Цэвэрлэхийн тодорхойлолт ба зорилго
Ганыг Ac3 (гипоэвтектоид ган) эсвэл Ac1 (гиперэвтектоид ган)-ийн критик цэгээс дээш температурт халааж, бүрэн эсвэл хэсэгчлэн аустенит болгохын тулд хэсэг хугацаанд хадгалж, дараа нь критик бөхөөх хурдаас өндөр хурдаар хөргөнө. Хэт хөргөсөн аустенитийг мартенсит эсвэл доод бейнит болгон хувиргадаг дулааны боловсруулалтын процессыг бөхөөх гэж нэрлэдэг.
Бөхөөх зорилго нь хэт хөргөлттэй аустенитийг мартенсит эсвэл байнит болгон хувиргаж, мартенсит буюу бага байнит бүтэцтэй болгох бөгөөд дараа нь гангийн бат бэх, хатуулаг, эсэргүүцлийг эрс сайжруулахын тулд өөр өөр температурт хатууруулахтай хослуулдаг. Төрөл бүрийн механик эд анги, багаж хэрэгслийн хэрэглээний янз бүрийн шаардлагыг хангахын тулд элэгдэлд тэсвэртэй байдал, ядрах бат бэх, хатуулаг гэх мэтийг ашигладаг. Бөхөөх аргыг мөн ферромагнетизм ба зэврэлтээс хамгаалах зэрэг тодорхой тусгай гангийн тусгай физик, химийн шинж чанарыг хангахад ашиглаж болно.
Ган эд ангиудыг физик төлөв байдал нь өөрчлөгдөж, бөхөөх орчинд хөргөх үед хөргөлтийн процессыг ерөнхийдөө дараах гурван үе шатанд хуваадаг: уурын хальсны үе шат, буцалгах үе шат, конвекцийн үе шат.
Гангийн хатуулаг чанар
Хатууралт ба хатууралт нь гангийн хатуурах чадварыг тодорхойлдог хоёр үзүүлэлт юм. Эдгээр нь мөн материалыг сонгох, ашиглах чухал үндэс суурь болдог.
1. Хатуужилт ба хатууралтын тухай ойлголтууд
Хатуурах чадвар гэдэг нь гангийн хамгийн тохиромжтой нөхцөлд бөхөөж, хатуурахад хүрч болох хамгийн өндөр хатуулагт хүрэх чадвар юм. Гангийн хатуурах чадварыг тодорхойлдог гол хүчин зүйл бол гангийн нүүрстөрөгчийн агууламж юм. Илүү нарийвчлалтайгаар хэлэхэд энэ нь бөхөөх болон халаах явцад аустенитэд ууссан нүүрстөрөгчийн агууламж юм. Нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байх тусам гангийн хатуурах чадвар өндөр байдаг. Ган дахь хайлшийн элементүүд нь хатуурах чадварт бага нөлөө үзүүлдэг боловч гангийн хатуурах чадварт мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг.
Хатууралт гэдэг нь тодорхой нөхцөлд гангийн хатууралтын гүн болон хатуулгийн тархалтыг тодорхойлдог шинж чанаруудыг хэлнэ. Өөрөөр хэлбэл, ганг хатууруулах үед хатуурсан давхаргын гүнийг олж авах чадвар юм. Энэ нь гангийн төрөлхийн шинж чанар юм. Хатууралт нь үнэндээ ганг хатууруулах үед аустенит мартенсит болж хувирах хялбар байдлыг тусгадаг. Энэ нь голчлон гангийн хэт хөргөлттэй аустенитын тогтвортой байдал эсвэл гангийн чухал хөргөлтийн хурдтай холбоотой юм.
Мөн гангийн хатууралтыг тодорхой бөхөөх нөхцөлд гангийн эд ангийн үр дүнтэй хатууралтын гүнээс ялгах ёстой гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Гангийн хатууралтын гүн нь гангийн өөрийнх нь салшгүй шинж чанар юм. Энэ нь зөвхөн өөрийн дотоод хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд гадаад хүчин зүйлтэй ямар ч холбоогүй юм. Гангийн үр дүнтэй хатууралтын гүн нь зөвхөн гангийн хатууралтын гүнээс гадна ашигласан материалаас хамаарна. Энэ нь хөргөлтийн орчин болон ажлын хэсгийн хэмжээ зэрэг гадаад хүчин зүйлүүдтэй холбоотой. Жишээлбэл, ижил аустенитизацийн нөхцөлд ижил гангийн хатууралтын гүн ижил боловч усан дээр бөхөөх үр дүнтэй хатууралтын гүн нь тосоор бөхөөхөөс их, жижиг хэсгүүд нь тосоор бөхөөхөөс бага байдаг. Том хэсгүүдийн үр дүнтэй хатууралтын гүн нь их байдаг. Үүнийг усан дээр бөхөөх нь тосоор бөхөөхөөс илүү хатууралтын гүнтэй гэж хэлж болохгүй. Жижиг хэсгүүд нь том хэсгүүдээс илүү хатууралтын гүнтэй гэж хэлж болохгүй. Гангийн хатууралтыг үнэлэхийн тулд ажлын хэсгийн хэлбэр, хэмжээ, хөргөлтийн орчин гэх мэт гадаад хүчин зүйлсийн нөлөөллийг хасах шаардлагатай байгааг харж болно.
Үүнээс гадна, хатуурах чадвар ба хатуурах чадвар нь хоёр өөр ойлголт тул бөхөөсний дараа өндөр хатуулагтай ган нь заавал өндөр хатуулагтай байх албагүй; мөн бага хатуулагтай ган нь өндөр хатуулагтай байж болно.
2. Хатуужилтад нөлөөлөх хүчин зүйлс
Гангийн хатууралт нь аустенитын тогтвортой байдлаас хамаарна. Хэт хөргөлттэй аустенитын тогтвортой байдлыг сайжруулж, С муруйг баруун тийш шилжүүлж, улмаар хөргөлтийн чухал хурдыг бууруулж чадах аливаа хүчин зүйл нь өндөр чанартай гангийн хатууралттыг сайжруулж чадна. Аустенитын тогтвортой байдал нь голчлон түүний химийн найрлага, ширхэгийн хэмжээ, найрлагын жигд байдлаас хамаардаг бөгөөд эдгээр нь гангийн химийн найрлага болон халаалтын нөхцөлтэй холбоотой юм.
3. Хатуужилтыг хэмжих арга
Гангийн хатууралтыг хэмжих олон арга байдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нь голчийн хэмжилтийн арга болон хатууралтын төгсгөлийн туршилтын арга юм.
(1) Критик диаметр хэмжих арга
Ганыг тодорхой орчинд хатааж дууссаны дараа цөм нь бүх мартенсит буюу 50% мартенсит бүтцийг олж авахад хамгийн их диаметрийг чухал диаметр гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг Dc гэж тэмдэглэнэ. Гол диаметрийг хэмжих арга нь өөр өөр диаметртэй дугуй саваа цуврал хийх бөгөөд хатааж дууссаны дараа дээжийн хэсэг бүрийн диаметрийн дагуу тархсан хатуулгийн U муруйг хэмжиж, төвд нь хагас мартенсит бүтэцтэй савааг олно. Дугуй савааны диаметр Энэ бол чухал диаметр юм. Чухал диаметр том байх тусам гангийн хатуурал өндөр байна.
(2) Төгсгөлийн бөхөөх туршилтын арга
Төгсгөлийн бөхөөх туршилтын арга нь стандарт хэмжээтэй, бөхөөх туршилтын дээжийг (Ф25мм×100мм) ашигладаг. Аустенитжуулсны дараа дээжийн нэг үзүүрт тусгай төхөөрөмж дээр ус цацаж хөргөнө. Хөргөсний дараа хатуулгийг тэнхлэгийн чиглэлийн дагуу - усаар хөргөсөн үзүүрээс хэмждэг. Зайны хамаарлын муруйн туршилтын арга. Төгсгөлийн бөхөөх туршилтын арга нь гангийн хатууралтыг тодорхойлох аргуудын нэг юм. Үүний давуу талууд нь энгийн ажиллагаа, өргөн хэрэглээний хүрээ юм.
4. Стресс, деформаци болон хагарлыг унтраах
(1) Бэхэлгээний үед ажлын хэсгийн дотоод стресс
Ажлын хэсгийг бөхөөх орчинд хурдан хөргөхөд ажлын хэсэг нь тодорхой хэмжээтэй бөгөөд дулаан дамжуулах коэффициент нь мөн тодорхой утгатай байдаг тул хөргөлтийн явцад ажлын хэсгийн дотор хэсгийн дагуу тодорхой температурын градиент үүснэ. Гадаргуугийн температур бага, цөмийн температур өндөр, гадаргуу болон цөмийн температур өндөр байна. Температурын зөрүү үүсдэг. Ажлын хэсгийг хөргөх явцад хоёр физик үзэгдэл байдаг: нэг нь дулааны тэлэлт бөгөөд температур буурах тусам ажлын хэсгийн шугамын урт агших; нөгөө нь температур мартенситийн хувиргалтын цэг хүртэл буурахад аустенит мартенсит болж хувирах бөгөөд энэ нь тодорхой эзэлхүүнийг нэмэгдүүлэх болно. Хөргөлтийн явцад температурын зөрүүнээс болж ажлын хэсгийн хөндлөн огтлолын дагуух өөр өөр хэсгүүдэд дулааны тэлэлтийн хэмжээ өөр өөр байх бөгөөд ажлын хэсгийн өөр өөр хэсэгт дотоод стресс үүснэ. Ажлын хэсгийн дотор температурын зөрүү байгаагаас шалтгаалан температур мартенсит үүссэн цэгээс хурдан буурдаг хэсгүүд байж болно. Хувиргалт, эзэлхүүн тэлэх, өндөр температуртай хэсгүүд нь цэгээс өндөр хэвээр байгаа бөгөөд аустенит төлөвт хэвээр байна. Эдгээр өөр өөр хэсгүүд нь тодорхой эзэлхүүний өөрчлөлтийн зөрүүгээс шалтгаалан дотоод стресс үүсгэдэг. Тиймээс бөхөөх, хөргөх явцад хоёр төрлийн дотоод стресс үүсч болно: нэг нь дулааны стресс; нөгөө нь эдийн стресс.
Дотоод стрессийн оршин тогтнох хугацааны шинж чанараар нь үүнийг агшин зуурын стресс ба үлдэгдэл стресс гэж хувааж болно. Хөргөлтийн процессын тодорхой мөчид ажлын материалаас үүссэн дотоод стрессийг агшин зуурын стресс гэж нэрлэдэг; ажлын материал хөргөсний дараа ажлын материалын дотор үлдсэн стрессийг үлдэгдэл стресс гэж нэрлэдэг.
Дулааны стресс гэдэг нь ажлын хэсгийг халаах (эсвэл хөргөх) үед температурын зөрүүгээс болж дулааны тэлэлт (эсвэл хүйтэн агшилт)-ын тогтворгүй байдлаас үүдэлтэй стрессийг хэлнэ.
Одоо хатуу цилиндрийг жишээ болгон авч үзээд хөргөлтийн явцад дотоод стресс үүсэх болон өөрчлөгдөх дүрмийг харуулъя. Энд зөвхөн тэнхлэгийн стрессийг авч үзье. Хөргөлтийн эхэнд гадаргуу хурдан хөрдөг тул температур бага, их хэмжээгээр агшдаг бол цөм нь хөрдөг тул температур өндөр, агшилт бага байдаг. Үүний үр дүнд гадаргуу болон дотор тал нь харилцан хязгаарлагдаж, гадаргуу дээр суналтын стресс үүсдэг бол цөм нь даралттай байдаг. Хөргөлт үргэлжлэх тусам дотор болон гадна талын температурын зөрүү нэмэгдэж, дотоод стресс нь мөн адил нэмэгддэг. Энэ температурт стресс нь урсах бат бэхээс давж нэмэгдэхэд хуванцар деформаци үүсдэг. Зүрхний зузаан нь гадаргуугийнхаас өндөр тул зүрх үргэлж тэнхлэгийн дагуу эхлээд агшдаг. Хуванцар деформацийн үр дүнд дотоод стресс нэмэгдэхээ больдог. Тодорхой хугацаанд хөргөсний дараа гадаргуугийн температурын бууралт аажмаар удааширч, агшилт нь мөн аажмаар буурдаг. Энэ үед цөм нь агшиж байгаа тул гадаргуу дээрх суналтын стресс болон цөм дээрх шахалтын стресс аажмаар буурч алга болно. Гэсэн хэдий ч хөргөлт үргэлжилсээр гадаргуугийн чийгшил улам бүр багасч, агшилтын хэмжээ багасч, эсвэл бүр агшихаа болино. Цөм дэх температур өндөр хэвээр байгаа тул агших бөгөөд эцэст нь ажлын хэсгийн гадаргуу дээр шахалтын стресс үүсэх бөгөөд цөм нь суналтын стресстэй байх болно. Гэсэн хэдий ч температур бага тул хуванцар деформаци үүсэх нь тийм ч хялбар биш тул хөргөлт үргэлжлэх тусам энэ стресс нэмэгдэх болно. Энэ нь үргэлжлүүлэн нэмэгдэж, эцэст нь ажлын хэсгийн дотор үлдэгдэл стресс болж үлддэг.
Хөргөлтийн процессын үед үүсэх дулааны стресс нь эхлээд гадаргуугийн давхаргыг сунгаж, цөмийг шахахад хүргэдэг бөгөөд үлдсэн үлдэгдэл стресс нь шахагдах гадаргуугийн давхарга ба сунгах цөм юм.
Дүгнэж хэлэхэд, бөхөөх хөргөлтийн үед үүссэн дулааны стресс нь хөргөлтийн процессын үед хөндлөн огтлолын температурын зөрүүнээс үүдэлтэй. Хөргөлтийн хурд болон хөндлөн огтлолын температурын зөрүү их байх тусам үүссэн дулааны стресс их байх болно. Ижил хөргөлтийн орчны нөхцөлд ажлын хэсгийн халаалтын температур өндөр, хэмжээ том, гангийн дулаан дамжуулалт бага, ажлын хэсгийн доторх температурын зөрүү их, дулааны стресс их байх болно. Хэрэв ажлын хэсгийг өндөр температурт жигд бус хөргөвөл гажуудал үүсч, деформацид орно. Хэрэв ажлын хэсгийг хөргөх явцад үүссэн агшин зуурын суналтын стресс нь материалын суналтын бат бэхээс их байвал бөхөөх хагарал үүснэ.
Фазын хувиргалтын стресс гэдэг нь дулааны боловсруулалтын явцад ажлын хэсгийн янз бүрийн хэсэгт фазын хувиргалтын өөр өөр хугацаанаас үүдэлтэй стрессийг хэлдэг бөгөөд үүнийг эдийн стресс гэж нэрлэдэг.
Бөхөөх болон хурдан хөргөх үед гадаргуугийн давхаргыг Ms цэг хүртэл хөргөхөд мартенситийн хувирал үүсч, эзэлхүүний тэлэлтийг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч хувирал хараахан болоогүй цөм бөглөрснөөс болж гадаргуугийн давхарга нь шахалтын стресс үүсгэдэг бол цөм нь суналтын стресстэй байдаг. Стресс хангалттай их байх үед деформаци үүсгэдэг. Цөмийг Ms цэг хүртэл хөргөхөд мөн мартенситийн хувирал орж, эзэлхүүн нь тэлнэ. Гэсэн хэдий ч бага уян хатан чанар, өндөр бат бэхтэй хувирсан гадаргуугийн давхаргын хязгаарлалтаас болж түүний эцсийн үлдэгдэл стресс нь гадаргуугийн таталтын хэлбэрээр байх бөгөөд цөм нь даралтын дор байх болно. Фазын хувирлын стрессийн өөрчлөлт ба эцсийн төлөв нь дулааны стрессийн эсрэг байгааг харж болно. Түүнээс гадна, фазын өөрчлөлтийн стресс нь бага уян хатан чанар бүхий бага температурт үүсдэг тул энэ үед деформацид ороход хэцүү байдаг тул фазын өөрчлөлтийн стресс нь ажлын хэсгийг хагарах магадлал өндөр байдаг.
Фазын хувиргалтын стрессийн хэмжээнд нөлөөлдөг олон хүчин зүйл байдаг. Мартенсит хувиргалтын температурын хязгаарт гангийн хөргөлтийн хурд өндөр байх тусам гангийн хэмжээ том байх тусам гангийн дулаан дамжуулалт муудаж, мартенситын эзлэхүүн том байх тусам фазын хувиргалтын стресс их байх болно. Энэ нь улам том болно. Үүнээс гадна фазын хувиргалтын стресс нь гангийн найрлага болон гангийн хатууралттай холбоотой байдаг. Жишээлбэл, өндөр нүүрстөрөгчийн өндөр хайлшин ган нь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжаас шалтгаалан мартенситын эзлэхүүнийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь гангийн фазын хувиргалтын стрессийг нэмэгдүүлэх ёстой. Гэсэн хэдий ч нүүрстөрөгчийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр Ms цэг буурч, бөхөөсний дараа их хэмжээний аустенит хадгалагддаг. Түүний эзлэхүүний тэлэлт буурч, үлдэгдэл стресс бага байдаг.
(2) Бэхжүүлэх явцад ажлын хэсгийн хэв гажилт
Бөхөөх үед ажлын материалд хоёр үндсэн хэлбэрийн деформаци байдаг: нэг нь ажлын материалын геометрийн хэлбэрийн өөрчлөлт бөгөөд энэ нь хэмжээ, хэлбэрийн өөрчлөлтөөр илэрдэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн бөхөөх стрессээс үүдэлтэй муруйлтын деформаци гэж нэрлэдэг; нөгөө нь эзлэхүүний деформаци бөгөөд энэ нь фазын өөрчлөлтийн үед тодорхой эзэлхүүний өөрчлөлтөөс үүдэлтэй ажлын материалын эзэлхүүний пропорциональ тэлэлт эсвэл агшилт хэлбэрээр илэрдэг.
Гажуудлын деформацид хэлбэрийн деформаци болон мушгиралтын деформаци багтана. Мушгиралтын деформаци нь голчлон ажлын хэсгийг халаах үед зууханд буруу байрлуулсан, эсвэл бөхөөхөөс өмнө деформацийг зассаны дараа хэлбэржүүлэлтийн боловсруулалт хийгээгүй, эсвэл ажлын хэсгийг хөргөх үед ажлын янз бүрийн хэсгүүд жигд бус хөргөсөн зэргээс үүдэлтэй. Энэхүү деформацийг тодорхой нөхцөл байдалд шинжилж, шийдэж болно. Дараах нь голчлон эзэлхүүний деформаци болон хэлбэрийн деформацийг авч үзнэ.
1) Бөхөөх деформацийн шалтгаан ба түүний өөрчлөгдөж буй дүрмүүд
Бүтцийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй эзлэхүүний деформаци Бэхэлгээний өмнөх бүтцийн төлөв байдал нь ерөнхийдөө перлит, өөрөөр хэлбэл феррит ба цементитийн холимог бүтэц бөгөөд бөхөөсний дараа мартенсит бүтэцтэй байдаг. Эдгээр эд эсийн өөр өөр эзлэхүүн нь бөхөөхийн өмнө болон дараа эзлэхүүний өөрчлөлтийг үүсгэж, улмаар деформацид хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч энэхүү деформаци нь зөвхөн ажлын хэсгийг пропорциональ байдлаар тэлж, агшуулдаг тул ажлын хэсгийн хэлбэрийг өөрчилдөггүй.
Үүнээс гадна, дулааны боловсруулалтын дараа бүтэц дэх мартенсит их байх эсвэл мартенсит дахь нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байх тусам түүний эзэлхүүний тэлэлт их байх ба үлдсэн аустенитын хэмжээ их байх тусам эзэлхүүний тэлэлт бага байх болно. Тиймээс дулааны боловсруулалтын үед мартенсит ба үлдэгдэл мартенситын харьцангуй агууламжийг хянах замаар эзэлхүүний өөрчлөлтийг хянаж болно. Хэрэв зөв хянавал эзэлхүүн нь тэлэхгүй, агшихгүй.
Дулааны стрессээс үүдэлтэй хэлбэрийн деформаци Дулааны стрессээс үүдэлтэй деформаци нь ган эд ангийн урсах бат бэх бага, уян хатан чанар өндөр, гадаргуу нь хурдан хөрдөг, ажлын хэсгийн дотор ба гадна талын температурын зөрүү хамгийн их байдаг өндөр температуртай газарт үүсдэг. Энэ үед агшин зуурын дулааны стресс нь гадаргуугийн суналтын стресс ба цөмийн шахалтын стресс юм. Энэ үед цөмийн температур өндөр байдаг тул урсах бат бэх нь гадаргуугаас хамаагүй бага байдаг тул олон чиглэлт шахалтын стрессийн нөлөөн дор деформаци хэлбэрээр илэрдэг, өөрөөр хэлбэл куб нь чиглэлдээ бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Янз бүрийн. Үүний үр дүнд том нь агшиж, жижиг нь тэлдэг. Жишээлбэл, урт цилиндр нь уртын чиглэлд богиносч, диаметрийн чиглэлд тэлдэг.
Эдийн стрессээс үүдэлтэй хэлбэрийн деформаци Эдийн стрессээс үүдэлтэй деформаци нь эдийн стресс хамгийн их байх эхний мөчид бас тохиолддог. Энэ үед хөндлөн огтлолын температурын зөрүү их, цөмийн температур өндөр, аустенит төлөвт хэвээр, уян хатан чанар сайн, урсах бат бэх бага байдаг. Эдийн агшин зуурын стресс нь гадаргуугийн шахалтын стресс ба цөмийн суналтын стресс юм. Тиймээс деформаци нь олон чиглэлт суналтын стрессийн нөлөөгөөр цөм сунах байдлаар илэрдэг. Үүний үр дүнд эдийн стрессийн нөлөөгөөр ажлын хэсгийн том тал сунаж, жижиг тал нь богиносдог. Жишээлбэл, урт цилиндрт эдийн стрессээс үүдэлтэй деформаци нь урт сунах, диаметр нь багасах явдал юм.
Хүснэгт 5.3-т янз бүрийн ердийн ган эд ангиудын бөхөөх деформацийн дүрмийг харуулав.
2) Бөхөөх деформацид нөлөөлөх хүчин зүйлс
Бөхөөх деформацид нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь голчлон гангийн химийн найрлага, анхны бүтэц, эд ангийн геометр, дулааны боловсруулалтын процесс юм.
3) Хагарлыг унтраах
Эд ангид ан цав үүсэх нь голчлон бөхөөх болон хөргөлтийн сүүл үе шатанд, өөрөөр хэлбэл мартенситын хувирал үндсэндээ дууссаны дараа эсвэл бүрэн хөргөсний дараа үүсдэг бөгөөд эд анги дахь суналтын стресс нь гангийн хугарлын бат бэхээс давсан тул хэврэг эвдрэл үүсдэг. Ан цав нь ихэвчлэн хамгийн их суналтын деформацийн чиглэлтэй перпендикуляр байдаг тул эд анги дахь ан цавын янз бүрийн хэлбэр нь голчлон стрессийн тархалтын төлөв байдлаас хамаардаг.
Бөхөөх хагарлын нийтлэг төрлүүд: Урт (тэнхлэгийн) хагарал нь голчлон шүргэлтийн суналтын стресс нь материалын хугарах бат бэхээс давсан үед үүсдэг; хөндлөн хагарал нь эд ангийн дотор гадаргуу дээр үүссэн том тэнхлэгийн суналтын стресс нь материалын хугарах бат бэхээс давсан үед үүсдэг. Хагарал; сүлжээний хагарал нь гадаргуу дээрх хоёр хэмжээст суналтын стрессийн нөлөөгөөр үүсдэг; хугарсан хагарал нь маш нимгэн хатуурсан давхаргад үүсдэг бөгөөд энэ нь стресс огцом өөрчлөгдөж, хэт их суналтын стресс нь радиаль чиглэлд үйлчлэх үед үүсч болно. Хагарлын төрөл.
Уртааш ан цавыг тэнхлэгийн ан цав гэж нэрлэдэг. Ан цав нь эд ангийн гадаргуугийн ойролцоо хамгийн их суналтын стресс дээр үүсдэг бөгөөд төв рүү чиглэсэн тодорхой гүнтэй байдаг. Ан цавын чиглэл нь ерөнхийдөө тэнхлэгтэй параллель байдаг боловч эд ангид стрессийн концентраци эсвэл дотоод бүтцийн согог байгаа үед чиглэл нь өөрчлөгдөж болно.
Ажлын хэсгийг бүрэн бөхөөсний дараа уртааш хагарал үүсэх хандлагатай байдаг. Энэ нь бөхөөсөн ажлын хэсгийн гадаргуу дээрх их хэмжээний тангенциал суналтын стресстэй холбоотой юм. Гангийн нүүрстөрөгчийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр уртааш хагарал үүсэх хандлага нэмэгддэг. Бага нүүрстөрөгчийн ган нь мартенситын бага хэмжээний эзэлхүүнтэй бөгөөд хүчтэй дулааны стресстэй байдаг. Гадаргуу дээр их хэмжээний үлдэгдэл шахалтын стресс байдаг тул бөхөөхөд амар биш. Нүүрстөрөгчийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр гадаргуугийн шахалтын стресс буурч, бүтцийн стресс нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ суналтын оргил стресс нь гадаргуугийн давхарга руу шилждэг. Тиймээс өндөр нүүрстөрөгчийн ган нь хэт халсан үед уртааш бөхөөх хагарал үүсэх хандлагатай байдаг.
Эд ангийн хэмжээ нь үлдэгдэл стрессийн хэмжээ, тархалтад шууд нөлөөлдөг бөгөөд түүний бөхөөх хагарах хандлага нь бас өөр өөр байдаг. Урт хугацааны ан цав нь аюултай хөндлөн огтлолын хэмжээний хүрээнд бөхөөх замаар амархан үүсдэг. Үүнээс гадна, ган түүхий эдийг бөглөрүүлэх нь ихэвчлэн уртааш ан цав үүсгэдэг. Ихэнх ган эд ангиудыг өнхрүүлэн хийдэг тул ган дахь алтгүй оруулга, карбид гэх мэт нь деформацийн чиглэлийн дагуу тархсан тул ган нь анизотроп шинж чанартай болдог. Жишээлбэл, багажны ган нь тууз хэлбэртэй бүтэцтэй бол бөхөөсний дараах хөндлөн хугарлын бат бэх нь уртааш ан цавын бат бэхээс 30% - 50% бага байдаг. Хэрэв ган дахь алтгүй оруулга зэрэг стрессийн концентрацийг үүсгэдэг хүчин зүйлүүд байгаа бол тангенциал стресс нь тэнхлэгийн стрессээс их байсан ч урт хугацааны ан цав нь бага стрессийн нөхцөлд амархан үүсдэг. Ийм учраас ган дахь металл бус оруулга болон элсэн чихрийн түвшинг хатуу хянах нь бөхөөх ан цаваас урьдчилан сэргийлэх чухал хүчин зүйл юм.
Хөндлөн ан цав ба нуман ан цавын дотоод стрессийн тархалтын шинж чанарууд нь: гадаргуу нь шахалтын стресст өртдөг. Гадаргуугаас тодорхой зайд гарсны дараа шахалтын стресс нь их хэмжээний суналтын стресс болж өөрчлөгддөг. Ан цав нь суналтын стрессийн хэсэгт үүсдэг бөгөөд дараа нь дотоод стресс нь зөвхөн дахин тархсан эсвэл гангийн хэврэг чанар улам нэмэгдсэн тохиолдолд л эд ангийн гадаргуу дээр тархдаг.
Хөндлөн ан цав нь ихэвчлэн бул, турбины ротор эсвэл бусад голын эд анги гэх мэт том голын эд ангиудад үүсдэг. Ан цавын онцлог нь тэдгээр нь тэнхлэгийн чиглэлд перпендикуляр бөгөөд дотроос гаднаасаа хугардаг явдал юм. Эдгээр нь ихэвчлэн хатуурахаас өмнө үүсдэг бөгөөд дулааны стрессээс үүдэлтэй байдаг. Том хэмжээний дарах нь ихэвчлэн нүх сүв, оруулга, дарах ан цав, цагаан толбо зэрэг металлургийн согогтой байдаг. Эдгээр согогууд нь тэнхлэгийн суналтын стрессийн нөлөөгөөр ан цав, хугарлын эхлэлийн цэг болдог. Нуман ан цав нь дулааны стрессээс үүдэлтэй бөгөөд ихэвчлэн эд ангийн хэлбэр өөрчлөгддөг хэсгүүдэд нуман хэлбэрээр тархдаг. Энэ нь голчлон ажлын хэсгийн дотор эсвэл хурц ирмэг, ховил, нүхний ойролцоо үүсдэг бөгөөд нуман хэлбэрээр тархдаг. 80-100 мм ба түүнээс дээш диаметртэй эсвэл зузаантай өндөр нүүрстөрөгчийн ган эд ангиудыг чангаруулахгүй бол гадаргуу нь шахалтын стресс, төв нь суналтын стрессийг харуулна. Стресс, хамгийн их суналтын стресс нь хатуурсан давхаргаас хатуураагүй давхарга руу шилжих бүсэд үүсдэг бөгөөд эдгээр хэсэгт нуман ан цав үүсдэг. Үүнээс гадна, хурц ирмэг ба булангийн хөргөлтийн хурд хурдан бөгөөд бүгд унтардаг. Зөөлөн хэсгүүд рүү, өөрөөр хэлбэл хатуураагүй хэсэгт шилжих үед хамгийн их суналтын стрессийн бүс энд гарч ирдэг тул нуман хагарал үүсэх хандлагатай байдаг. Ажлын хэсгийн зүүний нүх, ховил эсвэл төв нүхний ойролцоох хөргөлтийн хурд удаан, харгалзах хатуурсан давхарга нимгэн бөгөөд хатуурсан шилжилтийн бүсийн ойролцоох суналтын стресс нь нуман хагарал үүсгэж болзошгүй.
Торлог хагарал буюу гадаргуугийн хагарал нь гадаргуугийн хагарал юм. Хагарлын гүн нь гүехэн, ерөнхийдөө 0.01~1.5 мм орчим байдаг. Энэ төрлийн хагарлын гол шинж чанар нь хагарлын дурын чиглэл нь эд ангийн хэлбэртэй ямар ч холбоогүй байдаг. Олон хагарал нь хоорондоо холбогдож сүлжээ үүсгэдэг бөгөөд өргөн тархсан байдаг. Хагарлын гүн нь 1 мм-ээс их байх үед сүлжээний шинж чанар алга болж, санамсаргүй чиглэлтэй эсвэл уртааш тархсан хагарал болдог. Сүлжээний хагарал нь гадаргуу дээрх хоёр хэмжээст суналтын стрессийн төлөвтэй холбоотой байдаг.
Гадаргуу дээрээ декарбуризаци давхаргатай өндөр нүүрстөрөгч эсвэл карбюризацитай ган эд ангиуд бөхөөх үед сүлжээний ан цав үүсэх хандлагатай байдаг. Учир нь гадаргуугийн давхарга нь мартенситын дотоод давхаргаас бага нүүрстөрөгчийн агууламжтай, бага эзэлхүүнтэй байдаг. Бөхөөх үед карбидын гадаргуугийн давхарга нь суналтын стресст өртдөг. Механик боловсруулалтын явцад дефосфоржуулалтын давхаргыг бүрэн арилгаагүй эд ангиуд нь өндөр давтамжтай эсвэл дөлний гадаргууг бөхөөх үед сүлжээний ан цав үүсгэдэг. Ийм ан цаваас зайлсхийхийн тулд эд ангиудын гадаргуугийн чанарыг хатуу хянаж, дулааны боловсруулалтын үед исэлдэлтийн гагнуураас урьдчилан сэргийлэх хэрэгтэй. Үүнээс гадна, дарах хэвийг тодорхой хугацаанд ашигласны дараа хөндийд тууз эсвэл сүлжээнд гарч буй дулааны ядаргааны ан цав, бөхөөх эд ангиудыг нунтаглах явцад үүссэн ан цавууд бүгд энэ хэлбэрт хамаарна.
Гадаргуугийн давхаргын маш нарийхан хэсэгт хуулагдах хагарал үүсдэг. Шахалтын стресс нь тэнхлэгийн болон тангенциал чиглэлд, суналтын стресс нь радиаль чиглэлд үйлчилдэг. Хагарал нь эд ангийн гадаргуутай параллель байрладаг. Гадаргууг хатааж, карбюржуулсан хэсгүүдийг хөргөсний дараа хатуурсан давхаргын хуулагдах нь ийм хагаралд хамаарна. Үүний илрэл нь хатуурсан давхаргын жигд бус бүтэцтэй холбоотой. Жишээлбэл, хайлшаар карбюржуулсан ган тодорхой хурдаар хөргөсний дараа карбюржуулсан давхаргын бүтэц нь: гаднах давхарга нь маш нарийн перлит + карбид, дэд давхарга нь мартенсит + үлдэгдэл аустенит, дотор давхарга нь нарийн перлит эсвэл маш нарийн перлит бүтэц юм. Дэд давхаргын мартенситын үүсэх тодорхой эзэлхүүн нь хамгийн том тул эзэлхүүний тэлэлтийн үр дүнд шахалтын стресс нь гадаргуугийн давхаргад тэнхлэгийн болон тангенциал чиглэлд үйлчилж, суналтын стресс нь радиаль чиглэлд үүсч, стрессийн мутаци нь дотор тал руугаа үүсч, шахалтын стрессийн төлөвт шилжиж, хуулагдах хагарал нь стресс огцом шилждэг маш нимгэн хэсэгт үүсдэг. Ерөнхийдөө ан цав нь гадаргуутай зэрэгцээ дотор талд нуугдаж байдаг бөгөөд хүнд тохиолдолд гадаргуугийн хальслахад хүргэдэг. Хэрэв карбюржуулсан эд ангийн хөргөлтийн хурдыг хурдасгах эсвэл бууруулах юм бол карбюржуулсан давхаргад жигд мартенсит бүтэц эсвэл хэт нарийн перлит бүтэц бий болж, ийм ан цав үүсэхээс сэргийлж чадна. Үүнээс гадна, өндөр давтамжтай эсвэл дөлөөр гадаргууг унтраах үед гадаргуу нь ихэвчлэн хэт халдаг бөгөөд хатуурсан давхаргын дагуух бүтцийн жигд бус байдал нь ийм гадаргуугийн ан цавыг амархан үүсгэдэг.
Бичил хагарал нь дээр дурдсан дөрвөн хагарлаас бичил стрессээс үүдэлтэй гэдгээрээ ялгаатай. Өндөр нүүрстөрөгчийн багажны ган эсвэл карбюржуулсан ажлын хэсгүүдийг бөхөөх, хэт халаах, нунтаглах дараа үүссэн ширхэг хоорондын хагарал, мөн бөхөөсөн эд ангиудыг цаг тухайд нь зөөлрүүлээгүйгээс үүссэн хагарал нь ган дахь бичил хагарал оршин тогтнох, дараа нь тэлэхтэй холбоотой юм.
Бичил хагарлыг микроскопоор шалгах шаардлагатай. Эдгээр нь ихэвчлэн анхны аустенит мөхлөгийн хил хязгаар эсвэл мартенсит хуудасны уулзвар дээр үүсдэг. Зарим хагарал нь мартенсит хуудас руу нэвтэрдэг. Судалгаанаас харахад бичил хагарал нь хальслаг ихэр мартенситэд илүү түгээмэл байдаг. Учир нь хальслаг мартенсит нь өндөр хурдтай ургаж байх үед хоорондоо мөргөлдөж, өндөр стресс үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч ихэр мартенсит нь өөрөө хэврэг бөгөөд хуванцар деформаци нь стрессийг сулруулж, улмаар бичил хагарал үүсгэдэг. Аустенит мөхлөгүүд нь бүдүүн бөгөөд бичил хагаралд өртөмтгий чанар нэмэгддэг. Ган дахь бичил хагарал нь бөхсөн эд ангийн бат бөх, уян хатан чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулж, эд ангийн эрт гэмтэх (хугарах) шалтгаан болдог.
Өндөр нүүрстөрөгчийн ган эд ангиудад бичил хагарал үүсэхээс зайлсхийхийн тулд бөхөөх халаалтын температурыг бууруулах, нарийн мартенсит бүтэц олж авах, мартенсит дахь нүүрстөрөгчийн агууламжийг бууруулах зэрэг арга хэмжээг авч болно. Үүнээс гадна бөхөөсний дараа цаг тухайд нь хатууруулах нь дотоод стрессийг бууруулах үр дүнтэй арга юм. Туршилтаар 200°C-аас дээш хангалттай хатууруулсны дараа хагаралд тунадасжсан карбидууд нь хагарлыг "гагнах" нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь бичил хагарлын эрсдлийг эрс бууруулдаг болохыг нотолсон.
Дээрх нь хагарлын тархалтын хэв маягт үндэслэн хагарлын шалтгаан, урьдчилан сэргийлэх аргуудын талаарх хэлэлцүүлэг юм. Бодит үйлдвэрлэлд хагарлын тархалт нь гангийн чанар, эд ангийн хэлбэр, халуун хүйтэн боловсруулалтын технологи зэрэг хүчин зүйлээс шалтгаалан харилцан адилгүй байдаг. Заримдаа хагарал нь дулааны боловсруулалтаас өмнө аль хэдийн байдаг бөгөөд бөхөөх процессын явцад улам өргөждөг; заримдаа нэг хэсэгт нэгэн зэрэг хэд хэдэн хэлбэрийн хагарал гарч ирж болно. Энэ тохиолдолд хагарлын морфологийн шинж чанарт үндэслэн хагарлын гадаргуугийн макроскопийн шинжилгээ, металлографийн шинжилгээ, шаардлагатай үед химийн шинжилгээ болон бусад аргыг ашиглан материалын чанар, зохион байгуулалтын бүтэц, дулааны боловсруулалтын стрессийн шалтгаан хүртэл цогц шинжилгээ хийж, хагарлыг олж, үндсэн шалтгааныг тодорхойлж, дараа нь үр дүнтэй урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг тодорхойлно.
Хагарлын шалтгааныг шинжлэх чухал арга бол хагарлын хугарлын шинжилгээ юм. Аливаа хагарал нь хагарлын эхлэлийн цэгтэй байдаг. Хагарлыг унтраах нь ихэвчлэн радиаль хагарлын нийлэлтийн цэгээс эхэлдэг.
Хэрэв хагарлын эх үүсвэр нь эд ангийн гадаргуу дээр байгаа бол энэ нь хагарал нь гадаргуу дээрх хэт их суналтын стрессээс үүдэлтэй гэсэн үг юм. Хэрэв гадаргуу дээр хольц гэх мэт бүтцийн согог байхгүй боловч хутганы хүнд ул мөр, исэлдсэн хэмжээ, ган эд ангийн хурц өнцөг, эсвэл бүтцийн эд ангийн мутаци зэрэг стрессийн концентрацийн хүчин зүйлүүд байвал хагарал үүсч болно.
Хэрэв хагарлын гарал үүсэл нь эд ангийн дотор байгаа бол энэ нь материалын согог эсвэл хэт их дотоод үлдэгдэл суналтын стресстэй холбоотой юм. Хэвийн бөхөөлтийн хугарлын гадаргуу нь саарал, нарийн шаазан өнгөтэй байдаг. Хэрэв хугарлын гадаргуу нь бараан саарал, барзгар байвал хэт халалт эсвэл анхны эд зузаанаас үүдэлтэй байдаг.
Ерөнхийдөө, бөхөөх хагарлын шилэн хэсэгт исэлдэлтийн өнгө байх ёсгүй бөгөөд хагарлын эргэн тойронд нүүрстөрөгчийн задрал байх ёсгүй. Хэрэв хагарлын эргэн тойронд нүүрстөрөгчийн задрал эсвэл исэлдсэн өнгө байгаа бол энэ нь уг эд анги бөхөөхөөс өмнө аль хэдийн хагарсан болохыг харуулж байгаа бөгөөд анхны хагарал нь дулааны боловсруулалтын стрессийн нөлөөгөөр тэлнэ. Хэрэв эд ангийн хагарлын ойролцоо салангид карбид ба хольц харагдаж байвал энэ нь хагарал нь түүхий эд дэх карбидын хүчтэй тусгаарлалт эсвэл хольц байгаатай холбоотой гэсэн үг юм. Хэрэв дээрх үзэгдэлгүйгээр зөвхөн хурц өнцөгт эсвэл хэлбэрийн мутацийн хэсгүүдэд ан цав гарч ирвэл энэ нь хагарал нь эд ангийн бүтцийн үндэслэлгүй дизайн эсвэл ан цаваас урьдчилан сэргийлэх зохисгүй арга хэмжээ, эсвэл хэт их дулааны боловсруулалтын стрессээс үүдэлтэй гэсэн үг юм.
Үүнээс гадна, химийн дулааны боловсруулалт болон гадаргуугийн хатаалтын хэсгүүдийн үед хагарал ихэвчлэн хатуурсан давхаргын ойролцоо үүсдэг. Хатуурсан давхаргын бүтцийг сайжруулж, дулааны боловсруулалтын стрессийг бууруулах нь гадаргуугийн хагарлаас зайлсхийх чухал арга юм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 22