Söndürmegiň kesgitlemesi we maksady
Polat kritiki nokady Ac3 (gipoeýtektoid polat) ýa-da Ac1 (gipereýtektoid polat)-dan ýokary temperatura çenli gyzdyrylýar, doly ýa-da bölekleýin awstenitlenmek üçin belli bir wagt saklanýar we soňra kritiki söndürme tizliginden ýokary tizlikde sowadylýar. Aşa sowadylan awsteniti martensit ýa-da aşaky beýnite öwürýän ýylylyk bilen işläp bejeriş prosesi söndürme diýilýär.
Söndürmegiň maksady, martensit ýa-da pes bainit gurluşyny almak üçin aşa sowadylan austeniti martensit ýa-da bainite öwürmekdir, soňra ol dürli temperaturalarda ýumşadylmak bilen utgaşdyrylyp, polatyň berkligini, gatylygyny we garşylygyny ep-esli ýokarlandyrýar. Dürli mehaniki bölekleriň we gurallaryň dürli ulanylyş talaplaryny kanagatlandyrmak üçin geýilme, ýadawlyk güýji we berkligi we ş.m. Söndürme, ferromagnetizm we korroziýa garşylygy ýaly käbir ýörite polatlaryň ýörite fiziki we himiki häsiýetlerini kanagatlandyrmak üçin hem ulanylyp bilner.
Polad bölekleri fiziki ýagdaýy üýtgeýän söndüriji gurşawda sowadylanda, sowatmak prosesi, adatça, aşakdaky üç tapgyra bölünýär: bug plýonka tapgyry, gaýnamak tapgyry we konweksiýa tapgyry.
Polatyň berkligi
Gatlaşyklylyk we gatlaşyklylyk polatlaryň çydamlylyga geçmegini häsiýetlendirýän iki görkezijidir. Şeýle hem, olar material saýlamak we ulanmak üçin möhüm esas bolup hyzmat edýär.
1. Gatlaşyklylyk we gatlaşyklylyk düşünjeleri
Gatyşyklylyk - bu polatyň ideal şertlerde öçürilende we gatadylanda gazanyp biljek iň ýokary gatylygyna ýetmek ukybydyr. Polatyň gatyşyklygyny kesgitleýän esasy faktor polatdaky uglerodyň mukdarydyr. Has takygy, ol öçürilende we gyzdyrylanda austenitede ereýän uglerodyň mukdarydyr. Uglerodyň mukdary näçe ýokary bolsa, polatyň gatyşyklygy şonça ýokary bolýar. . Polatdaky legirleýji elementler gatyşyklyga az täsir edýär, ýöne olar polatyň gatyşyklygyna uly täsir edýär.
Gatylaşmaklyk, belli bir şertlerde polatyň gatylaşma çuňlugyny we gatylyk paýlanyşyny kesgitleýän häsiýetleri aňladýar. Ýagny, polat söndürilende gatylaşan gatlagyň çuňlugyny almak ukyby. Bu polatyň özüne mahsus aýratynlygydyr. Gatylaşmaklyk, aslynda, polat söndürilende austenidiň martensite öwrülmeginiň aňsatlygyny görkezýär. Ol, esasan, polatyň aşa sowadylan austenidiň durnuklylygyna ýa-da polatyň kritiki sowadyş tizligine baglydyr.
Şeýle hem, polat bölekleriniň berkleşmeginiň belli bir söndürme şertlerinde netijeli berkleşme çuňlugyndan tapawutlandyrylmalydygyny bellemek gerek. Polat bölekleriniň berkleşme çuňlugy polat böleginiň özüne mahsus häsiýetdir. Ol diňe öz içki faktorlaryna baglydyr we daşarky faktorlar bilen hiç hili baglanyşygy ýok. Polat bölekleriniň berkleşme çuňlugy diňe polat bölekleriniň berkleşme çuňlugyna bagly däl, eýsem ulanylýan materiala hem baglydyr. Ol sowadyjy gurşaw we iş böleginiň ölçegleri ýaly daşarky faktorlar bilen baglanyşyklydyr. Mysal üçin, şol bir awstenitleşdirme şertlerinde şol bir polat bölekleriniň berkleşme çuňlugy birmeňzeşdir, ýöne suw bilen berkleşmegiň netijeli berkleşme çuňlugy ýag bilen berkleşmegiň çuňlugyndan ulydyr we kiçi bölekler ýag bilen berkleşmegiň çuňlugyndan kiçidir. Uly bölekleriň netijeli berkleşme çuňlugy ulydyr. Muny suw bilen berkleşmegiň ýag bilen berkleşmegiňden has ýokary berkleşýändigi bilen düşündirip bolmaz. Kiçi bölekleriň uly böleklere garanyňda has ýokary berkleşýändigini aýtmak bolmaz. Polat bölekleriniň berkleşmegini bahalandyrmak üçin iş böleginiň görnüşi, ölçegi, sowadyjy gurşaw we ş.m. ýaly daşarky faktorlaryň täsirini aradan aýyrmagyň zerurdygyny görmek bolýar.
Mundan başga-da, berklik we berklik iki dürli düşünje bolany üçin, söndürilenden soň ýokary berklige eýe bolan polat hökman ýokary berklige eýe däldir; şeýle hem pes berklige eýe bolan polat hem ýokary berklige eýe bolup biler.
2. Gatlaşyklylyga täsir edýän faktorlar
Poladyň berkligi awstenitiň durnuklylygyna baglydyr. Aşa sowadylan awstenitiň durnuklylygyny gowulandyryp, C egrisini saga süýşürip we şeýdip kritiki sowama tizligini peseldip bilýän islendik faktor ýokary poladyň berkligini gowulandyryp biler. Awstenitiň durnuklylygy, esasan, onuň himiki düzümine, dänejik ölçegine we düzüminiň birmeňzeşligine baglydyr, olar poladyň himiki düzümi we gyzdyryş şertleri bilen baglanyşyklydyr.
3. Gatlaşyklylygy ölçemegiň usuly
Poladyň gatamagyny ölçemegiň köp usullary bar, iň köp ulanylýanlary kritiki diametr ölçeg usuly we gatamagyny synag usulydyr.
(1) Kritiki diametr ölçeg usuly
Polat belli bir gurşawda öçürilenden soň, özen ähli martensit ýa-da 50% martensit gurluşyny alanda iň uly diametr kritiki diametr diýlip atlandyrylýar we Dc bilen görkezilýär. Kritiki diametr ölçeg usuly dürli diametrli tegelek sterženleriň tapgyryny ýasamakdan we öçürilenden soň, her bir nusga böleginde diametr boýunça paýlanan berklik U egrisini ölçemekden we merkezinde ýarym martensit gurluşy bolan sterženleri tapmakdan ybaratdyr. Tegelek sterženiň diametri Bu kritiki diametrdir. Kritiki diametr näçe uly bolsa, polatyň gataşmagy şonça ýokary bolýar.
(2) Söndürme synagynyň soňky usuly
Soňunda öçürilen synag usuly standart ölçegli soňunda öçürilen nusgany (F25mm×100mm) ulanýar. Austenitleşdirilenden soň, nusganyň bir ujuna ýörite enjamlarda suw püskürtülýär we ony sowatýar. Sowadylandan soň, gatylyk ok ugry boýunça - suw bilen sowadylan ujundan ölçenýär. Aralyk gatnaşygynyň egrisini synag usuly. Soňunda öçürilen synag usuly polatyň gatlaşmagyny kesgitleýän usullaryň biridir. Onuň artykmaçlyklary ýönekeý işleýşi we giň ulanylyş çägidir.
4. Stressi, deformasiýany we çatlamany söndürmek
(1) Söndürme wagtynda iş böleginiň içki stresi
Iş bölegi sowadyjy gurşawda çalt sowadylanda, iş bölegi belli bir ululyga eýe bolany we ýylylyk geçirijilik koeffisiýenti hem belli bir gymmata eýe bolany üçin, sowatmak prosesinde iş bölegiň içki bölegi boýunça belli bir temperatura gradiýenti ýüze çykar. Ýüziň temperaturasy pes, özen temperaturasy ýokary, ýüziň we özen temperaturasy ýokary. Temperatura tapawudy bar. Iş bölegiň sowatmak prosesinde iki fiziki hadysa hem bolýar: biri ýylylyk giňelmegi, temperatura düşende iş bölegiň çyzyk uzynlygy kiçeler; beýlekisi bolsa temperatura martensit öwrülme nokadyna düşende austenidiň martensite öwrülmegi, bu bolsa aýratyn göwrümi artdyrar. Sowamak prosesinde temperatura tapawudy sebäpli, iş bölegiň kese kesişiniň dürli böleklerinde ýylylyk giňelme mukdary dürli bolar we iş bölegiň dürli böleklerinde içki dartgynlyk döreýär. Iş bölegiň içinde temperatura tapawudynyň bolmagy sebäpli, temperatura martensit bolýan nokadyndan has çalt düşýän bölekleri hem bolup biler. Öwrüliş, göwrüm giňelýär we ýokary temperatura eýe bolan bölekler henizem nokada garanyňda ýokary bolýar we henizem austenit ýagdaýynda bolýar. Bu dürli bölekler belli bir göwrüm üýtgemeleriniň tapawutlylygy sebäpli içki dartgynlylygy hem döredýär. Şonuň üçin, sowadyş we sowatmak prosesinde iki görnüşli içki dartgynlylyk döremegi mümkin: biri termal dartgynlylyk; beýlekisi dokuma dartgynlylygy.
Içki dartgynlygyň barlyk wagt aýratynlyklaryna görä, ony derrew dartgynlyk we galyndy dartgynlyk diýip hem bölmek bolýar. Sowadyş prosesiniň dowamynda iş bölegi tarapyndan belli bir pursatda döredilen içki dartgynlyk derrew dartgynlyk diýilýär; iş bölegi sowadylandan soň, iş bölegiň içinde galan dartgynlyk galyndy dartgynlyk diýilýär.
Termal stres, iş bölegi gyzdyrylanda (ýa-da sowadylanda) onuň dürli böleklerinde temperatura tapawutlary sebäpli yzygiderli termal giňelme (ýa-da sowuk gysylma) sebäpli ýüze çykýan stres diýmekdir.
Indi içki dartgynlygyň döremegini we üýtgemegini görkezmek üçin berk silindri mysal hökmünde alyp göreliň, onuň sowadyş prosesinde içki dartgynlygyň emele gelmegini we üýtgeşme düzgünlerini görkeziň. Bu ýerde diňe ok boýunça dartgynlyk ara alnyp maslahatlaşylýar. Sowamagyň başynda, ýüz çalt sowaýandygy üçin, temperatura pes we köp kiçelýär, özeni sowadylanda bolsa, temperatura ýokary we kiçelme az bolýar. Netijede, ýüz we iç tarap özara çäklendirilýär, bu bolsa özeni basyş astynda bolanda, ýüzde dartgynlyk dartgynlygy döredýär. Sowama dowam edende, iç we daşky temperatura arasyndaky tapawut artýar we içki dartgynlyk hem degişlilikde artýar. Bu temperaturada dartgynlyk akym güýjünden geçende, plastik deformasiýa ýüze çykýar. Ýüregiň galyňlygy ýüze garanyňda ýokary bolany üçin, ýürek hemişe ilki ok boýunça gysylýar. Plastik deformasiýa netijesinde, içki dartgynlyk artmaýar. Belli bir wagta çenli sowadylandan soň, ýüz temperaturasynyň peselmegi kem-kemden haýallaýar we onuň kiçelmegi hem kem-kemden azalýar. Bu wagtda özeni henizem kiçelýär, şonuň üçin ýüzdäki dartgynlyk dartgynlygy we özeni basyş dartgynlygy ýitip gidýänçä kem-kemden azalýar. Şeýle-de bolsa, sowadyş dowam edende, ýerüsti çyglylyk barha pese gaçýar we kiçelme mukdary barha azalýar ýa-da hatda kiçelmegini bes edýär. Özendäki temperatura henizem ýokary bolany üçin, ol kiçelmegini dowam etdirer we ahyrsoňy iş böleginiň ýüzünde basyş stresi emele geler, özen bolsa dartgynlyk stresine eýe bolar. Şeýle-de bolsa, temperatura pes bolany üçin, plastik deformasiýa aňsatlyk bilen ýüze çykmaýar, şonuň üçin bu stres sowadyş dowam edende artar. Ol artmagyny dowam etdirýär we ahyrsoňy iş böleginiň içinde galan stres hökmünde galýar.
Sowadyjy prosesde termal stressiň ilki bilen ýüz gatlagynyň dartylmagyna we özeniniň gysylmagyna sebäp bolýandygyny, galan galyndy stressiň bolsa gysylmaly ýüz gatlagynyň we dartylmaly özeniň bolýandygyny görmek bolýar.
Jemläp aýtsak, söndüriji sowatma wagtynda döreýän termal stress, sowatma prosesinde kese-kesiginiň temperatura tapawudyndan ýüze çykýar. Sowatma tizligi we kese-kesiginiň temperatura tapawudy näçe uly bolsa, döreýän termal stress şonça-da uly bolýar. Şol bir sowatma gurşawy şertlerinde, iş böleginiň gyzdyrma temperaturasy näçe ýokary bolsa, ölçegi şonça uly bolsa, polatdan ýylylyk geçirijiligi şonça kiçi bolsa, iş böleginiň içinde temperatura tapawudy şonça uly bolsa we termal stress şonça uly bolsa. Eger iş bölegi ýokary temperaturada deň däl sowadylsa, ol deformasiýa we bozulmaga sezewar bolar. Eger iş böleginiň sowatma prosesinde döreýän derrew dartgynlyk stressi materialyň dartgynlyk güýjünden uly bolsa, söndüriji çatlaklar döreýär.
Faza öwrüliş stresi, ýylylyk bilen işleniş prosesinde iş böleginiň dürli böleklerinde faza öwrülişiniň dürli wagtynda ýüze çykýan stresi aňladýar, bu bolsa dokuma stresi diýlip hem atlandyrylýar.
Söndürme we çalt sowadyş wagtynda, ýüz gatlagy Ms nokadyna çenli sowadylanda, martensit özgerişi ýüze çykýar we göwrümiň giňelmegine sebäp bolýar. Şeýle-de bolsa, heniz özgerişlige sezewar bolmadyk özeniň böwetlenmegi sebäpli, ýüz gatlagy basyş stresini döredýär, özen bolsa dartgynlyk stresine eýe bolýar. Stress ýeterlik derejede uly bolanda, ol deformasiýa sebäp bolar. Özen Ms nokadyna çenli sowadylanda, ol hem martensit özgerişine sezewar bolar we göwrümi giňeler. Şeýle-de bolsa, pes plastiklik we ýokary berklik bilen özgerdilen ýüz gatlagynyň çäklendirmeleri sebäpli, onuň soňky galyndy stresi ýüz dartgynlygy görnüşinde bolar we özen basyş astynda bolar. Faza özgeriş stresiniň üýtgemeginiň we soňky ýagdaýynyň termal strese düýbünden tersdigini görmek bolýar. Mundan başga-da, faza üýtgeiş stresi pes plastiklik bilen pes temperaturada ýüze çykýandygy sebäpli, bu wagtda deformasiýa kyn bolýar, şonuň üçin faza üýtgeiş stresi iş böleginiň çatlamagyna sebäp bolmagy has ähtimal.
Faza öwrüliş stresiniň ululygyna täsir edýän köp faktor bar. Martensit öwrüliş temperatura aralygynda polat sowadyş tizligi näçe çalt bolsa, polat böleginiň ululygy şonça uly bolýar, polatyň ýylylyk geçirijiligi şonça erbet bolýar, martensitiň özel göwrümi näçe uly bolsa, faza öwrüliş stresi şonça uly bolýar. Ol näçe uly bolýar. Mundan başga-da, faza öwrüliş stresi polatyň düzümi we polatyň berkligi bilen hem baglanyşyklydyr. Mysal üçin, ýokary uglerodly ýokary legirlenen polat ýokary uglerod mukdary sebäpli martensitiň özel göwrümini artdyrýar, bu bolsa polatyň faza öwrüliş stresini artdyrmaly. Şeýle-de bolsa, uglerod mukdary artanda, Ms nokady azalýar we söndürilenden soň köp mukdarda saklanýan austenit bolýar. Onuň göwrüminiň giňelmegi azalýar we galan stres pes bolýar.
(2) Söndürme wagtynda iş böleginiň deformasiýa
Söndürme wagtynda iş bölegindäki deformasiýanyň iki esasy görnüşi bar: biri iş bölegindäki geometrik görnüşiň üýtgemegi, ol ölçegiň we görnüşiň üýtgemegi hökmünde ýüze çykýar, köplenç söndürme stresiniň täsiri bilen ýüze çykýan egri deformasiýa diýlip atlandyrylýar; beýlekisi bolsa, faza üýtgeşmesinde belli bir göwrümiň üýtgemegi sebäpli ýüze çykýan iş bölegindäki göwrümiň proporsional giňelmegi ýa-da gysgalmagy hökmünde ýüze çykýan göwrüm deformasiýadyr.
Egri deformasiýa şeýle hem şekil deformasiýasyny we burulma deformasiýasyny öz içine alýar. Burulma deformasiýa, esasan, iş bölegini gyzdyrylanda peçde nädogry ýerleşdirmekden ýa-da söndürmezden öň deformasiýany düzedilenden soň şekillendirme işlenilmezliginden ýa-da iş bölegi sowadylanda iş böleginiň dürli bölekleriniň deň däl sowamagyndan ýüze çykýar. Bu deformasiýa anyk ýagdaýlar üçin seljerilip we çözülip bilner. Aşakda esasan göwrüm deformasiýasyna we şekil deformasiýasyna seredilýär.
1) Söndüriji deformasiýanyň sebäpleri we onuň üýtgeýän düzgünleri
Gurluş özgertmesiniň netijesinde emele gelen göwrüm deformasiýalary Iş böleginiň öçürilmezden öňki gurluş ýagdaýy, adatça, perlit, ýagny ferrit we sementit garyşyk gurluşdyr we öçürilenden soň martensit gurluşdyr. Bu dokumalaryň dürli aýratyn göwrümleri öçürilmezden öň we soň göwrüm üýtgemelerine sebäp bolup, deformasiýa getirýär. Şeýle-de bolsa, bu deformasiýa diňe iş böleginiň proporsional giňelmegine we gysylmagyna sebäp bolýar, şonuň üçin iş böleginiň görnüşini üýtgetmeýär.
Mundan başga-da, ýylylyk bilen işlenilenden soň gurluşda martensit näçe köp bolsa ýa-da martensitde uglerod mukdary näçe ýokary bolsa, onuň göwrüminiň giňelmegi şonça uly bolýar we saklanan awstenit mukdary näçe köp bolsa, göwrümiň giňelmegi şonça az bolýar. Şonuň üçin, göwrümiň üýtgemegini ýylylyk bilen işlenilende martensit we galan martensitiň deňeşdirilen mukdaryny gözegçilikde saklamak arkaly gözegçilikde saklap bolýar. Dogry gözegçilikde saklansa, göwrümiň giňelmegi hem, kiçelmegi hem mümkin däl.
Termal stres sebäpli emele gelen şekil deformasiýalary Termal stres sebäpli emele gelen deformasiýa polat bölekleriň akymlylyk güýji pes, plastikligi ýokary, ýüzi çalt sowaýan we iş böleginiň içi bilen daşynyň arasyndaky temperatura tapawudy iň uly bolan ýokary temperaturaly ýerlerde ýüze çykýar. Bu wagtda derrew emele gelýän termal stres ýüziň dartylma stresi we özeniň basyş stresidir. Bu wagtda özeniň temperaturasy ýokary bolany üçin, akymlylyk güýji ýüzden has pes bolýar, şonuň üçin ol köpugurly basyş stresiniň täsiri astynda deformasiýa hökmünde ýüze çykýar, ýagny kub ugur boýunça şar şekilli bolýar. Dürli görnüş. Netijede, uly silindr kiçelýär, kiçi silindr bolsa giňelýär. Mysal üçin, uzyn silindr uzynlyk ugry boýunça gysgalýar we diametr ugry boýunça giňelýär.
Dokumalaryň dartgynlygy sebäpli emele gelen şekil deformasiýalary Dokumalaryň dartgynlygy sebäpli emele gelen deformasiýalar dokumalaryň dartgynlygy iň ýokary bolan irki pursatda hem ýüze çykýar. Bu wagtda kesişigiň temperatura tapawudy uly, ýadro temperaturasy has ýokary, ol henizem austenit ýagdaýynda, plastikligi gowy we akym güýji pes. Dokumalaryň derrew emele gelýän dartgynlygy ýüzleý basyş dartgynlygy we ýadro dartgynlygydyr. Şonuň üçin deformasiýa köp ugurly dartgynlygyň täsiri astynda ýadronyň uzalmagy hökmünde ýüze çykýar. Netijede, dokumalaryň dartgynlygy täsiri astynda iş böleginiň uly tarapy uzalýar, kiçi tarapy bolsa gysgalýar. Mysal üçin, uzyn silindrde dokumalaryň dartgynlygy sebäpli emele gelen deformasiýa uzynlygyň uzalmagy we diametriň kiçelmegidir.
5.3-nji tablisada dürli tipik polat bölekleriniň söndürme deformasiýa düzgünleri görkezilýär.
2) Söndüriji deformasiýa täsir edýän faktorlar
Söndürme deformasiýasyna täsir edýän faktorlar, esasan, polatyň himiki düzümi, asyl gurluşy, bölekleriň geometriýasy we ýylylyk bilen işlemek prosesidir.
3) Çatlaklary söndürmek
Böleklerdäki çatlaklar, esasan, söndürmegiň we sowatmagyň soňky tapgyrynda, ýagny martensit özgerişi esasan tamamlanandan soň ýa-da doly sowadylandan soň ýüze çykýar, sebäbi böleklerdäki dartgynlyk stresi polatyň döwülme güýjünden geçýär. Çatlaklar, adatça, iň ýokary dartgynlyk deformasiýasynyň ugruna perpendikulýar bolýar, şonuň üçin böleklerdäki çatlaklaryň dürli görnüşleri, esasan, stres paýlanyş ýagdaýyna baglydyr.
Söndüriji çatlaklaryň umumy görnüşleri: Uzynlygyna (ok boýunça) çatlaklar, esasan, tangensial dartgynlyk stresi materialyň döwülme güýjünden geçende emele gelýär; transendensial çatlaklar bölegiň içki ýüzünde emele gelen uly ok boýunça dartgynlyk stresi materialyň döwülme güýjünden geçende emele gelýär. Çatlaklar; tor çatlaklary ýüzdäki iki ölçegli dartgynlyk stresiniň täsiri astynda emele gelýär; gaty inçe berk gatlakda soyulan çatlaklar ýüze çykýar, bu bolsa dartgynlyk keskin üýtgese we aşa dartgynlyk stresi radial ugurda täsir etse ýüze çykyp biler. Çatlagyň görnüşi.
Uzynlygyna bölünen çatlaklara ok boýunça bölünen çatlaklar hem diýilýär. Çatlaklar bölegiň ýüzüne golaý iň ýokary dartgynlyk stresinde ýüze çykýar we merkeze tarap belli bir çuňluga eýedir. Çatlaklaryň ugry, adatça, ok bilen parallel bolýar, ýöne bölekde dartgynlyk konsentrasiýasy bolanda ýa-da içki gurluş kemçilikleri bolanda ugur hem üýtgeýär.
Iş bölegi doly sönenden soň, uzynlykdaky çatlaklar emele gelmäge meýilli bolýar. Bu sönen iş böleginiň ýüzünde uly tangensial dartgynlyk stresi bilen baglanyşyklydyr. Polatdaky uglerod mukdary artdygyça, uzynlykdaky çatlaklaryň emele gelmek meýli artýar. Pes uglerodly polatda martensitiň kiçi göwrümli we güýçli termal dartgynlyk bar. Ýüzde uly galyndy basyş dartgynlygy bar, şonuň üçin ony söndürmek aňsat däl. Uglerod mukdary artdygyça, ýüzdäki basyş dartgynlygy azalýar we gurluş dartgynlygy artýar. Şol bir wagtyň özünde, iň ýokary dartgynlyk dartgynlygy ýüz gatlagyna tarap hereket edýär. Şonuň üçin ýokary uglerodly polat gyzdyrylanda uzynlykdaky söndüriş ýaryklaryna meýilli bolýar.
Bölekleriň ululygy galyndy stresleriň ululygyna we paýlanyşyna gönüden-göni täsir edýär we onuň söndürilme ýarylma meýli hem tapawutlydyr. Uzynlyk ýaryklar hem howply kese-kesiş ölçeg aralygynda söndürilmek arkaly aňsatlyk bilen emele gelýär. Mundan başga-da, polat çig malynyň dykylmagy köplenç uzynlyk ýaryklaryna sebäp bolýar. Polat bölekleriň köpüsi rulon arkaly ýasalýandygy sebäpli, polatdaky altyn däl goşulmalar, karbidler we ş.m. deformasiýa ugry boýunça paýlanýar we polatyň anizotrop bolmagyna sebäp bolýar. Mysal üçin, gural polatynyň zolak ýaly gurluşy bolsa, söndürilenden soň onuň köndelen döwülme güýji uzynlyk döwülme güýjünden 30% - 50% kiçi bolýar. Eger polatda altyn däl goşulmalar ýaly dartgynlylygyň konsentrasiýasyna sebäp bolýan faktorlar bar bolsa, hatda tangensial dartgynlyk ok dartgynlygyndan uly bolsa-da, pes dartgynlyk şertlerinde uzynlyk ýaryklary aňsatlyk bilen emele getirýär. Şonuň üçin polatdaky metal däl goşulmalaryň we şekeriň derejesini berk gözegçilikde saklamak söndürilme ýaryklarynyň öňüni almakda möhüm faktor bolup durýar.
Köne ýaryklaryň we ýaý ýaryklarynyň içki dartgynlyk paýlanyş aýratynlyklary: ýüz basyş dartgynlygyna sezewar bolýar. Ýüzden belli bir aralyga çykandan soň, basyş dartgynlygy uly dartgynlyk dartgynlygyna öwrülýär. Ýaryk dartgynlyk dartgynlyk sebitinde ýüze çykýar we soňra içki dartgynlyk diňe gaýtadan paýlanylanda ýa-da polatdan döwülme has-da ýokarlananda bölegiň ýüzüne ýaýraýar.
Köne çatlaklar köplenç uly wal böleklerinde, mysal üçin, roliklerde, turbina rotorlarynda ýa-da beýleki wal böleklerinde ýüze çykýar. Çatlaklaryň häsiýetleri, olaryň ok ugruna perpendikulýar bolmagynda we içerden daşaryk döwülmeginde. Olar köplenç gatylaşmazdan öň emele gelýär we termiki stresden ýüze çykýar. Uly demirlemelerde köplenç gözenekler, goşulmalar, demirleme ýaryklary we ak tegmiller ýaly metallurgiýa kemçilikleri bolýar. Bu kemçilikler ok boýunça dartgynlyk stresiniň täsiri astynda döwülmegiň we döwülmegiň başlangyç nokady bolup hyzmat edýär. Ýaý çatlaklary termiki dartgynlykdan ýüze çykýar we adatça bölegiň görnüşi üýtgeýän böleklerinde ýaý görnüşinde paýlanýar. Ol esasan iş böleginiň içinde ýa-da ýiti gyralaryň, oýuklaryň we deşikleriň golaýynda ýüze çykýar we ýaý görnüşinde paýlanýar. Diametri ýa-da galyňlygy 80-100 mm ýa-da ondan ýokary bolan ýokary uglerodly polat bölekleri söndürilmedik mahaly, ýüzde basyş stresi, merkezi bolsa dartgynlyk stresini görkezer. Gyssagly, iň ýokary dartgynlyk stresi gatylaşan gatlakdan gatylaşmaýan gatlaga geçiş zolagynda ýüze çykýar we bu ýerlerde ýaý çatlaklary ýüze çykýar. Mundan başga-da, ýiti gyralarda we burçlarda sowadyş tizligi çalt we hemmesi öçürilýär. Ýumşak böleklere, ýagny berklenmedik ýere geçende, iň ýokary dartgynlyk stres zolagy şu ýerde peýda bolýar, şonuň üçin ýaý çatlaklary ýüze çykmaga meýilli bolýar. Iş böleginiň iňňe deşiginiň, oýugynyň ýa-da merkezi deşiginiň golaýyndaky sowadyş tizligi haýal, degişli berklenen gatlak inçe we berklenen geçiş zolagynyň golaýyndaky dartgynlyk stresi ýaý çatlaklaryna aňsatlyk bilen sebäp bolup biler.
Tor şekilli çatlaklar, şeýle hem ýüzleý çatlaklar diýlip atlandyrylýar, ýüzleý çatlaklardyr. Çatlagyň çuňlugy ýüzleý, adatça 0,01 ~ 1,5 mm töwereginde. Bu görnüşli çatlagyň esasy häsiýeti, çatlagyň islendik ugrunyň bölegiň görnüşi bilen hiç hili baglanyşygynyň ýokdugydyr. Köp çatlaklar biri-biri bilen tor emele getirmek üçin birikdirilip, giňden ýaýrandyr. Çatlagyň çuňlugy has uly bolanda, mysal üçin 1 mm-den köp bolanda, tor häsiýetleri ýitip, tötänleýin ugurly ýa-da uzynlyk boýunça ýaýran çatlaklara öwrülýär. Tor şekilli çatlaklar ýüzleýde iki ölçegli dartgynlyk stresiniň ýagdaýy bilen baglanyşyklydyr.
Ýüzünde dekarburizirlenen gatlak bolan ýokary uglerodly ýa-da karbürizirlenen polat bölekleri söndürme wagtynda tor çatlaklaryny emele getirmäge meýilli. Sebäbi ýüz gatlagynda martensit içki gatlagyndan has az uglerod mukdary we kiçi göwrüm bar. Söndürme wagtynda karbidiň ýüz gatlagy dartgynlylyk stresine sezewar bolýar. Mehaniki işleme wagtynda defosforizasiýa gatlagy doly aýrylmadyk bölekler hem ýokary ýygylykly ýa-da alow ýüzüni söndürme wagtynda tor çatlaklaryny emele getirýär. Şeýle çatlaklaryň öňüni almak üçin bölekleriň ýüz hiline berk gözegçilik edilmeli we ýylylyk bilen işleme wagtynda oksidlenme bilen kebşirlemegiň öňüni alynmaly. Mundan başga-da, döme galypy belli bir wagt ulanylandan soň, boşlukdaky zolaklarda ýa-da torlarda peýda bolýan termal ýadawlyk çatlaklary we söndürilen bölekleriň üweme prosesinde çatlaklar bu görnüşe degişlidir.
Ýüz gatlagynyň örän dar böleginde soýulýan çatlaklar ýüze çykýar. Basyş stresi ok boýunça we tangensial ugurlarda, dartgynlyk stresi bolsa radial ugurda ýüze çykýar. Çatlaklar bölegiň ýüzüne parallel ýerleşýär. Ýüzi sowadylandan we karbürizirlenen bölekler sowadylandan soň gatylaşan gatlagyň soýulmagy şeýle çatlaklara degişlidir. Onuň ýüze çykmagy gatylaşan gatlakdaky deň däl gurluş bilen baglanyşyklydyr. Mysal üçin, legirlenen karbürizirlenen polat belli bir tizlikde sowadylandan soň, karbürizirlenen gatlakdaky gurluş: daşky gatlak örän inçe perlit + karbidden, aşaky gatlak bolsa martensit + galyndy awstenitden, içki gatlak bolsa inçe perlit ýa-da örän inçe perlit gurluşyndan ybaratdyr. Aşaky gatlak martensitiniň emele gelmeginiň özboluşly göwrümi iň uly bolany üçin, göwrümiň giňelmeginiň netijesi, basyş stresi ýüz gatlagyna ok boýunça we tangensial ugurlarda täsir edýär we dartgynlyk stresi radial ugurda ýüze çykýar we dartgynlyk mutasiýasynyň içine tarap ýüze çykmagy, basyş stres ýagdaýyna geçmegi we soýulýan çatlaklaryň stressiň ýiti geçýän örän inçe ýerlerinde ýüze çykmagydyr. Umuman alanyňda, çatlaklar ýüze parallel içerde gizlenýär we agyr ýagdaýlarda ýüzeýiň soyulmagyna sebäp bolup biler. Eger karbürleşdirilen bölekleriň sowadyş tizligi çaltlaşdyrylsa ýa-da peseldilse, karbürleşdirilen gatlakda birmeňzeş martensit gurluşy ýa-da örän inçe perlit gurluşy alnyp bilner, bu bolsa şeýle çatlaklaryň ýüze çykmagynyň öňüni alyp biler. Mundan başga-da, ýokary ýygylykly ýa-da alawly ýüzi söndürilende, ýüz köplenç gyzýar we gatylaşan gatlak boýunça gurluşyň birmeňzeş dälligi şeýle ýüz çatlaklaryny aňsatlyk bilen emele getirip biler.
Mikroýaryklar ýokarda agzalan dört ýarykdan tapawutlanýar, sebäbi olar mikrostress sebäpli döräpdir. Ýokary uglerodly gural polatynyň ýa-da karbürizirlenen iş bölekleriniň öçürilmeginden, gyzdyrylmagyndan we üwelmeginden soň döräp bilýän granularara ýaryklar, şeýle hem öçürilen bölekleriň wagtynda çydamlandyrylmazlygy sebäpli döräp bilýän ýaryklar polatdaky mikroýaryklaryň bolmagy we soňraky giňelmegi bilen baglanyşyklydyr.
Mikroýaryklar mikroskop astynda barlanmalydyr. Olar adatça asyl austenit dänejikleriniň serhetlerinde ýa-da martensit listleriniň birleşýän ýerinde ýüze çykýar. Käbir ýaryklar martensit listlerine aralaşýar. Barlaglar mikroýaryklaryň gabykly ekiz martensitde has köp duş gelýändigini görkezýär. Sebäbi, gabykly martensit ýokary tizlikde ösýän mahaly biri-biri bilen çaknyşýar we ýokary stres döredýär. Şeýle-de bolsa, ekiz martensit özi döwülýär we plastik deformasiýa döredip bilmeýär, stresi gowşadýar we şonuň üçin aňsatlyk bilen mikroýaryklara sebäp bolýar. Austenit dänejikleri iri we mikroýaryklara duýgurlyk artýar. Polatda mikroýaryklaryň bolmagy sönen bölekleriň berkligini we plastikligini ep-esli peselder we bölekleriň irki zeperlenmegine (döwülmegine) getirýär.
Ýokary uglerodly polat böleklerinde mikroýaryklaryň döremeginiň öňüni almak üçin, söndürme gyzdyrma temperaturasyny peseltmek, ownuk martensit gurluşyny almak we martensitdäki uglerodyň mukdaryny azaltmak ýaly çäreler ulanylyp bilner. Mundan başga-da, söndürmeden soň wagtynda berkidip goýmak içki dartgynlylygy azaltmagyň netijeli usulydyr. Synaglar 200°C-den ýokary ýeterlik derejede berkidip bolandan soň, ýaryklarda çöken karbidleriň ýaryklary "kebşirlemek" täsirine eýedigini we bu bolsa mikroýaryklaryň howpuny ep-esli azaldyp biljekdigini subut etdi.
Ýokarda çatlaklaryň paýlanyş nusgasyna esaslanýan çatlaklaryň sebäpleri we öňüni alyş usullary barada gürrüň edilýär. Hakyky önümçilikde çatlaklaryň paýlanyşy polat hili, bölek görnüşi we gyzgyn we sowuk gaýtadan işlemek tehnologiýasy ýaly faktorlara görä üýtgeýär. Käwagt çatlaklar ýylylyk bilen işlenilmezden öň eýýäm bar bolýar we söndürme prosesinde has giňelýär; käwagt bir bölekde bir wagtyň özünde birnäçe çatlak görnüşi peýda bolup biler. Bu ýagdaýda, çatlagyň morfologiki aýratynlyklaryna esaslanyp, çatlak ýüzüniň makroskopik analizi, metallografik barlag we zerur bolanda, çatlagy tapmak üçin materialyň hilinden, guramaçylyk gurluşyndan başlap, ýylylyk bilen işleniş stresiniň sebäplerine çenli toplumlaýyn analiz geçirmek üçin himiki analiz we beýleki usullar ulanylmalydyr. Esasy sebäpleri anyklamak we soňra netijeli öňüni alyş çärelerini kesgitlemek.
Çatlaklaryň döwülme analizi çatlaklaryň sebäplerini analiz etmegiň möhüm usulydyr. Islendik döwülme çatlaklaryň başlangyç nokadyna eýedir. Çatlary söndürmek, adatça, radial çatlaklaryň konwergensiýa nokadyndan başlanýar.
Eger çatlagyň çeşmesi bölekiň ýüzünde bolsa, bu çatlagyň ýüzdäki aşa köp dartgynlyk stresinden dörändigini aňladýar. Eger ýüzde goşulmalar ýaly gurluş kemçilikleri bolmasa, ýöne pyçak yzlary, oksid ölçegi, polat bölekleriniň ýiti burçlary ýa-da gurluş bölekleriniň mutasiýalary ýaly stres konsentrasiýa faktorlary bolsa, çatlaklar döräp biler.
Eger çatlagyň gelip çykyşy bölek içinde bolsa, ol material kemçilikleri ýa-da içki galyndy dartgynlylygyň artykmaçlygy bilen baglanyşyklydyr. Adaty söndürmede döwülme ýüzi çal we inçe farfor reňkindedir. Eger döwülme ýüzi gara çal we gödek bolsa, bu gyzgynlykdan ýa-da asyl dokumanyň galyňlygyndan ýüze çykýar.
Umuman aýdanyňda, söndüriji ýarygyň aýna böleginde oksidlenme reňki bolmaly däl we ýarygyň töwereginde dekarburizasiýa bolmaly däl. Ýarygyň töwereginde dekarburizasiýa ýa-da ýaryk böleginde oksidlenen reňk bolsa, bu bölekde söndürilmezden öň ýaryklaryň bardygyny we başlangyç ýaryklaryň ýylylyk bilen işleme stresiniň täsiri astynda giňeljekdigini görkezýär. Eger bölek ýaryklarynyň golaýynda bölünen karbidler we goşulmalar görünse, bu ýaryklaryň çig maldaky karbidleriň güýçli bölünmegi ýa-da goşulmalaryň bolmagy bilen baglanyşyklydygyny aňladýar. Eger ýaryklar diňe ýiti burçlarda peýda bolsa ýa-da ýokardaky hadysa bolmazdan bölekiň şekil mutasiýa böleklerinde ýüze çyksa, bu ýarygyň bölekiň esassyz gurluş dizaýnyndan ýa-da ýaryklaryň öňüni almak üçin nädogry çärelerden ýa-da aşa köp ýylylyk bilen işleme stresinden dörändigini aňladýar.
Mundan başga-da, himiki ýylylyk bilen işlenişde we ýüzi öçürýän böleklerde ýaryklar, esasan, gatylaşan gatlagyň golaýynda peýda bolýar. Gatlylaşan gatlagyň gurluşyny gowulandyrmak we ýylylyk bilen işlenişde stres derejesini azaltmak ýüzi ýaryklarynyň öňüni almagyň möhüm usullarydyr.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 22-nji maýy