EN
Uglerodli po'lat uchun asosiy issiqlikni qayta ishlash usullari: Maqsadlar, protsedura va samaradorlik
Tuzatish: Sovuqda ishlangan uglerodli po'latning cho'ziluvchanligini tiklash va mikrostrukturasini o'zgartirish
Po'latning qattiq sovutda ishlanishi po'latning ortiqcha qattiqlashishiga olib kelishi mumkin va bu, aniklovchi jarayon — tuzatish (annealing) usuli yordamida kamaytirilishi mumkin. Bu jarayonda metall 600–700 °C atrofida bir necha soat (odatda 1–2 soat) davomida isitiladi, so'ng metall pech ichida sekin sovutiladi. Natijada material tarkibida hosil bo'lgan ichki kuchlanishlar yo'qotiladi va yangi, deformatsiyasiz kristall strukturalar hosil bo'ladi. Tuzatishdan keyin material odatda yo'qotilgan plastiklikning taxminan 30% ni tiklaydi va shundan keyin u sindirilishdan oldin ancha kuchliroq shakl o'zgarishlariga chidashga qodir bo'ladi. Avtomobil sanoati muhandislari uchun ferrit va perlitning bir xil tarkibiy qismi — jumladan, yuk ostida o'z shaklini saqlashi kerak bo'lgan avtomobil tanasi panellari va konstruktiv qo'llab-quvvatlovchi birlamalarni ishlab chiqarishda — juda muhimdir; shuningdek, zarur bo'lganda ular deformatsiyalanib, egilishlari ham kerak.
Normalizatsiya bir xil dona tuzilishini ta'minlaydi va forg'langan yoki silliqlangan uglerodli po'latning ishlanish qobiliyatini oshiradi.
Normalizatsiya 800–900 °C oralig'idagi haroratgacha po'latni isitish bilan boshlanadi va so'ng uni tinch havoda sekin sovutish amalga oshiriladi. Bu usul avvalgi qizdirib ishlash natijasida qolgan katta va nozik dona tuzilishlarini yo'q qiladi hamda maydaroq, bir xil ferrit/pearlit mikrokonstituent matritsasini hosil qiladi. Normalizatsiyasiz po'latga nisbatan normalizatsiya ishlov berishni 15–20% ga osonlashtiradi. Qo'llaniladigan asboblar yeyilishining kamayishi va yaxshiroq sirt sifati asboblar umrini hamda detallarning sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Shu sababli ham aniq detallar — masalan, g'ildiraklar va o'qlar — ishlab chiqarish va ishlov berish jarayonlarida po'latni normalizatsiya qilish amaliyotga joriy etilgan.
Qattiklashtirish va temperlangan holda ishlash: o'rtacha uglerodli po'latda mustahkamlik–cho'ziluvchanlik nisbatini optimallashtirish uchun muhim ketma-ketlik
Poʻlatni qattiklashtirish jarayonini boshlash uchun avvalo poʻlatni austenitlanish deb ataladigan 800–900 °C oraligʻida isitilishi kerak. Bu isitish bosqasidan darhol keyin poʻlat suv yoki moy bathida tez yoki darhol sovutiladi; bu esa austenit tuzilishini juda qattiq, lekin shu bilan birga juda moʻrt boʻlgan martensit tuzilishiga oʻzgartiradi. Bu jarayon 65 birlikli Rokvell C qattikligi va 1000 megapaskal tensil mustahkamligiga erishgan martensit tuzilishini hosil qilishi mumkin. Muammo shundaki, sovutishdan darhol keyin martensit tuzilishi haqiqiy dunyo yuklarini bardosh bera olmaydigan darajada moʻrt boʻladi. Ushbu muammoni hal qilishning yechimi — temperlangan holda isitishdir, yaʼni poʻlatni taxminan bir soat yoki undan koʻproq vaqt davomida 400–700 °C oraligʻida isitish jarayonidir. Bu isitish jarayoni ichki kuchlanishlarni kamaytiradi (bu juda muhim), shuningdek, mayda karbidlarning hosil boʻlishi orqali tuzilishning chidamliligini oshiradi, natijada chidamlilik va mustahkamlik yaxshilanadi. Zamonaviy ishlab chiqarishda katta yuklarga chidashga majbur boʻlgan komponentlar — masalan, avtomobil oʻqlari, dvigatel krankvalflari va turli sanoat gʻildirak tizimlari — uchun ikki bosqali issiqlik ishlashi hozirda ham majburiydir.
Karbonli po'latni termik qayta ishlash usulini tanlashda karbon miqdori hal qiluvchi omil sifatida
<0.3% C po'lati: Qattiklikka chidamlilik muammolari — nima uchun anneyling va normalizatsiya qilish yaxshiroq variantlardir
Past uglerodli po'latlar quenching jarayonida martensitning sezilarli miqdorida hosil bo'lishi uchun yetarli miqdorda uglerodga ega emas, shu sababli an'anaviy qattiklashtirish usullarini bu po'latlarga qo'llab bo'lmaydi. Buning o'rniga eng ko'p uchraydigan usul — sovutilgan mikrostrukturaning to'liq qayta tiklanishini va plastiklikning tiklanishini ta'minlaydigan tuzatish (annealing) jarayonidir. Normalizatsiya ham forg'langan yoki g'ildiraklangan metallarda dona hajmi taqsimotining bir xilligini ta'minlashda yordam beradi. Ikkala usul ham keyingi shakllantirish operatsiyalari va po'latni ishlashni osonlashtiradi hamda quenching natijasida paydo bo'ladigan burilish yoki troshinlar kabi muammolarni kamaytiradi. Shunday issiqlikni qayta ishlash usullari avtomobil sanoatida avtomobil korpusi panellari, qisqichlar va konstruktiv komponentlar kabi oddiy detallarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Bu sohalarda muhandislar maksimal mustahkamlikka qaraganda yaxshi payvandlanish xususiyati, chuqur cho'zilish qobiliyati va o'lchovlar doimiylik kabi xususiyatlarga ustuvorlik beradi.
O'rtacha uglerodli po'lat (0,3–0,5% C): Suyuq sopolga botirish va temperlangan holda ishlov berish – Mos ishlash xususiyatlari
O'rtacha uglerodli po'latlar — bu uglerodi 0,3 dan 0,5 foizgacha bo'lgan po'latlar. Ular qattiqroq qilish jarayonlari uchun ideal hisoblanadi, chunki uglerod miqdori suyuq sopolga botirilganda martensit hosil bo'lishini ta'minlaydi, lekin issiqlik ishlov berish paytida po'latning teshilishiga moyilligini kamaytiradi. Temperlangan po'lat yaxshi buriluvchanlikni saqlab qoladi va AISI 1045 darajali po'lat namunalarining chidamlilik kuchi 800 MPa dan yuqori bo'lishi mumkin. Shuningdek, AISI 1045 darajali po'lat yaxshi chidamlilikka ega bo'ladi va yaxshi ishqalanishga chidamlilik ko'rsatadi. Bu xususiyatlarga ko'ra, ushbu po'lat darajasi avtomobil o'qi, dvigatel ulagich tayoqchalari va transmissiya sanoat g'ildiraklari kabi katta yuk ostidagi detallar uchun muhandislarning afzal tanlovi hisoblanadi.
Ishonchli uglerodli po'latni qattiqroq qilish uchun sovutish muhiti tanlovi va sovutishni boshqarish
Suv yoki moyda sovutish: Uglerodli po'lat uchun martensit hosil qilish va teshilish xavfini muvozanatlash
Tanlangan sovutish muhiti turining qiziqishni qanchalik tez olib tashlashiga, fazoviy o'zgarishlarning sodir bo'lishiga va metallardagi qoldiq kuchlanishlarning kattaligiga bevosita ta'siri bor. Taxminan 130 °C/s lik sovutish tezligi martensitning katta miqdorida hosil bo'lishiga sabab bo'ladi, bu esa juda qattiq tuzilma hosil qiladi. Masalan, suvda sovutish yuqori ishqalanishga chidamlilik talab qilinadigan oddiy shaklli buyumlarga, masalan, dehqonchilik vositalari yoki asboblar kalıplariga juda samarali. Aksincha, moyda sovutishning o'rtacha sovutish tezligi taxminan 80 °C/s ni tashkil etadi. Bu holda sekinroq sovutish tezligi afzallikka ega, chunki u issiqlik shokining va shakl buzilishining xavfini kamaytiradi, shu bilan birga o'rtacha uglerodli po'latlarda zarur martensit hosil bo'lishini ta'minlaydi. Ko'pchilik korxonalar qalinligi kam devorli konstruksiyalar, murakkab geometriyali detallar yoki yuqori uglerodli po'latlar bilan ishlashda, qat'iylikdagi nozik oshishga nisbatan troshlanish xavfi sezilarli darajada bo'lganda moyda sovutishni afzal ko'radi.
Havo bilan sovutish metallarni qattiklashtirmasa ham, bu normalizatsiya jarayoniga yordam beradi va mikrostrukturali ferrit va perlit fazalarining qoldiq kuchlanishsiz shakllanishiga imkon beradi.
Normalizatsiyada havo bilan sovutish: Qoldiq kuchlanishsiz ferrit–perlitning bir tekis taqsimlanishini qo'lga kiritish
Normalizatsiya jarayoni quenchingdan farqli o'laroq, u tezroq bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa sovutish usullarini emas, balki havo orqali sovutishni qo'llaydi. Bu sekinroq usul materialning austenit fazasidan ferrit va perlit fazalariga uzluksiz o'tishini ta'minlaydi. Sekundiga taxminan 5 gradus Selsiy tezlikda sovutish tezligi materialda termik gradientlarning vujudga kelishini oldini oladi; aks holda material kamida buriladi va qoldiq kuchlanishlar qoladi. Shuningdek, sekinroq sovutish tezligi butun kesim bo'ylab, tashqi sirtgacha bo'lgan dona o'lchamlarining bir xilligini ta'minlaydi. Bu butun kesimning kerakli xususiyatini beradi. Past uglerodli po'lat detallari bilan ishlaganda bu usul komponentning o'lchamlari doimiy bo'lishini ta'minlashda ayniqsa muhimdir, masalan, payvandlangan konstruktiv tirnalarda yoki aniq ishlab chiqarilgan korpuslarda. Bular materialning operatsiya davomida hech qanday kutilmagan xatti-harakatlar namoyish etmasligi talab qilinadigan holatlardir.
Eng ko'p beriladigan savollar
Karbonli po'latlarni tuzatishning maqsadi nima?
Karbonli po'latlarni tuzatishning maqsadi — po'latning plastiklik va mikrostrukturasini tiklashdir, shunda u sovuq ishlov berilgandan keyin osonroq ishlanadi va shakllantiriladi.
Normalizatsiya karbonli po'latning xossalari nimani yaxshilaydi?
Normalizatsiya karbonli po'latning xossalari uni bir xil dona strukturasiga ega qilish orqali yaxshilaydi, bu esa po'latni qayta ishlashni osonlashtiradi va ichki qovushiqlikni kamaytiradi; bu maydanoq va aniq mashina qismlari uchun foydalidir.
O'rta darajadagi karbonli po'latlarga suvda sovutish va temperlangan holda qayta ishlashning afzalligi nima?
O'rta darajadagi karbonli po'latlarga suvda sovutish va temperlangan holda qayta ishlash po'latning mustahkamligi hamda chidamliligini yaxshilaydi, shuning uchun u kattaroq va bardoshliroq konstruksiyalarda qo'llaniladi.
Karbonli po'latni suvda sovutishda qanday muammo bor?
Tez sovutish karbonli po'latni suvda sovutishda burilish va troshlanishga sabab bo'ladi, biroq bu po'latning qattiqlik darajasini oshiradi.
Ba'zi ilovalarda past karbonli po'latni afzal ko'rishning sababi nima?
Ba'zi sohalarda past uglerodli po'latni afzal ko'rishning sababi shundaki, avtomobillarning tanasini tashkil qiluvchi panellar va avtomobilga mustahkamlik beruvchi qismlar kabi ilovalarda past uglerodli po'latni qo'llanish talablari past bo'lgan joylarda qayta ishlash va shakllantirish osonroq.