Sifat mekanikal bahan logam merujuk kepada kelakuan bahan logam di bawah tindakan beban luaran atau gabungan tindakan beban dan faktor persekitaran (suhu, sederhana dan kadar pemuatan).
Sifat mekanikal biasa logam ditunjukkan dalam jadual di bawah:
Sifat Mekanikal Logam
Indeks sifat mekanikal logam yang biasa digunakan
kekuatan
Kekuatan hasil, kekuatan tegangan, kekuatan pecah
Keplastikan
Pemanjangan, pengurangan kawasan, indeks pengerasan terikan
keanjalan
Modulus anjal (kekakuan), had anjal, had berkadar
kekerasan
Kekerasan Brinell, Kekerasan Vickers, Kekerasan Rockwell
kekuatan
Keliatan statik, keliatan hentaman, keliatan patah
keletihan
Kekuatan keletihan, kehidupan keletihan, sensitiviti takuk keletihan
kakisan tegasan
Faktor keamatan medan tegasan kakisan tegasan, kadar pertumbuhan retak kakisan tegasan
Keluk tegasan-terikan tegangan keluli karbon rendah di bawah beban statik uniaksial
gambar
Keluk Pemanjangan Daya Tegangan Keluli Ringan
1. Bahagian oa: ubah bentuk anjal
2. Bahagian ab: ubah bentuk anjal ditambah ubah bentuk plastik
3. Bahagian Bcd: ubah bentuk plastik yang jelas, fenomena hasil, dan pemanjangan berterusan sampel di bawah keadaan bahawa daya pada dasarnya kekal tidak berubah
4. lengkung segmen dB: ubah bentuk anjal ditambah ubah bentuk plastik seragam
5. Titik B: fenomena leher berlaku, bahagian tempatan sampel jelas berkurangan, kapasiti galas sampel berkurangan, daya tegangan mencapai nilai maksimum, dan sampel hampir pecah.
indeks kekuatan
Kekuatan merujuk kepada keupayaan bahan untuk menentang ubah bentuk plastik dan patah.
1. Kekuatan hasil
σs {{0}} Fs/S0
Fs: daya tegangan (N) yang ditanggung oleh sampel apabila ia menghasilkan; S0: luas keratan rentas asal sampel (mm).
2. Kekuatan tegangan
Tegasan tegangan maksimum yang ditanggung oleh sampel sebelum pecah mencerminkan rintangan ubah bentuk seragam maksimum bahan.
σb {{0}} Fb/S0
σb sering digunakan sebagai asas untuk pemilihan bahan dan reka bentuk bahan rapuh.
Indeks plastik
Keplastikan ialah keupayaan bahan untuk mengalami ubah bentuk plastik di bawah beban statik tanpa kegagalan.
1. Pemanjangan selepas rehat
Peratusan pemanjangan panjang tolok selepas sampel dipecahkan kepada panjang tolok asal.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 peratus
L0: panjang tolok; L1: tolok panjang bahagian ujian selepas pecah.
2. Pengurangan kawasan
Peratusan pengurangan maksimum kawasan keratan rentas pada item sampel yang ditarik balik ke kawasan keratan rentas asal.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 peratus
A0: Luas keratan rentas asal spesimen; A1: Kawasan keratan rentas leher selepas patah.
indeks kekuatan
Kekuatan merujuk kepada keupayaan bahan untuk menentang ubah bentuk plastik dan patah.
1. Kekuatan hasil
σs {{0}} Fs/S0
Fs: daya tegangan (N) yang ditanggung oleh sampel apabila ia menghasilkan; S0: luas keratan rentas asal sampel (mm).
2. Kekuatan tegangan
Tegasan tegangan maksimum yang ditanggung oleh sampel sebelum pecah mencerminkan rintangan ubah bentuk seragam maksimum bahan.
σb {{0}} Fb/S0
σb sering digunakan sebagai asas untuk pemilihan bahan dan reka bentuk bahan rapuh.
Indeks plastik
Keplastikan ialah keupayaan bahan untuk mengalami ubah bentuk plastik di bawah beban statik tanpa kegagalan.
1. Pemanjangan selepas rehat
Peratusan pemanjangan panjang tolok selepas sampel dipecahkan kepada panjang tolok asal.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 peratus
L0: panjang tolok; L1: tolok panjang bahagian ujian selepas pecah.
gambar
2. Pengurangan kawasan
Peratusan pengurangan maksimum kawasan keratan rentas pada item sampel yang ditarik balik ke kawasan keratan rentas asal.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 peratus
A0: Luas keratan rentas asal spesimen; A1: Kawasan keratan rentas leher selepas patah.
Indeks Keanjalan
Kekakuan: Keupayaan bahan untuk menahan ubah bentuk keanjalan apabila ditekankan.
E=σ/ε
σ: tegasan tegangan; ε: terikan tegangan
Struktur mikro tidak sensitif kepada indeks prestasi mekanikal, dan pengaloian, rawatan haba, dan ubah bentuk plastik sejuk mempunyai sedikit kesan ke atasnya.
Penunjuk prestasi mekanikal yang penting untuk pemilihan bahan bagi mekanisme dan komponen:
►Rasuk pemanduan harus mempunyai ketegaran yang mencukupi, jika tidak, ia akan menyebabkan getaran akibat pesongan yang berlebihan semasa mengangkat objek berat.
►Alat mesin dan gelendong tekan, katil dan meja kerja mempunyai keperluan untuk ketegaran untuk memastikan ketepatan pemesinan.
►Komponen utama seperti enjin pembakaran dalaman, emparan dan pemampat mestilah mempunyai ketegaran yang mencukupi untuk mengelakkan getaran.
kekerasan
Keupayaan permukaan tempatan bahan untuk menahan ubah bentuk dan kegagalan plastik.
Ia adalah indeks untuk mengukur kelembutan dan kekerasan bahan, dan makna fizikalnya berkaitan dengan kaedah ujian.
Kaedah ujian kekerasan: Kekerasan Brinell, Kekerasan Rockwell, Kekerasan Vickers, Kekerasan pantai, Kekerasan Leeb, Kekerasan Mohs
(1) Kekerasan Brinell
Purata tegasan per unit luas, iaitu hasil bagi daya ujian p dan luas permukaan sfera lekukan.
gambar
< 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.
Formula empirik:
Keluli karbon rendah: σb≈3.6HBS;
Keluli karbon tinggi: σb≈3.4HBS.
Skop penggunaan: digunakan untuk mengukur besi tuang kelabu, keluli struktur, logam bukan ferus dan bahan bukan logam, dsb.
Kelebihan dan kekurangan:
Nilai yang diukur adalah lebih tepat dan boleh diulang;
Bahan tidak homogen tisu boleh diukur;
Tidak sesuai untuk menguji produk siap dan bahagian nipis;
Pengukuran memakan masa dan tidak cekap.
(2) Kekerasan Rockwell
Nilai kekerasan bahan dinyatakan dengan mengukur kedalaman lekukan, dan setiap 0.002mm bersamaan dengan 1 unit kekerasan Rockwell.
Terdapat dua jenis indentor:
1. Kon berlian dengan sudut kon =120 darjah ,
2. Bebola keluli kecil yang dipadamkan dengan diameter Φ1.588mm.
Formula pengiraan kekerasan Rockwell:
HR {{{0}}(kh)/0.002
Indentor 1: k=0.2mm; Indentor 2: k=0.26mm.
pembaris
simbol kekerasan
Jenis kepala
Jumlah daya ujian F/N
Mengukur julat kekerasan
Contoh aplikasi
C
HRC
kon berlian
1471
20-70
Keluli dikeraskan, besi tuang kekerasan tinggi, besi tuang mudah ditempa mutiara
B
HRB
Bola keluli Φ1.588mm
980.7
20-100
Keluli lembut, aloi kuprum, besi mudah ditempa ferit
A
HRA
kon berlian
588.4
20-88
Karbida, Keluli Kepingan yang dikeraskan, Keluli yang dikeraskan kes
Kelebihan dan kekurangan:
Ujian ini mudah, mudah dan pantas;
Lekukan adalah kecil, dan produk siap dan bahagian nipis boleh diukur;
Data tidak cukup tepat, tiga mata harus diukur untuk mengambil nilai purata;
Bahan yang tidak homogen seperti besi tuang tidak boleh diuji.
(3) Kekerasan Vickers
Nilai kekerasan dikira mengikut daya ujian per unit luas lekukan.
Indentor ialah piramid segi empat berlian dengan sudut disertakan 136 darjah antara dua permukaan bertentangan.
Jarak mengukur :
Ia sering digunakan untuk mengukur bahagian nipis, salutan, lapisan permukaan selepas rawatan haba kimia, dsb.
Kelebihan dan kekurangan:
Pengukuran yang tepat dan pelbagai aplikasi (kekerasan daripada sangat lembut kepada sangat keras);
Produk siap yang boleh diukur dan bahagian nipis;
Keperluan permukaan sampel adalah tinggi dan intensif buruh.
Ketangguhan kesan
Keupayaan bahan untuk menahan kerosakan di bawah beban hentaman.
Tenaga impak Ak yang digunakan apabila sampel pecah ialah:
Ak=mgH – mgh (J)
Nilai keliatan hentaman ak ialah tenaga hentaman yang digunakan setiap unit luas keratan rentas pada takuk sampel.
ak {{0}} Ak / S0 (J/cm²)
Nilai ak rendah - bahan rapuh:
Tiada ubah bentuk yang jelas apabila pecah, kilauan logam, kristal.
Nilai ak tinggi - bahan lasak:
Perubahan plastik yang jelas, patah adalah kelabu dan berserabut, kusam.
gambar
Keliatan patah
Mekanik Patah: Atas premis mengakui kewujudan keretakan makroskopik pada bahagian mesin, pelbagai parameter mekanikal baru perambatan retakan diwujudkan, dan kriteria patah dan keliatan patah bahan bagi jasad retak dicadangkan.
gambar
keletihan
Fenomena keletihan:
Fenomena patah yang disebabkan oleh kerosakan kumulatif bahagian atau komponen logam di bawah tindakan jangka panjang tekanan dan terikan yang turun naik.
Ciri-ciri keletihan:
(1) Keletihan ialah patah tertunda masa kitaran tekanan rendah, dan tegasan patah selalunya lebih rendah daripada kekuatan tegangan bahan, atau bahkan kekuatan hasil;
(2) Keletihan adalah patah rapuh dan tiba-tiba, dan tidak akan ada tanda-tanda ubah bentuk yang jelas sebelum patah, yang sangat berbahaya;
(3) Keletihan sangat sensitif kepada takuk, retak dan kecacatan struktur, dan sangat selektif.
Had keletihan σ-1:
Nilai tegasan tertinggi di mana bahan mengalami banyak kitaran tegasan tanpa patah keletihan.
Had keletihan keadaan:
Nilai tegasan maksimum yang boleh menahan 107 kitaran tegasan tanpa putus.
Formula empirik kekuatan keletihan keluli:
σ-1= (0.45-0.55)σb
atau σ-1= 0.27(σs tambah σb)
σ-1p= 0.23(σs tambah σb）
02
proses rawatan haba
Definisi: Proses menukar struktur dalaman logam pepejal atau aloi melalui pemanasan, pemeliharaan haba dan penyejukan untuk mendapatkan sifat yang diperlukan.
gambar
Tujuan: Satu adalah untuk meningkatkan prestasi proses bahan dan memastikan kelancaran proses pemprosesan berikutnya. Rawatan haba ini dipanggil rawatan pra-panas; yang lain adalah untuk meningkatkan prestasi bahan dan memanjangkan hayat perkhidmatan bahagian. Rawatan haba ini dipanggil rawatan haba akhir.
Klasifikasi rawatan haba:
Rawatan haba biasa (empat kebakaran: penyepuhlindapan, penormalan, pelindapkejutan, pembajaan)
Rawatan haba permukaan (pelindapkejutan permukaan, rawatan haba kimia)
Rawatan haba lain (rawatan haba vakum, rawatan haba ubah bentuk, dll.)
Transformasi mikrostruktur keluli eutektoid semasa pemanasan
Empat langkah dalam proses transformasi perlit kepada austenit:
(1) Nukleasi Austenit;
(2) Pertumbuhan Austenit;
(3) Baki Fe3C larut;
(4) Penghomogenan austenit.
gambar
gambar
Transformasi struktur keluli semasa penyejukan
Transformasi penyejukan austenit: Austenit ialah fasa stabil di atas titik kritikal A1, dan ia menjadi fasa tidak stabil apabila ia disejukkan di bawah A1, dan perubahan struktur akan berlaku.
Kepentingan: Menentukan struktur dan sifat keluli selepas rawatan haba. Untuk keluli yang sama, suhu pemanasan dan masa pegangan adalah sama, tetapi kaedah penyejukan adalah berbeza, dan sifat selepas rawatan haba adalah berbeza sama sekali.
gambar
Sifat mekanikal 45 keluli dipanaskan hingga 840 darjah dan disejukkan di bawah keadaan penyejukan yang berbeza
kaedah penyejukan
σb/Mpa
σs/Mpa
δ/ peratus
ψ/ peratus
HRC
Menyejukkan dengan relau
519
272
32.5
49
15~18
penyejukan udara
657~706
333
15~18
45~50
18~24
penyejukan dalam minyak
882
608
18~20
48
40~50
penyejukan air
1078
706
7~8
12~14
52~60
Penubuhan lengkung transformasi isoterma austenit supersejuk dalam keluli eutektoid (kaedah kekerasan metalografik)
Juga dikenali sebagai "TTT curve" (Time-Temperature-Transformation Curve), kerana bentuknya serupa dengan "C", ia sering dipanggil "C curve".
gambar
Dengan bantuan "lengkung C", adalah mungkin untuk memahami jenis struktur austenit yang berubah menjadi dalam keadaan penyejukan yang berbeza dan sifat produk yang diubah, memberikan asas teori untuk perumusan dan pemilihan proses rawatan haba yang betul.
Keluk C keluli eutektoid dan produk transformasi
gambar
1) Transformasi jenis Pearlite (juga dikenali sebagai perubahan suhu tinggi)
Suhu perubahan: A1~550 darjah; hasil transformasi: perlit
A1~6500 darjah: kepingan pearlite lebih tebal, P (pearlite-pearlite)
6500 darjah ~ 6000 darjah : Lapisan Pearlite lebih nipis, S (Sorbite-sorbite)
6000 darjah ~ 5500 darjah: lapisan pearlite sangat halus, T (troolstite)
gambar
Ketebalan lapisan lamelar ferit dan simentit perlit adalah berkaitan dengan suhu transformasi. Semakin rendah suhu, semakin halus lamela pearlit. Lapisan menjadi lebih nipis, kekuatan dan kekerasan meningkat, dan keliatan plastik meningkat.
2) Transformasi bainit (juga dikenali sebagai perubahan suhu sederhana)
Suhu peralihan: 550-Ms (230 darjah )
Hasil transformasi: Bainit B (bainit) - campuran supertepu F dan simentit.
gambar
550~350 darjah : struktur berbulu bainit atas (B atas), kekuatan dan keplastikan yang rendah, kerapuhan yang tinggi.
350 darjah ~ Ms: bainit bawah (B bawah) struktur seperti jarum, prestasi komprehensif yang baik.
gambar
3) Transformasi martensit (juga dikenali sebagai perubahan suhu rendah)
Suhu peralihan: Ms (230 darjah ) ~ Mf
Produk transformasi: martensit (martensit) ditambah A'(sisa austenit)
Martensit: Larutan pepejal supertepu karbon yang terbentuk dalam -Fe, diwakili oleh M.
Klasifikasi:
Martensit karbon rendah (martensit karbon rendah): Seperti pelarik, dengan kekuatan tinggi dan kemuluran. Juga dikenali sebagai lath M (lath martensit).
Martensit karbon tinggi (martensit karbon tinggi): lentikular, seperti kepingan, dengan rabung di tengah. Ia mempunyai kekuatan yang tinggi, tetapi kemuluran yang lemah dan kerapuhan yang tinggi.
Imej] [imej
C lengkung keluli hypoeutectoid
gambar
C lengkung keluli hypereutectoid
gambar
Lengkung penyejukan transformasi berterusan austenit supercooled (lengkung CCT) (Transformasi Penyejukan Berterusan)
gambar
penyepuhlindapan
Definisi: Memanaskan logam pada suhu tertentu, mengekalkannya untuk masa yang mencukupi, dan kemudian menyejukkannya pada kadar yang sesuai
Tujuan:
menapis bijirin;
Mengurangkan kekerasan dan meningkatkan prestasi pembentukan dan pemotongan keluli;
Hilangkan tekanan dalaman.
Klasifikasi: Mengikut tujuan dan ciri-ciri proses penyepuhlindapan, ia boleh dibahagikan kepada penyepuhlindapan lengkap, penyepuhlindapan tidak lengkap, penyepuhlindapan isoterma, penyepuhlindapan spheroidizing, penyepuhlindapan pelepasan tekanan, dsb.
penyepuhlindapan penuh
l Skop penggunaan: keluli hypoeutectoid
lSuhu pemanasan: Ac3 tambah 30-50 darjah
l Tujuan: untuk memperbaiki struktur, mengurangkan kekerasan, meningkatkan kebolehmesinan,
Hilangkan tekanan dalaman
l Tisu suhu bilik: F tambah P
gambar
Penyepuhlindapan spheroidizing
Skop penggunaan: keluli eutectoid dan keluli hypereutectoid
Suhu pemanasan: Ac1 ditambah 20 ~ 30 darjah
Tujuan: untuk mensfera retikular atau mengelupas Fe3CⅡ
Organisasi: perlit sfera
gambar
penyepuhlindapan isoterma
Proses: Pemanasan kepada Ac1 tambah 30~50 darjah atau Ac3 tambah 30~50 darjah , selepas memanaskan badan, cepat menyejukkan ke suhu di bawah Ar1, apabila A telah bertukar menjadi tisu jenis P, keluarkannya dari relau dan sejukkan udara .
Organisasi: Kelas P
Kelebihan: masa penyepuhlindapan pendek, struktur seragam
gambar
Penyepuhlindapan pelepasan
Tujuan: untuk menghilangkan tekanan sisa
pemanasan
Suhu: Pemanasan T < AC1 (500 ~ 600 darjah )
Permohonan: Hilangkan tekanan dalaman sisa tuangan, tempaan, kimpalan, dsb.
gambar
Penyepuhlindapan homogenisasi (penyelidikan resapan)
Tujuan: Menghapuskan pengasingan; komposisi seragam, organisasi
Suhu pemanasan: AC3＋150-250 darjah
Organisasi: keluli hypoeutectoid ialah P tambah F.
Permohonan: Terutamanya digunakan untuk jongkong keluli aloi, tuangan dan penempaan dengan keperluan kualiti tinggi.
Penyepuhlindapan penghabluran semula
Proses: Pemanasan kepada 50-150 darjah di bawah Ac1, atau T tambah 30-50 darjah, mengekalkan kepanasan dan menyejukkan perlahan-lahan.
Tujuan: Menghapuskan pengerasan kerja dan memulihkan keplastikan dan keliatan keluli.
Permohonan: Hilangkan pengerasan kerja bahan kerja selepas bekerja sejuk. Seperti penyepuhlindapan di tengah-tengah proses lukisan dawai keluli.
Menormalkan
Definisi: Proses rawatan haba di mana bahan kerja dipanaskan hingga 30-50 darjah di atas Ac3 atau Accm, dikeluarkan daripada relau selepas pengawetan haba dan disejukkan di udara.
Tujuan:
Keluli karbon rendah: meningkatkan kekerasan dan memudahkan pemotongan.
Keluli hypereutectoid: Hilangkan simentit sekunder retikular, yang bermanfaat untuk sferoidisasi P.
Keluli karbon sederhana dan keluli aloi rendah karbon sederhana: tekanan tidak besar, dan keperluan prestasi tidak tinggi, yang boleh digunakan sebagai rawatan haba akhir.
gambar
Pelindapkejutan
gambar
Tujuan: Untuk mendapatkan struktur di bawah M atau B, dan meningkatkan kekerasan dan rintangan haus keluli.
Pemilihan suhu pelindapkejutan
Keluli hipoeutektoid: AC3 tambah 30-50 darjah ;
Keluli eutectoid dan keluli hypereutectoid: AC1 tambah 30-50 darjah .
gambar
Penyejukan pelindapkejutan adalah kunci untuk menentukan kualiti pelindapkejutan, dan kadar penyejukan yang ideal hendaklah seperti yang ditunjukkan dalam rajah.
Di atas 650 darjah, perlahan, kurangkan tekanan haba
650-400 darjah , cepat, elakkan keluk C
Di bawah 400 darjah, perlahan, kurangkan tekanan peralihan fasa
gambar
Medium pelindapkejutan yang biasa digunakan
Pada masa ini, media penyejukan yang biasa digunakan dalam pengeluaran ialah minyak, air, dan air garam, dan kapasiti penyejukannya meningkat secara berurutan.
Air: keupayaan pelindapkejutan yang kuat, tetapi terdapat bintik-bintik lembut pada permukaan bahan kerja, yang mudah berubah bentuk dan retak.
Air garam: keupayaan pelindapkejutan lebih kuat, permukaan bahan kerja licin dan bersih, tanpa bintik-bintik lembut, tetapi lebih mudah berubah bentuk dan retak;
Minyak: Keupayaan pelindapkejutan lemah, tetapi bahan kerja tidak mudah berubah bentuk dan retak
Kaedah penyejukan pelindapkejutan biasa (kaedah penyejukan pelindapkejutan)
gambar
perangai
Definisi: gambar
Tujuan utama pembajaan
Menghilangkan tekanan dalaman dan mengurangkan kerapuhan
Dimensi tisu dan bahan kerja yang stabil
Kurangkan kekerasan, tingkatkan keplastikan
Perubahan dalam struktur dan sifat pembajaan
Transformasi struktur keluli dipadamkan semasa pembajaan terutamanya berlaku dalam peringkat pemanasan. Apabila suhu pemanasan meningkat, struktur keluli dipadamkan mengalami empat peringkat perubahan.
1. Penguraian martensit
Peringkat pembajaan: Apabila pembajaan di<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.
Organisasi yang diperoleh: martensit terbaja M kali (larutan pepejal supertepu).
Perubahan prestasi: tekanan dalaman secara beransur-ansur berkurangan, dan prestasi pada asasnya kekal sama.
2. Penguraian austenit tertahan
Peringkat pembajaan: 200-300 darjah . A' terurai dan berubah menjadi B.
Organisasi yang diperoleh: M (Tempered Martensite) menunjukkan
Perubahan prestasi: Tekanan dikurangkan lagi, dan kekuatan dan kekerasan berkurangan sedikit.
3. Penguraian martensit selesai dan pembentukan simentit
Peringkat pembajaan: 300-400 darjah . ε karbida berubah menjadi simentit yang stabil.
Organisasi yang diperolehi: Tempered Troostite, diwakili oleh T (Tempered Troostite).
Perubahan prestasi: tekanan dalaman pada dasarnya dihapuskan, kekerasan berkurangan, dan keliatan plastik meningkat.
4. Pertumbuhan dan pemulihan agregat Fe3C dan penghabluran semula larutan pepejal
Peringkat pembajaan: melebihi 400 darjah. Fasa mula pulih, dan penghabluran semula berlaku melebihi 500 darjah;
Organisasi yang diperolehi: Tempered Sorbite, diwakili oleh S (Tempered Sorbite).
Perubahan prestasi: prestasi keseluruhan yang baik diperolehi.
Struktur mikro dan sifat mekanikal keluli terbaja
kerajinan
suhu pembajaan
(ijazah)
Tisu selepas pembajaan
Kekerasan selepas pembajaan (HRC)
ciri-ciri
guna
pembajaan suhu rendah
150-250
M balik
58-64
Kekerasan tinggi, rintangan haus yang tinggi; kerapuhan, mengurangkan tekanan dalaman
keluli alat,
Galas bergolek, bahagian berkarburasi, dsb.
Pembajaan suhu sederhana
250-500
T belakang
35-50
Had keanjalan dan had hasil yang lebih tinggi, dengan keplastikan dan keliatan tertentu
Spring besi,
Acuan kerja panas
pembajaan suhu tinggi
500-600
S kembali
25-35
prestasi keseluruhan yang baik
bahagian struktur yang penting
Trend umum sifat mekanikal berubah semasa pembajaan: Dengan peningkatan suhu pembajaan, kekuatan dan kekerasan keluli berkurangan, dan keplastikan dan keliatan meningkat.
Rawatan Haba Permukaan (Rawatan Haba Permukaan)
Rawatan haba permukaan: proses rawatan haba yang hanya memanaskan permukaan bahan kerja untuk menukar struktur dan sifatnya.
Klasifikasi: pelindapkejutan permukaan dan rawatan haba kimia.
Dalam pengeluaran, terdapat banyak bahagian yang memerlukan permukaan dan teras mempunyai sifat yang berbeza. Secara amnya, permukaan mempunyai kekerasan yang tinggi, rintangan haus yang tinggi dan kekuatan keletihan; manakala teras memerlukan keplastikan dan keliatan yang lebih baik.
Dalam kes ini, bermula dari pemilihan bahan sahaja atau menggunakan kaedah rawatan haba biasa tidak dapat memenuhi keperluannya. Cara untuk menyelesaikan masalah ini ialah rawatan haba permukaan.
pelindapkejutan permukaan
Definisi: Satu proses rawatan haba yang hanya memadamkan ( tambah temper ) permukaan bahan kerja
Tujuan: Untuk menjadikan permukaan bahan kerja keras dan keras.
Keluli untuk pengerasan permukaan: keluli struktur karbon sederhana (0.4 peratus -0.5 peratus kandungan karbon)
Kaedah: pengerasan permukaan dengan pemanasan aruhan dan pengerasan permukaan dengan pemanasan nyalaan.
Pelindapkejutan permukaan induksi
Prinsip asas: Gegelung aruhan disuap dengan arus ulang alik → membentuk arus pusar (kesan kulit) → memperoleh A pada permukaan → memperoleh M dengan penyejukan air.
Klasifikasi:
Pemanasan aruhan frekuensi tinggi:
200~300kHz, 0.5~2.5mm;
Pemanasan aruhan frekuensi sederhana:
0.5~10kHz, 2~10mm;
Pemanasan aruhan frekuensi kuasa:
50Hz, 10-20mm.
Peraturan: Semakin besar frekuensi arus, semakin cetek kedalaman lapisan yang mengeras.
pelindapkejutan permukaan pemanasan api
Definisi: Pelindapkejutan permukaan pemanasan api ialah penggunaan nyalaan oksi-asetilena (atau gas mudah terbakar lain) untuk memanaskan permukaan bahagian dan kemudian memadamkannya dengan cepat. Kedalaman lapisan yang mengeras biasanya 2 hingga 6mm.
Permohonan: sesuai untuk sekeping tunggal dan pengeluaran kumpulan kecil.
Rawatan haba kimia keluli
Definisi: Proses rawatan haba di mana bahagian keluli disimpan dalam medium aktif pada suhu tertentu untuk membolehkan satu atau beberapa unsur menembusi ke permukaannya untuk mengubah komposisi kimia, struktur dan prestasinya.
Klasifikasi: Mengikut unsur penyusupan yang berbeza, rawatan haba kimia boleh dibahagikan kepada pengkarburan, nitriding, karbonitriding, boronisasi, aluminisasi, dll.
Proses asas:
① Penguraian: Jadikan medium kimia mengurai atom aktif yang menembusi ke dalam unsur semasa proses pemanasan dan pemeliharaan haba;
② Penyerapan: Atom aktif diserap oleh permukaan bahan kerja untuk membentuk larutan pepejal atau sebatian khas;
③ Resapan: Atom yang terselit meresap ke dalam dari permukaan bahan kerja untuk membentuk lapisan resapan dengan kedalaman tertentu, iaitu lapisan yang menyusup
Pengkarburan keluli (Carburize of steel)
gambar
Tujuan: Untuk meningkatkan kekerasan dan rintangan haus permukaan bahan kerja
Keluli untuk pengkarbonan: keluli karbon rendah atau keluli aloi karbon rendah
Sederhana: gas yang paling biasa digunakan (minyak tanah, benzena, dll.), dengan atom karbon teraktif.
Suhu: dalam zon austenit, 900-950 darjah
Masa: Bergantung pada kedalaman lapisan resapan, kira-kira 10 jam.
Kaedah rawatan haba kimia lain
Nitriding: Proses rawatan haba yang menyusupkan atom nitrogen aktif ke dalam permukaan bahan kerja pada suhu tertentu. Meningkatkan kekerasan permukaan, rintangan haus, kekuatan keletihan, kekerasan terma dan rintangan kakisan bahagian.
Carbonitriding (carbonitriding): Karbon dan nitrogen menembusi ke dalam permukaan bahan kerja pada masa yang sama. Meningkatkan kekerasan permukaan, rintangan keletihan dan rintangan haus, dan menggabungkan kelebihan pengkarburan dan nitriding.
Chromizing: Ia mempunyai rintangan kakisan yang baik dan rintangan pengoksidaan yang sangat baik, kekerasan dan rintangan haus, dan boleh menggantikan keluli tahan karat dan keluli tahan haba untuk pembuatan alat.
Boronizing: rintangan haus yang sangat baik, rintangan kakisan dan rintangan haus lumpur, rintangan haus jelas lebih baik daripada lapisan nitriding, karbon dan karbonitriding, tetapi tidak tahan terhadap kakisan atmosfera dan air. Terutamanya digunakan untuk bahagian pam lumpur, acuan kerja panas dan lekapan bahan kerja.
