero benda kerja nalika prosés pendinginan. Suhu permukaan rendah, suhu inti luhur, sareng suhu permukaan sareng inti luhur. Aya bédana suhu. Salila prosés pendinginan benda kerja, aya ogé dua fénoména fisik: hiji nyaéta ékspansi termal, nalika suhu turun, panjang garis benda kerja bakal ngaleutikan; anu sanésna nyaéta transformasi austenit ka martensit nalika suhu turun ka titik transformasi martensit. , anu bakal ningkatkeun volume spésifik. Kusabab bédana suhu salami prosés pendinginan, jumlah ékspansi termal bakal béda dina bagian anu béda sapanjang penampang benda kerja, sareng setrés internal bakal dihasilkeun dina bagian anu béda tina benda kerja. Kusabab ayana bédana suhu dina benda kerja, tiasa ogé aya bagian dimana suhu turun langkung gancang tibatan titik dimana martensit lumangsung. Transformasi, volume ngembang, sareng bagian anu suhuna luhur masih langkung luhur tibatan titik sareng masih dina kaayaan austenit. Bagian-bagian anu béda ieu ogé bakal ngahasilkeun setrés internal kusabab bédana dina parobahan volume khusus. Ku alatan éta, dua jinis setrés internal tiasa dihasilkeun nalika prosés quenching sareng cooling: anu kahiji nyaéta setrés termal; anu kadua nyaéta setrés jaringan.
Numutkeun karakteristik waktu ayana tegangan internal, éta ogé tiasa dibagi kana tegangan instan sareng tegangan sésa. Tegangan internal anu dihasilkeun ku benda kerja dina momen anu tangtu salami prosés pendinginan disebut tegangan instan; saatos benda kerja didinginkan, tegangan anu sésana di jero benda kerja disebut tegangan sésa.
Tegangan termal nujul kana tegangan anu disababkeun ku ékspansi termal (atanapi kontraksi tiis) anu teu konsisten kusabab bédana suhu dina bagian anu béda tina benda kerja nalika dipanaskeun (atanapi didinginkan).
Ayeuna cokot conto silinder padet pikeun ngagambarkeun aturan formasi sareng parobahan tegangan internal salami prosés pendinginanana. Ngan tegangan aksial anu dibahas di dieu. Dina awal pendinginan, kusabab permukaan gancang tiis, suhuna rendah, sareng ngaleutikan pisan, sedengkeun inti didinginkan, suhuna luhur, sareng susutna leutik. Hasilna, permukaan sareng jerona silih kaampeuh, ngahasilkeun tegangan tarik dina permukaan, sedengkeun inti aya dina tekanan. tegangan. Nalika pendinginan lumangsung, bédana suhu antara jero sareng luar ningkat, sareng tegangan internal ogé ningkat sasuaina. Nalika tegangan ningkat ngaleuwihan kakuatan luluh dina suhu ieu, deformasi plastik lumangsung. Kusabab ketebalan jantung langkung luhur tibatan permukaan, jantung salawasna kontrak sacara aksial heula. Salaku hasil tina deformasi plastik, tegangan internal henteu ningkat deui. Saatos didinginkan dugi ka jangka waktu anu tangtu, panurunan suhu permukaan laun-laun bakal ngalambat, sareng susutna ogé laun-laun bakal turun. Dina waktos ieu, inti masih ngaleutikan, janten tegangan tarik dina permukaan sareng tegangan komprési dina inti laun-laun bakal turun dugi ka ngaleungit. Nanging, nalika pendinginan terus lumangsung, kalembaban permukaan janten langkung handap, sareng jumlah susutna janten kirang, atanapi bahkan eureun ngaleutikan. Kusabab suhu dina inti masih luhur, éta bakal terus ngaleutikan, sareng pamustunganana tegangan komprési bakal kabentuk dina permukaan benda kerja, sedengkeun inti bakal ngagaduhan tegangan tarik. Nanging, kumargi suhu rendah, deformasi plastik henteu gampang kajadian, janten tegangan ieu bakal ningkat nalika pendinginan lumangsung. Éta terus ningkat sareng pamustunganana tetep aya di jero benda kerja salaku tegangan sésa.
Bisa katitén yén setrés termal nalika prosés pendinginan mimitina nyababkeun lapisan permukaan diulur sareng inti dikomprés, sareng setrés sésa anu sésana nyaéta lapisan permukaan anu dikomprés sareng inti anu diulur.
Singkatna, setrés termal anu dihasilkeun nalika pendinginan quenching disababkeun ku bédana suhu cross-sectional salami prosés pendinginan. Beuki ageung laju pendinginan sareng beuki ageung bédana suhu cross-sectional, beuki ageung setrés termal anu dihasilkeun. Dina kaayaan média pendinginan anu sami, beuki luhur suhu pemanasan benda kerja, beuki ageung ukuranana, beuki alit konduktivitas termal baja, beuki ageung bédana suhu dina benda kerja, sareng beuki ageung setrés termal. Upami benda kerja didinginkan henteu rata dina suhu anu luhur, éta bakal distorsi sareng cacad. Upami setrés tarik instan anu dihasilkeun nalika prosés pendinginan benda kerja langkung ageung tibatan kakuatan tarik bahan, retakan quenching bakal kajantenan.
Setrés transformasi fase nuduhkeun setrés anu disababkeun ku timing transformasi fase anu béda-béda di sababaraha bagian benda kerja salami prosés perlakuan panas, ogé katelah setrés jaringan.
Salila quenching sareng pendinginan gancang, nalika lapisan permukaan didinginkan dugi ka titik Ms, transformasi martensitik lumangsung sareng nyababkeun ékspansi volume. Nanging, kusabab halangan inti anu tacan ngalaman transformasi, lapisan permukaan ngahasilkeun tegangan komprési, sedengkeun inti ngagaduhan tegangan tarik. Nalika tegangan cukup ageung, éta bakal nyababkeun deformasi. Nalika inti didinginkan dugi ka titik Ms, éta ogé bakal ngalaman transformasi martensitik sareng ngalegaan volume. Nanging, kusabab kendala lapisan permukaan anu ditransformasikeun kalayan plastisitas anu handap sareng kakuatan anu luhur, tegangan sésa ahirna bakal dina bentuk tegangan permukaan, sareng inti bakal Dina tekanan. Éta tiasa katingali yén parobahan sareng kaayaan ahir tegangan transformasi fase persis sabalikna tina tegangan termal. Leuwih ti éta, kumargi tegangan parobahan fase lumangsung dina suhu anu handap kalayan plastisitas anu handap, deformasi hésé dina waktos ieu, janten tegangan parobahan fase langkung condong nyababkeun retakan benda kerja.
Aya seueur faktor anu mangaruhan ukuran tegangan transformasi fase. Beuki gancang laju pendinginan baja dina kisaran suhu transformasi martensit, beuki ageung ukuran potongan baja, beuki parah konduktivitas termal baja, beuki ageung volume spésifik martensit, beuki ageung tegangan transformasi fase. Beuki ageung. Salian ti éta, tegangan transformasi fase ogé aya hubunganana sareng komposisi baja sareng kamampuan keras baja. Salaku conto, baja paduan tinggi karbon tinggi ningkatkeun volume spésifik martensit kusabab kandungan karbonna anu luhur, anu kedah ningkatkeun tegangan transformasi fase baja. Nanging, nalika kandungan karbon ningkat, titik Ms turun, sareng aya seueur austenit anu ditahan saatos quenching. Ékspansi volume na turun sareng tegangan sésa rendah.
(2) Deformasi benda kerja nalika quenching
Salila quenching, aya dua jinis utama deformasi dina benda kerja: anu kahiji nyaéta parobahan dina bentuk géométri benda kerja, anu diwujudkeun salaku parobahan ukuran sareng bentuk, sering disebut deformasi warping, anu disababkeun ku setrés quenching; anu kadua nyaéta deformasi volume. , anu diwujudkeun salaku ékspansi atanapi kontraksi proporsional tina volume benda kerja, anu disababkeun ku parobahan volume spésifik nalika parobahan fase.
Deformasi lengkungan ogé ngawengku deformasi bentuk sareng deformasi puntiran. Deformasi puntiran utamina disababkeun ku panempatan benda kerja anu teu leres dina tungku nalika dipanaskeun, atanapi kurangna perlakuan bentuk saatos koreksi deformasi sateuacan quenching, atanapi pendinginan anu henteu rata tina sababaraha bagian benda kerja nalika benda kerja didinginkan. Deformasi ieu tiasa dianalisis sareng direngsekeun pikeun kaayaan khusus. Di handap ieu utamina ngabahas deformasi volume sareng deformasi bentuk.
1) Sabab-sabab deformasi quenching sareng aturan anu robih
Deformasi volume anu disababkeun ku transformasi struktural Kaayaan struktural benda kerja sateuacan quenching umumna pearlit, nyaéta struktur campuran ferit sareng sementit, sareng saatos quenching éta mangrupikeun struktur martensitik. Volume spésifik anu béda tina jaringan ieu bakal nyababkeun parobahan volume sateuacan sareng saatos quenching, anu ngahasilkeun deformasi. Nanging, deformasi ieu ngan ukur nyababkeun benda kerja ngalegaan sareng ngontrak sacara proporsional, janten henteu ngarobih bentuk benda kerja.
Salian ti éta, beuki loba martensit dina struktur saatos perlakuan panas, atanapi beuki luhur kandungan karbon dina martensit, beuki ageung ékspansi volume na, sareng beuki ageung jumlah austenit anu ditahan, beuki saeutik ékspansi volume. Ku alatan éta, parobahan volume tiasa dikontrol ku cara ngontrol eusi relatif martensit sareng sésa martensit salami perlakuan panas. Upami dikontrol kalayan leres, volume moal mekar atanapi menyusut.
Deformasi bentuk anu disababkeun ku tegangan termal Deformasi anu disababkeun ku tegangan termal lumangsung di daérah suhu anu luhur dimana kakuatan luluh bagian baja rendah, plastisitasna luhur, permukaan gancang tiis, sareng bédana suhu antara jero sareng luar benda kerja mangrupikeun anu panggedéna. Dina waktos ieu, tegangan termal instan nyaéta tegangan tarik permukaan sareng tegangan komprési inti. Kusabab suhu inti luhur dina waktos ieu, kakuatan luluh jauh langkung handap tibatan permukaan, janten éta némbongan salaku deformasi dina tindakan tegangan komprési multi-arah, nyaéta, kubus buleud dina arahna. Rupa-rupa. Hasilna nyaéta anu langkung ageung ngaleutikan, sedengkeun anu langkung alit ngalegaan. Salaku conto, silinder panjang pondok dina arah panjang sareng ngalegaan dina arah diaméterna.
Deformasi bentuk anu disababkeun ku setrés jaringan. Deformasi anu disababkeun ku setrés jaringan ogé lumangsung dina momen awal nalika setrés jaringan maksimum. Dina waktos ieu, bédana suhu penampang ageung, suhu inti langkung luhur, masih dina kaayaan austenit, plastisitasna saé, sareng kakuatan luluhna rendah. Setrés jaringan instan nyaéta setrés komprési permukaan sareng setrés tarik inti. Ku alatan éta, deformasi diwujudkeun salaku pemanjangan inti dina tindakan setrés tarik multi-arah. Hasilna nyaéta dina tindakan setrés jaringan, sisi anu langkung ageung tina benda kerja manjang, sedengkeun sisi anu langkung alit pondok. Salaku conto, deformasi anu disababkeun ku setrés jaringan dina silinder panjang nyaéta pemanjangan panjang sareng pangurangan diaméter.
Tabel 5.3 nunjukkeun aturan deformasi quenching pikeun rupa-rupa bagian baja has.
2) Faktor-faktor anu mangaruhan deformasi quenching
Faktor-faktor anu mangaruhan deformasi quenching utamina nyaéta komposisi kimia baja, struktur aslina, géométri bagian-bagianna, sareng prosés perlakuan panas.
3) Ngaleutikan retakan
Retakan dina bagian-bagian utamina lumangsung dina tahap akhir quenching sareng cooling, nyaéta, saatos transformasi martensitic réngsé atanapi saatos pendinginan lengkep, kagagalan getas lumangsung kusabab tegangan tarik dina bagian-bagian ngaleuwihan kakuatan retakan baja. Retakan biasana tegak lurus kana arah deformasi tarik maksimum, janten bentuk retakan anu béda-béda dina bagian utamina gumantung kana kaayaan distribusi tegangan.
Jenis retakan quenching anu umum: Retakan longitudinal (aksial) utamina dihasilkeun nalika tegangan tarik tangensial ngaleuwihan kakuatan pegatna bahan; retakan transversal kabentuk nalika tegangan tarik aksial ageung anu kabentuk dina permukaan jero bagian ngaleuwihan kakuatan pegatna bahan. Retakan; retakan jaringan kabentuk dina pangaruh tegangan tarik dua diménsi dina permukaan; retakan anu ngelupas lumangsung dina lapisan anu ipis pisan anu dikeraskeun, anu tiasa kajantenan nalika tegangan robih sacara seukeut sareng tegangan tarik anu kaleuleuwihi bertindak dina arah radial. Jenis retakan.
Retakan longitudinal disebut ogé retakan aksial. Retakan lumangsung dina tegangan tarik maksimum caket permukaan bagian, sareng gaduh jerona anu tangtu nuju ka tengah. Arah retakan umumna sajajar sareng sumbu, tapi arahna ogé tiasa robih nalika aya konsentrasi tegangan dina bagian éta atanapi nalika aya cacad struktural internal.
Saatos benda kerja dipareuman sapinuhna, retakan longitudinal condong kajadian. Ieu aya hubunganana sareng tegangan tarik tangensial anu ageung dina permukaan benda kerja anu dipareuman. Nalika kandungan karbon baja ningkat, kacenderungan pikeun ngabentuk retakan longitudinal ningkat. Baja karbon rendah ngagaduhan volume spésifik martensit anu alit sareng tegangan termal anu kuat. Aya tegangan komprési sésa anu ageung dina permukaan, janten henteu gampang dipareuman. Nalika kandungan karbon ningkat, tegangan komprési permukaan turun sareng tegangan struktural ningkat. Dina waktos anu sami, tegangan tarik puncak ngalih ka arah lapisan permukaan. Ku alatan éta, baja karbon tinggi condong ngalaman retakan quenching longitudinal nalika dipanaskeun teuing.
Ukuran bagian-bagian sacara langsung mangaruhan ukuran sareng distribusi tegangan sésa, sareng kacenderungan retakan quenching na ogé béda. Retakan longitudinal ogé gampang dibentuk ku quenching dina rentang ukuran penampang anu bahaya. Salian ti éta, panyumbatan bahan baku baja sering nyababkeun retakan longitudinal. Kusabab kalolobaan bagian baja didamel ku cara ngagulung, inklusi non-emas, karbida, jsb. dina baja disebarkeun sapanjang arah deformasi, nyababkeun baja anisotropik. Salaku conto, upami baja alat gaduh struktur sapertos pita, kakuatan retakan transversal na saatos quenching nyaéta 30% dugi ka 50% langkung alit tibatan kakuatan retakan longitudinal. Upami aya faktor sapertos inklusi non-emas dina baja anu nyababkeun konsentrasi tegangan, sanaos tegangan tangensial langkung ageung tibatan tegangan aksial, retakan longitudinal gampang dibentuk dina kaayaan tegangan anu handap. Kusabab kitu, kontrol anu ketat kana tingkat inklusi non-logam sareng gula dina baja mangrupikeun faktor penting dina nyegah retakan quenching.
Ciri-ciri distribusi tegangan internal tina retakan transversal sareng retakan busur nyaéta: permukaan kakeunaan tegangan komprési. Saatos ninggalkeun permukaan pikeun jarak anu tangtu, tegangan komprési robih janten tegangan tarik anu ageung. Retakan lumangsung di daérah tegangan tarik, teras nalika tegangan internal nyebar ka permukaan bagian ngan upami disebarkeun deui atanapi kerapuhan baja langkung ningkat.
Retakan transversal sering kajadian dina bagian aci anu ageung, sapertos roller, rotor turbin atanapi bagian aci anu sanés. Ciri-ciri retakan nyaéta aranjeunna tegak lurus kana arah sumbu sareng peupeus ti jero ka luar. Éta sering kabentuk sateuacan dikeraskeun sareng disababkeun ku setrés termal. Tempaan ageung sering ngagaduhan cacad metalurgi sapertos pori-pori, inklusi, retakan tempa sareng bintik bodas. Cacat ieu janten titik awal retakan sareng peupeus dina tindakan setrés tarik aksial. Retakan busur disababkeun ku setrés termal sareng biasana disebarkeun dina bentuk busur dina bagian-bagian dimana bentuk bagian robih. Éta utamina kajadian di jero benda kerja atanapi caket ujung seukeut, alur sareng liang, sareng disebarkeun dina bentuk busur. Nalika bagian baja karbon tinggi kalayan diaméter atanapi ketebalan 80 dugi ka 100 mm atanapi langkung henteu dipadamkeun, permukaan bakal nunjukkeun setrés komprési sareng pusatna bakal nunjukkeun setrés tarik. Setrés, setrés tarik maksimum kajadian dina zona transisi ti lapisan anu dikeraskeun ka lapisan anu henteu dikeraskeun, sareng retakan busur kajadian di daérah ieu. Salian ti éta, laju pendinginan dina sisi jeung juru anu seukeut gancang sarta sadayana dipareuman. Nalika pindah ka bagian anu lemes, nyaéta, ka daérah anu teu diheuras, zona tegangan tarik maksimum némbongan di dieu, janten retakan busur condong kajadian. Laju pendinginan caket liang pin, alur atanapi liang tengah benda kerja laun, lapisan anu diheuras ipis, sareng tegangan tarik caket zona transisi anu diheuras tiasa kalayan gampang nyababkeun retakan busur.
Retakan retikular, katelah ogé retakan permukaan, nyaéta retakan permukaan. Jerona retakan déét, umumna sakitar 0,01 ~ 1,5 mm. Ciri utama tina retakan ieu nyaéta arah retakan anu teu ditangtukeun teu aya hubunganana sareng bentuk bagian éta. Seueur retakan anu saling nyambung pikeun ngabentuk jaringan sareng sumebar sacara lega. Nalika jerona retakan langkung ageung, sapertos langkung ti 1 mm, ciri jaringan ngaleungit sareng janten retakan anu diorientasi sacara acak atanapi disebarkeun sacara longitudinal. Retakan jaringan aya hubunganana sareng kaayaan tegangan tarik dua diménsi dina permukaan.
Bagian baja karbon tinggi atanapi karburasi kalayan lapisan dekarburisasi dina permukaanana condong ngabentuk retakan jaringan nalika quenching. Ieu kusabab lapisan permukaan ngagaduhan kandungan karbon anu langkung handap sareng volume spésifik anu langkung alit tibatan lapisan jero martensit. Salila quenching, lapisan permukaan karbida kakeunaan tegangan tarik. Bagian anu lapisan defosforisasina henteu acan dipiceun sapinuhna nalika pamrosésan mékanis ogé bakal ngabentuk retakan jaringan nalika quenching permukaan frékuénsi tinggi atanapi seuneu. Pikeun nyingkahan retakan sapertos kitu, kualitas permukaan bagian kedah dikontrol sacara ketat, sareng las oksidasi kedah dicegah nalika perlakuan panas. Salaku tambahan, saatos cetakan tempa dianggo salami jangka waktu anu tangtu, retakan kacapean termal anu muncul dina lambaran atanapi jaringan dina rongga sareng retakan dina prosés panggilingan bagian anu quenched sadayana kagolong kana bentuk ieu.
Retakan anu ngelupas lumangsung di daérah anu sempit pisan dina lapisan permukaan. Tegangan komprési bertindak dina arah aksial sareng tangensial, sareng tegangan tarik lumangsung dina arah radial. Retakan sajajar sareng permukaan bagian éta. Pengelupasan lapisan anu dikeraskeun saatos bagian anu di-quenching permukaan sareng karburasi didinginkan kagolong kana retakan sapertos kitu. Kajadianna aya hubunganana sareng struktur anu henteu rata dina lapisan anu dikeraskeun. Salaku conto, saatos baja karburasi paduan didinginkan dina kecepatan anu tangtu, struktur dina lapisan karburasi nyaéta: lapisan luar pearlit anu pohara lemes + karbida, sareng sublapisan nyaéta martensit + sésa Austenit, lapisan jero nyaéta pearlit anu lemes atanapi struktur pearlit anu pohara lemes. Kusabab volume spésifik formasi sub-lapisan martensit mangrupikeun anu panggedéna, hasil tina ékspansi volume nyaéta tegangan komprési bertindak dina lapisan permukaan dina arah aksial sareng tangensial, sareng tegangan tarik lumangsung dina arah radial, sareng mutasi tegangan lumangsung ka jero, transisi ka kaayaan tegangan komprési, sareng retakan anu ngelupas Kajadian di daérah anu ipis pisan dimana transisi tegangan seukeut. Sacara umum, retakan nyumput di jero sajajar jeung beungeut, sarta dina kasus anu parah bisa ngabalukarkeun beungeut ngelupas. Lamun laju pendinginan bagian-bagian anu dikarburisasi digancangkeun atawa dikirangan, struktur martensit anu seragam atawa struktur pearlit ultra-halus bisa diala dina lapisan karburisasi, anu bisa nyegah kajadian retakan sapertos kitu. Salian ti éta, nalika quenching beungeut frékuénsi luhur atawa seuneu, beungeut mindeng kaleuleuwihi panas sarta inhomogenitas struktural sapanjang lapisan anu geus dikeraskeun bisa kalayan gampang ngabentuk retakan beungeut sapertos kitu.
Retakan mikro béda ti opat retakan anu kasebat di luhur sabab disababkeun ku tegangan mikro. Retakan intergranular anu muncul saatos quenching, overheating sareng grinding baja alat karbon tinggi atanapi benda kerja karburasi, ogé retakan anu disababkeun ku tempering anu henteu pas waktuna tina bagian anu quenching, sadayana aya hubunganana sareng ayana sareng ékspansi retakan mikro salajengna dina baja.
Retakan mikro kedah dipariksa dina mikroskop. Biasana lumangsung dina wates butir austenit asli atanapi di sambungan lambaran martensit. Sababaraha retakan nembus lambaran martensit. Panalungtikan nunjukkeun yén retakan mikro langkung umum dina martensit kembar anu rapuh. Alesanna nyaéta martensit anu rapuh tabrakan silih nalika tumuwuh dina kecepatan anu luhur sareng ngahasilkeun setrés anu luhur. Nanging, martensit kembar éta sorangan rapuh sareng henteu tiasa ngahasilkeun déformasi plastik anu ngaleuleuskeun setrés, sahingga gampang nyababkeun retakan mikro. Séréal austenit kasar sareng karéntanan kana retakan mikro ningkat. Ayana retakan mikro dina baja bakal ngirangan kakuatan sareng plastisitas bagian anu dipadamkeun sacara signifikan, anu nyababkeun karusakan awal (retakan) bagian-bagian éta.
Pikeun nyingkahan retakan mikro dina bagian baja karbon tinggi, ukuran sapertos suhu pemanasan quenching anu langkung handap, kéngingkeun struktur martensit anu saé, sareng ngirangan kandungan karbon dina martensit tiasa diterapkeun. Salian ti éta, tempering anu pas waktuna saatos quenching mangrupikeun metode anu efektif pikeun ngirangan setrés internal. Tés parantos ngabuktikeun yén saatos tempering anu cekap di luhur 200°C, karbida anu diendapkeun dina retakan gaduh pangaruh "ngelas" retakan, anu tiasa ngirangan bahaya retakan mikro sacara signifikan.
Di luhur mangrupikeun diskusi ngeunaan panyabab sareng metode pencegahan retakan dumasar kana pola distribusi retakan. Dina produksi anu saleresna, distribusi retakan rupa-rupa kusabab faktor-faktor sapertos kualitas baja, bentuk bagian, sareng téknologi pangolahan panas sareng tiis. Kadang-kadang retakan parantos aya sateuacan perlakuan panas sareng langkung ngalegaan nalika prosés quenching; kadang-kadang sababaraha bentuk retakan tiasa muncul dina bagian anu sami dina waktos anu sami. Dina hal ieu, dumasar kana karakteristik morfologis retakan, analisis makroskopis permukaan retakan, pamariksaan metalografi, sareng upami diperyogikeun, analisis kimia sareng metode sanésna kedah dianggo pikeun ngalaksanakeun analisis anu komprehensif tina kualitas bahan, struktur organisasi dugi ka panyabab setrés perlakuan panas pikeun mendakan retakan. panyabab utama teras nangtukeun ukuran pencegahan anu efektif.
Analisis retakan mangrupikeun metode anu penting pikeun nganalisis sabab-sabab retakan. Sagala retakan ngagaduhan titik awal pikeun retakan. Ngaréngsékeun retakan biasana dimimitian ti titik konvergénsi retakan radial.
Upami asal retakan aya dina permukaan bagian éta, éta hartosna retakan éta disababkeun ku tegangan tarik anu kaleuleuwihi dina permukaan. Upami teu aya cacad struktural sapertos inklusi dina permukaan, tapi aya faktor konsentrasi tegangan sapertos tanda péso anu parah, skala oksida, juru seukeut bagian baja, atanapi bagian mutasi struktural, retakan tiasa kajantenan.
Upami asal retakan aya di jero bagian éta, éta aya hubunganana sareng cacad bahan atanapi tegangan tarik sésa internal anu kaleuleuwihi. Beungeut retakan tina quenching normal nyaéta abu sareng porselen anu lemes. Upami permukaan retakan warnana abu poék sareng kasar, éta disababkeun ku panas teuing atanapi jaringan aslina kandel.
Sacara umum, teu kedah aya warna oksidasi dina bagian kaca retakan quenching, sareng teu kedah aya dekarburisasi di sakitar retakan. Upami aya dekarburisasi di sakitar retakan atanapi warna oksidasi dina bagian retakan, éta nunjukkeun yén bagian éta parantos ngagaduhan retakan sateuacan quenching, sareng retakan aslina bakal ngalegaan dina pangaruh setrés perlakuan panas. Upami karbida sareng inklusi anu dipisahkeun katingali caket retakan bagian éta, éta hartosna retakan aya hubunganana sareng segregasi karbida anu parah dina bahan baku atanapi ayana inklusi. Upami retakan ngan ukur muncul di juru seukeut atanapi bagian mutasi bentuk bagian éta tanpa fenomena di luhur, éta hartosna retakan disababkeun ku desain struktural bagian anu teu masuk akal atanapi ukuran anu teu leres pikeun nyegah retakan, atanapi setrés perlakuan panas anu kaleuleuwihi.
Salian ti éta, retakan dina bagian perlakuan panas kimiawi sareng bagian quenching permukaan biasana muncul di caket lapisan anu parantos dikeraskeun. Ningkatkeun struktur lapisan anu parantos dikeraskeun sareng ngirangan setrés perlakuan panas mangrupikeun cara anu penting pikeun nyingkahan retakan permukaan.
Waktos posting: 22 Méi-2024