Суу менен күйгүзүүнүн аныктамасы жана максаты
Болот Ac3 (гипоэвтектоиддик болот) же Ac1 (гиперэвтектоиддик болот) критикалык чекитинен жогору температурага чейин ысытылат, толук же жарым-жартылай аустениттелиши үчүн бир аз убакытка кармалат, андан кийин критикалык чыңалуу ылдамдыгынан жогору ылдамдыкта муздатылат. Ашыкча муздатылган аустенитти мартенситке же төмөнкү бейнитке айландыруучу жылуулук менен иштетүү процесси чыңалуу деп аталат.
Чыңдоонун максаты - өтө муздатылган аустенитти мартенситке же бейнитке айландыруу, мартенсит же төмөнкү бейнит структурасын алуу, андан кийин болоттун бекемдигин, катуулугун жана туруктуулугун бир топ жакшыртуу үчүн ар кандай температурада чыңдоо менен айкалыштырылат. Ар кандай механикалык тетиктердин жана шаймандардын ар кандай колдонуу талаптарын канааттандыруу үчүн эскирүүгө туруктуулук, чарчоо күчү жана бышыктыгы ж.б. Чыңдоо ошондой эле айрым атайын болоттордун ферромагнетизм жана коррозияга туруктуулук сыяктуу атайын физикалык жана химиялык касиеттерин канааттандыруу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Болот тетиктери физикалык абалы өзгөргөн чыңдоочу чөйрөдө муздатылганда, муздатуу процесси жалпысынан төмөнкү үч этапка бөлүнөт: буу пленкасынын этабы, кайноо этабы жана конвекция этабы.
Болоттун катуулануусу
Катуулугу жана катуулугу болоттун чыңалууга дуушар болуу жөндөмүн мүнөздөгөн эки көрсөткүч болуп саналат. Алар ошондой эле материалды тандоо жана колдонуу үчүн маанилүү негиз болуп саналат.
1. Катуулануу жана катуулануу түшүнүктөрү
Катуулануу – бул болоттун идеалдуу шарттарда чыңалып жана катууланганда жетише ала турган эң жогорку катуулукка жетүү жөндөмү. Болоттун катуулануусун аныктоочу негизги фактор – болоттун көмүртек курамы. Тактап айтканда, бул чыңалуу жана ысытуу учурунда аустенитте эриген көмүртектин курамы. Көмүртектин курамы канчалык жогору болсо, болоттун катуулануусу ошончолук жогору болот. Болоттогу легирлөөчү элементтер катууланууга анчалык деле таасир этпейт, бирок алар болоттун катуулануусуна олуттуу таасир этет.
Катуулануу деп белгилүү бир шарттарда болоттун катуулануу тереңдигин жана катуулук бөлүштүрүлүшүн аныктоочу мүнөздөмөлөрдү айтабыз. Башкача айтканда, болотту чыңдоодо катууланган катмардын тереңдигин алуу мүмкүнчүлүгү. Бул болоттун ажырагыс касиети. Катуулануу чындыгында болотту чыңдоодо аустениттин мартенситке оңой айлануусун чагылдырат. Бул негизинен болоттун өтө муздатылган аустенитинин туруктуулугуна же болоттун критикалык чыңдоо муздатуу ылдамдыгына байланыштуу.
Ошондой эле, болоттун катууланышын болот бөлүктөрүнүн белгилүү бир чыңдоо шарттарында натыйжалуу катуулануу тереңдигинен айырмалоо керек экенин белгилей кетүү керек. Болоттун катууланышы болоттун өзүнүн ажырагыс касиети. Ал өзүнүн ички факторлоруна гана көз каранды жана тышкы факторлор менен эч кандай байланышы жок. Болоттун натыйжалуу катуулануу тереңдиги болоттун катууланышына гана эмес, колдонулган материалга да көз каранды. Ал муздатуучу чөйрө жана жумуш бөлүкчөсүнүн өлчөмү сыяктуу тышкы факторлорго байланыштуу. Мисалы, бирдей аустенизациялоо шарттарында ошол эле болоттун катуулануусу бирдей, бирок суу менен чыңдоонун натыйжалуу катуулануу тереңдиги май менен чыңдоого караганда чоңураак, ал эми кичинекей бөлүктөр май менен чыңдоого караганда кичине. Чоң бөлүктөрүнүн натыйжалуу катуулануу тереңдиги чоң. Муну суу менен чыңдоонун май менен чыңдоого караганда катуулугу жогору деп айтууга болбойт. Кичинекей бөлүктөр чоң бөлүктөргө караганда катуулугу жогору деп айтууга болбойт. Болоттун катууланышын баалоо үчүн жумуш бөлүкчөсүнүн формасы, өлчөмү, муздатуучу чөйрө ж.б. сыяктуу тышкы факторлордун таасирин жокко чыгаруу керек экенин көрүүгө болот.
Мындан тышкары, катуулантуу жана катуулантуу эки башка түшүнүк болгондуктан, чыңалуудан кийин жогорку катуулукка ээ болот сөзсүз түрдө жогорку катуулантууга ээ эмес; ал эми катуулук деңгээли төмөн болот да жогорку катуулантууга ээ болушу мүмкүн.
2. Катуулугуна таасир этүүчү факторлор
Болоттун катууланышы аустениттин туруктуулугуна көз каранды. Ашыкча муздатылган аустениттин туруктуулугун жакшырта турган, С ийри сызыгын оңго жылдыра турган жана ошону менен критикалык муздатуу ылдамдыгын төмөндөтө турган ар кандай фактор жогорку болоттун катууланышын жакшырта алат. Аустениттин туруктуулугу негизинен анын химиялык курамына, данынын өлчөмүнө жана курамынын бирдейлигине көз каранды, алар болоттун химиялык курамына жана ысытуу шарттарына байланыштуу.
3. Катуулугун өлчөө ыкмасы
Болоттун катуулугун өлчөөнүн көптөгөн ыкмалары бар, эң көп колдонулгандары - диаметрдин критикалык өлчөө ыкмасы жана аягында катууланууну сыноо ыкмасы.
(1) Критикалык диаметрди өлчөө ыкмасы
Болот белгилүү бир чөйрөдө чыңалгандан кийин, өзөк толугу менен мартенсит же 50% мартенсит структурасын алгандагы максималдуу диаметр критикалык диаметр деп аталат, ал Dc менен көрсөтүлөт. Критикалык диаметрди өлчөө ыкмасы ар кандай диаметрдеги тегерек таякчалардын сериясын жасоодон турат, чыңалгандан кийин, ар бир үлгү кесилишиндеги диаметр боюнча бөлүштүрүлгөн катуулук U ийри сызыгын өлчөп, ортосунда жарым мартенсит структурасы бар таякчаны табыңыз. Тегерек таякчанын диаметри Бул критикалык диаметр. Критикалык диаметр канчалык чоң болсо, болоттун катуулануусу ошончолук жогору болот.
(2) Аяктоо чыңдоо сыноо ыкмасы
Аягында чыңалуу сыноо ыкмасы стандарттуу өлчөмдөгү акырында чыңалган үлгүнү (Ф25мм×100мм) колдонот. Аустенитациядан кийин, үлгүнү муздатуу үчүн атайын жабдууларда анын бир учуна суу чачылат. Муздагандан кийин, катуулук октун багыты боюнча – суу менен муздатылган учунан өлчөнөт. Аралыктын байланыш ийри сызыгын сыноо ыкмасы. Аягында чыңалуу сыноо ыкмасы болоттун чыңалуусун аныктоочу ыкмалардын бири болуп саналат. Анын артыкчылыктары - жөнөкөй иштөө жана кеңири колдонуу диапазону.
4. Чыңалууну, деформацияны жана жараканы басуу
(1) Чыдоо учурундагы даяр бөлүктүн ички чыңалуусу
Иштетүүчү чөйрөдө тез муздаганда, иштетүүчү бөлүктүн белгилүү бир өлчөмү жана жылуулук өткөрүмдүүлүк коэффициенти да белгилүү бир мааниге ээ болгондуктан, муздатуу процессинде иштетүүчү бөлүктүн ички бөлүгү боюнча белгилүү бир температура градиенти пайда болот. Беттик температура төмөн, өзөктүн температурасы жогору, ал эми беттик жана өзөктүн температурасы жогору болот. Температура айырмасы бар. Иштетүүчү бөлүктү муздатуу процессинде эки физикалык кубулуш да болот: бири - жылуулук кеңейиши, температура төмөндөгөн сайын иштетүүчү бөлүктүн сызык узундугу кичирейет; экинчиси - температура мартенситтин трансформация чекитине түшкөндө аустениттин мартенситке айланышы, бул салыштырмалуу көлөмдү көбөйтөт. Муздатуу процессиндеги температура айырмасынан улам, иштетүүчү бөлүктүн кесилишиндеги ар кайсы бөлүктөрдө жылуулук кеңейишинин көлөмү ар кандай болот жана иштетүүчү бөлүктүн ар кайсы бөлүктөрүндө ички чыңалуу пайда болот. Иштетүүчү бөлүктүн ичинде температура айырмачылыктарынын болушунан улам, мартенсит пайда болгон чекитке караганда температура тезирээк төмөндөгөн бөлүктөр да болушу мүмкүн. Трансформация, көлөм кеңейет жана жогорку температурадагы бөлүктөр дагы эле чекиттен жогору жана дагы эле аустенит абалында болот. Бул ар кандай бөлүктөр белгилүү бир көлөмдүн өзгөрүшүндөгү айырмачылыктардан улам ички чыңалууну да пайда кылат. Ошондуктан, чыңдоо жана муздатуу процессинде эки түрдүү ички чыңалууну пайда кылуу мүмкүн: бири - жылуулук чыңалуусу; экинчиси - ткандардын чыңалуусу.
Ички чыңалуунун бар болуу убакыт мүнөздөмөлөрүнө ылайык, аны заматта пайда болгон чыңалуу жана калдык чыңалуу деп да бөлүүгө болот. Муздатуу процессинде белгилүү бир учурда жумушчу бөлүк тарабынан пайда болгон ички чыңалуу заматта пайда болгон чыңалуу деп аталат; жумушчу бөлүк муздагандан кийин, жумушчу бөлүктүн ичинде калган чыңалуу калдык чыңалуу деп аталат.
Жылуулук чыңалуусу деп, бышырылган бөлүк ысытылганда (же муздаганда) анын ар кайсы бөлүктөрүндөгү температура айырмачылыктарынан улам пайда болгон туруксуз жылуулук кеңейүүсүнөн (же муздак кысылуусунан) келип чыккан чыңалууну айтабыз.
Эми катуу цилиндрди мисал катары алып, анын муздатуу процессиндеги ички чыңалуунун пайда болуу жана өзгөрүү эрежелерин көрсөтөлү. Бул жерде октук чыңалуу гана талкууланат. Муздатуунун башында, бети тез муздагандыктан, температура төмөн жана көп кичирейет, ал эми өзөгү муздаганда температура жогору жана кичирейүү аз болот. Натыйжада, бети жана ичи бири-бири менен кармалып, бетинде тартылуу чыңалуусун пайда кылат, ал эми өзөк басым астында болот. Муздатуу улана берген сайын, ички жана сырткы температуранын айырмасы жогорулайт жана ички чыңалуу да ошого жараша жогорулайт. Бул температурада чыңалуу ийилүү бекемдигинен ашып кеткенде, пластикалык деформация пайда болот. Жүрөктүн калыңдыгы беттикинен жогору болгондуктан, жүрөк ар дайым октук боюнча биринчи болуп кысылат. Пластикалык деформациянын натыйжасында ички чыңалуу мындан ары көбөйбөйт. Белгилүү бир убакытка чейин муздагандан кийин, беттик температуранын төмөндөшү акырындык менен жайлайт жана анын кичирейиши да акырындык менен азаят. Бул учурда өзөк дагы эле кичирейип жатат, андыктан бетиндеги тартылуу чыңалуусун жана өзөктөгү кысуу чыңалуусун акырындык менен жок болгонго чейин азайтат. Бирок, муздатуу улана берген сайын, беттин нымдуулугу барган сайын төмөндөп, кичирейүү көлөмү азайып, же ал тургай кичирейүүсүн токтотот. Өзөктөгү температура дагы эле жогору болгондуктан, ал кичирейе берет жана акырында даяр бөлүктүн бетинде кысуу чыңалуусу пайда болот, ал эми өзөктө чоюлуу чыңалуусу болот. Бирок, температура төмөн болгондуктан, пластикалык деформация оңой эмес, андыктан бул чыңалуунун пайда болушу муздатуу улана берген сайын жогорулайт. Ал жогорулай берет жана акырында даяр бөлүктүн ичинде калдык чыңалуусу катары калат.
Муздатуу процессиндеги жылуулук чыңалуу башында беттик катмардын чоюлушуна жана өзөктүн кысылышына алып келерин, ал эми калган калдык чыңалуу кысыла турган беттик катмар жана чоюлуучу өзөк экенин көрүүгө болот.
Кыскасы, муздатуу учурунда пайда болгон жылуулук чыңалуу муздатуу процессиндеги кесилиш температураларынын айырмасынан келип чыгат. Муздатуу ылдамдыгы жана кесилиш температураларынын айырмасы канчалык чоң болсо, пайда болгон жылуулук чыңалуу ошончолук чоң болот. Муздатуу чөйрөсүнүн бирдей шарттарында, даяр буюмдун ысытуу температурасы канчалык жогору болсо, өлчөмү ошончолук чоң болсо, болоттун жылуулук өткөрүмдүүлүгү ошончолук кичине болсо, даяр буюмдун ичиндеги температура айырмасы ошончолук чоң болот жана жылуулук чыңалуу ошончолук чоң болот. Эгерде даяр буюм жогорку температурада бирдей эмес муздатылса, ал бурмаланып, деформацияланат. Эгерде даяр буюмдун муздатуу процессинде пайда болгон заматта тартылуу чыңалуу материалдын тартылуу күчүнөн чоң болсо, анда жарылуулар пайда болот.
Фазалык трансформациялык стресс жылуулук менен иштетүү процессинде бөлүктүн ар кайсы бөлүктөрүндө фазалык трансформациянын ар кандай убактысынан улам пайда болгон стрессти билдирет, ал ткандык стресс деп да аталат.
Чыңдоо жана тез муздатуу учурунда, беттик катмар Ms чекитине чейин муздаганда, мартенситтик трансформация пайда болуп, көлөмдүн кеңейишине алып келет. Бирок, трансформацияга али дуушар боло элек өзөктүн тосулуп калышынан улам, беттик катмар кысуу чыңалуусун пайда кылат, ал эми өзөктө созулуу чыңалуусу болот. Чыңалуу жетиштүү чоң болгондо, ал деформацияга алып келет. Өзөк Ms чекитине чейин муздаганда, ал ошондой эле мартенситтик трансформацияга дуушар болуп, көлөмү кеңейет. Бирок, трансформацияланган беттик катмардын төмөнкү пластикалуулугу жана жогорку бекемдиги менен чектөөлөрүнөн улам, анын акыркы калдык чыңалуусу беттик чыңалуу түрүндө болот жана өзөк басым астында калат. Фазалык трансформация чыңалуусунун өзгөрүшү жана акыркы абалы жылуулук чыңалуусуна таптакыр карама-каршы келерин көрүүгө болот. Андан тышкары, фазалык өзгөрүү чыңалуусунун пластикалуулугу төмөн температурада пайда болгондуктан, бул учурда деформация кыйын, ошондуктан фазалык өзгөрүү чыңалуусунун жумушчу бөлүктүн жарака кетишине алып келиши ыктымал.
Фазалык трансформация чыңалуусунун өлчөмүнө таасир этүүчү көптөгөн факторлор бар. Мартенситтик трансформация температура диапазонунда болоттун муздатуу ылдамдыгы канчалык тез болсо, болоттун бөлүгүнүн өлчөмү ошончолук чоң болот, жылуулук өткөрүмдүүлүгү ошончолук начар болот, мартенситтин салыштырмалуу көлөмү ошончолук чоң болот, фазалык трансформация чыңалуу ошончолук чоң болот. Ал канчалык чоңоёт. Мындан тышкары, фазалык трансформация чыңалуусунун мааниси болоттун курамына жана болоттун катууланышына да байланыштуу. Мисалы, жогорку көмүртектүү жогорку легирленген болот көмүртектин курамынын жогору болушунан улам мартенситтин салыштырмалуу көлөмүн көбөйтөт, бул болоттун фазалык трансформация чыңалуусун жогорулатышы керек. Бирок, көмүртектин курамы жогорулаган сайын, Ms чекити азаят жана чыңалуудан кийин көп өлчөмдө сакталып калган аустенит болот. Анын көлөмүнүн кеңейиши азаят жана калдык чыңалуу төмөн.
(2) Чыдоо учурунда даяр бөлүктүн деформациясы
Чыңдоо учурунда даярдалуучу бөлүктө деформациянын эки негизги түрү бар: бири - даярдалуучу бөлүктүн геометриялык формасынын өзгөрүшү, ал өлчөмүнүн жана формасынын өзгөрүшү катары көрүнөт, көбүнчө чыңдоо чыңалуусунан улам пайда болгон ийри деформация деп аталат; экинчиси - көлөмдүк деформация, ал фазанын өзгөрүшүндө салыштырмалуу көлөмдүн өзгөрүшүнөн улам пайда болгон даярдалуучу бөлүктүн көлөмүнүн пропорционалдуу кеңейиши же кыскарышы катары көрүнөт.
Деформациялоо формасынын деформациясын жана бурама деформациясын да камтыйт. Буралма деформациясы негизинен ысытуу учурунда мешке туура эмес жайгаштырылгандыктан же чыңдоодон мурун деформацияны оңдогондон кийин формалоо ишинин жоктугунан же бөлүк муздаганда бөлүктүн ар кандай бөлүктөрүнүн бирдей эмес муздашынан келип чыгат. Бул деформацияны белгилүү бир кырдаалдар үчүн талдап жана чечүүгө болот. Төмөндө негизинен көлөмдүк деформация жана форманын деформациясы талкууланат.
1) Чыңоо деформациясынын себептери жана анын өзгөрүш эрежелери
Структуралык трансформациядан улам пайда болгон көлөмдүк деформация. Чыдамкайлыкка чейинки даяр буюмдун структуралык абалы, жалпысынан, перлит, башкача айтканда, феррит менен цементиттин аралаш түзүлүшү, ал эми чымчыгандан кийин мартенситтик түзүлүш болуп саналат. Бул ткандардын ар кандай көлөмдөрү чымчыганга чейин жана андан кийин көлөмдүн өзгөрүшүнө алып келет, бул деформацияга алып келет. Бирок, бул деформация даяр буюмдун пропорционалдуу түрдө кеңейишине жана кысылышына гана алып келет, ошондуктан ал даяр буюмдун формасын өзгөртпөйт.
Мындан тышкары, жылуулук менен иштетүүдөн кийин структурада мартенсит канчалык көп болсо же мартенситтеги көмүртектин курамы канчалык жогору болсо, анын көлөмү ошончолук кеңейет, ал эми кармалып калган аустениттин көлөмү канчалык көп болсо, көлөмү ошончолук аз кеңейет. Ошондуктан, көлөмдүн өзгөрүшүн жылуулук менен иштетүү учурунда мартенситтин жана калдык мартенситтин салыштырмалуу курамын көзөмөлдөө менен көзөмөлдөөгө болот. Эгерде туура башкарылса, көлөм кеңейбейт да, кичирейбейт да.
Термикалык чыңалуудан улам пайда болгон форманын деформациясы Термикалык чыңалуудан улам пайда болгон деформация болот тетиктеринин ийилүүчү бекемдиги төмөн, пластикалуулугу жогору, бети тез муздаган жана даярдалуучу бөлүктүн ичи менен сыртынын ортосундагы температура айырмасы эң чоң болгон жогорку температуралуу аймактарда пайда болот. Бул учурда, көз ирмемдик жылуулук чыңалуу беттик чоюлуу чыңалуу жана өзөктүн кысуу чыңалуу болуп саналат. Бул учурда өзөктүн температурасы жогору болгондуктан, ийилүүчү бекемдик бетке караганда бир топ төмөн, ошондуктан ал көп багыттуу кысуу чыңалуусунун таасири астында деформация катары көрүнөт, башкача айтканда, кубдун багыты боюнча тоголок формада болот. Ар түрдүүлүк. Натыйжада, чоңу кичирейет, ал эми кичинеси кеңейет. Мисалы, узун цилиндр узундук багытында кыскарат жана диаметр багытында кеңейет.
Ткандын чыңалуусунан улам пайда болгон форманын деформациясы Ткандын чыңалуусунан улам пайда болгон деформация ткандын чыңалуусунун максималдуу болгон алгачкы учурларында да пайда болот. Бул учурда кесилиш температурасынын айырмасы чоң, өзөктүн температурасы жогору, ал дагы эле аустенит абалында, пластикалуулугу жакшы жана ийилүүчү бекемдиги төмөн. Ткандын заматта пайда болгон чыңалуусу беттик кысуу чыңалуусу жана өзөктүн тартылуу чыңалуусу болуп саналат. Ошондуктан, деформация көп багыттуу тартылуу чыңалуусу астында өзөктүн узарышы катары көрүнөт. Натыйжада, ткандын чыңалуусунун таасиринде, жумуш бөлүктүн чоң тарабы узарат, ал эми кичине тарабы кыскарат. Мисалы, узун цилиндрдеги ткандын чыңалуусунан улам пайда болгон деформация узундуктун узарышы жана диаметрдин кичирейиши болуп саналат.
5.3-таблицада ар кандай типтүү болот тетиктеринин чыңалуу деформациясынын эрежелери көрсөтүлгөн.
2) Чыңдоо деформациясына таасир этүүчү факторлор
Чыдамдуулук деформациясына таасир этүүчү факторлор негизинен болоттун химиялык курамы, баштапкы түзүлүшү, тетиктердин геометриясы жана жылуулук менен иштетүү процесси болуп саналат.
3) Жаракаларды өчүрүү
Тетиктердеги жаракалар негизинен чыңоо жана муздатуунун акыркы этабында, башкача айтканда, мартенситтик трансформация негизинен аяктагандан кийин же толук муздагандан кийин пайда болот, анткени тетиктердеги созулуучу чыңалуу болоттун сынуу күчүнөн ашып түшөт. Жаракалар, адатта, максималдуу созулуучу деформациянын багытына перпендикулярдуу болот, ошондуктан тетиктердеги жаракалардын ар кандай формалары негизинен чыңалуу бөлүштүрүү абалына көз каранды.
Чыңдоочу жаракалардын кеңири таралган түрлөрү: Узунунан кеткен (октук) жаракалар негизинен тангенциалдык тартылуу чыңалуусу материалдын сынуу күчүнөн ашып кеткенде пайда болот; туурасынан кеткен жаракалар тетиктин ички бетинде пайда болгон чоң октук тартылуу чыңалуусу материалдын сынуу күчүнөн ашып кеткенде пайда болот. Жаракалар; тармактык жаракалар бетке эки өлчөмдүү тартылуу чыңалуусу таасир этип пайда болот; сыйрылган жаракалар өтө жука катууланган катмарда пайда болот, ал чыңалуу кескин өзгөргөндө жана ашыкча тартылуу чыңалуусу радиалдык багытта таасир эткенде пайда болушу мүмкүн. Жараканын түрү.
Узунунан кеткен жаракалар октук жаракалар деп да аталат. Жаракалар тетиктин бетине жакын максималдуу созулуучу чыңалууда пайда болот жана борборго карай белгилүү бир тереңдикке ээ. Жаракалардын багыты, адатта, огуна параллель болот, бирок тетикте чыңалуу концентрациясы болгондо же ички структуралык кемчиликтер болгондо да багыт өзгөрүшү мүмкүн.
Иштетилген буюм толугу менен өчкөндөн кийин, узунунан кеткен жаракалар пайда болушу мүмкүн. Бул өчкөн буюмдун бетиндеги чоң тангенциалдык тартылуу чыңалуусуна байланыштуу. Болоттун көмүртек курамы жогорулаган сайын, узунунан кеткен жаракалардын пайда болуу тенденциясы жогорулайт. Төмөн көмүртектүү болоттун мартенситтин салыштырмалуу көлөмү аз жана жылуулук чыңалуу күчтүү. Бетинде чоң калдык кысуу чыңалуу бар, ошондуктан аны өчүрүү оңой эмес. Көмүртек курамы жогорулаган сайын, беттик кысуу чыңалуу азаят жана структуралык чыңалуу жогорулайт. Ошол эле учурда, чоку тартылуу чыңалуу беттик катмарга карай жылышат. Ошондуктан, жогорку көмүртектүү болот ашыкча ысыганда узунунан кеткен жарылууларга жакын.
Тетиктердин өлчөмү калдык чыңалуусунун өлчөмүнө жана таралышына түздөн-түз таасир этет, ал эми анын өчүү жаракасына тенденциясы да ар кандай. Узунунан жаракалар кооптуу кесилиш өлчөмүнүн диапазонунда өчүү менен оңой эле пайда болот. Мындан тышкары, болот чийки затынын бүтөлүп калышы көп учурда узунунан жаракаларды пайда кылат. Көпчүлүк болот тетиктери прокаттоо жолу менен жасалгандыктан, болоттогу алтын эмес кошулмалар, карбиддер ж.б. деформация багыты боюнча бөлүштүрүлүп, болоттун анизотроптук болушуна алып келет. Мисалы, эгерде аспап болоту тилке сымал түзүлүшкө ээ болсо, анда өчүргөндөн кийинки туурасынан кеткен сынуу күчү узунунан кеткен сынуу күчүнөн 30% дан 50% га чейин аз болот. Эгерде болотто алтын эмес кошулмалар сыяктуу чыңалуу концентрациясын пайда кылган факторлор болсо, тангенциалдык чыңалуу октук чыңалуудан чоң болсо да, узунунан кеткен жаракалар аз чыңалуу шарттарында оңой пайда болот. Ушул себептен улам, болоттогу металл эмес кошулмалардын жана канттын деңгээлин катуу көзөмөлдөө өчүү жаракаларынын алдын алууда маанилүү фактор болуп саналат.
Туурасынан кеткен жана дого жаракаларынын ички чыңалуу бөлүштүрүү мүнөздөмөлөрү: бети кысуу чыңалуусуна дуушар болот. Беттен белгилүү бир аралыкка чыккандан кийин, кысуу чыңалуу чоң созуу чыңалуусуна өзгөрөт. Жарака созуу чыңалуусунун аймагында пайда болот, андан кийин ички чыңалуу тетиктин бетине кайра бөлүштүрүлгөндө же болоттун морттугу андан ары жогорулаганда гана жайылат.
Туурасынан кеткен жаракалар көбүнчө роликтер, турбина роторлору же башка вал бөлүктөрү сыяктуу чоң вал бөлүктөрүндө пайда болот. Жаракалардын мүнөздөмөсү, алар октун багытына перпендикулярдуу жана ичинен сыртка карай сынат. Алар көбүнчө катууланаардан мурун пайда болот жана жылуулук чыңалуусунан келип чыгат. Чоң согууларда көбүнчө тешикчелер, кошулмалар, согуу жаракалары жана ак тактар сыяктуу металлургиялык кемчиликтер болот. Бул кемчиликтер октук созулуунун таасиринен сынуунун жана сынуунун баштапкы чекити болуп кызмат кылат. Дого жаракалары жылуулук чыңалуусунан келип чыгат жана адатта бөлүктүн формасы өзгөргөн бөлүктөрдө дого түрүндө бөлүштүрүлөт. Ал негизинен даярдалган бөлүктүн ичинде же курч четтердин, оюктардын жана тешиктердин жанында пайда болот жана дого түрүндө бөлүштүрүлөт. Диаметри же калыңдыгы 80ден 100 ммге чейин же андан көп болгон жогорку көмүртектүү болот бөлүктөр өчпөгөндө, бетинде кысуу чыңалуусу, ал эми борборунда созулуунун чыңалуусу байкалат. Чыңалуу, максималдуу созулуунун чыңалуусу катууланган катмардан катууланбаган катмарга өтүү зонасында пайда болот жана бул жерлерде дого жаракалары пайда болот. Мындан тышкары, курч четтердеги жана бурчтардагы муздатуу ылдамдыгы тез жана баары өчөт. Жумшак бөлүктөргө, башкача айтканда, катууланбаган аймакка өткөндө, максималдуу созулуучу чыңалуу зонасы ушул жерде пайда болот, ошондуктан дого жаракалары пайда болушу мүмкүн. Иштетүүчү бөлүктүн төөнөгүч тешигинин, оюгунун же борбордук тешигинин жанындагы муздатуу ылдамдыгы жай, тиешелүү катууланган катмар жука жана катууланган өткөөл зонанын жанындагы созулуучу чыңалуу дого жаракаларын оңой эле пайда кылышы мүмкүн.
Торчолуу жаракалар, ошондой эле беттик жаракалар деп да аталат, беттик жаракалар. Жараканын тереңдиги тайыз, адатта 0,01 ~ 1,5 мм тегерегинде. Бул типтеги жараканын негизги өзгөчөлүгү - жараканын каалаган багыты бөлүктүн формасына эч кандай тиешеси жок. Көптөгөн жаракалар бири-бири менен байланышып, тармак түзүшөт жана кеңири таралган. Жараканын тереңдиги чоңураак болгондо, мисалы, 1 ммден ашканда, тармактык мүнөздөмөлөр жоголуп, кокустук багыттагы же узунунан тараган жаракаларга айланат. Тармактык жаракалар беттеги эки өлчөмдүү созулуунун абалына байланыштуу.
Бетинде декарбуризацияланган катмары бар жогорку көмүртектүү же карбюризацияланган болоттон жасалган бөлүктөр чыңдоо учурунда тармактык жаракаларды пайда кылууга жакын. Себеби, беттик катмар мартенситтин ички катмарына караганда көмүртектин курамы төмөн жана салыштырмалуу көлөмү кичине. Чыңдоо учурунда карбиддин беттик катмары созулуучу стресске дуушар болот. Механикалык иштетүү учурунда дефосфоризациялоо катмары толугу менен алынып салынбаган бөлүктөр жогорку жыштыктагы же жалындуу беттик чыңдоо учурунда да тармактык жаракаларды пайда кылат. Мындай жаракаларды болтурбоо үчүн, бөлүктөрүнүн бетинин сапаты катуу көзөмөлдөнүшү керек жана жылуулук менен иштетүү учурунда кычкылдануу менен ширетүүгө жол бербөө керек. Мындан тышкары, согуу калыптары белгилүү бир убакытка чейин колдонулгандан кийин, көңдөйдөгү тилкелерде же тармактарда пайда болгон жылуулук чарчоо жаракалары жана чыңдалган бөлүктөрүн майдалоо процессиндеги жаракалар ушул формага кирет.
Сыркоо жаракалары беттик катмардын өтө кууш жеринде пайда болот. Басуу чыңалуусу октук жана тангенциалдык багытта, ал эми созуу чыңалуусу радиалдык багытта пайда болот. Жаракалар тетиктин бетине параллель жайгашкан. Беттик чыңалуудан жана карбюризациядан кийин катууланган катмардын сыйрылышы ушундай жаракаларга тиешелүү. Анын пайда болушу катууланган катмардагы бирдей эмес түзүлүшкө байланыштуу. Мисалы, эритме карбюризацияланган болот белгилүү бир ылдамдыкта муздагандан кийин, карбюризацияланган катмардагы түзүлүш: сырткы катмар өтө майда перлит + карбидден, ал эми астыңкы катмар мартенсит + калдык аустениттен, ички катмар майда перлит же өтө майда перлит түзүлүшүнөн турат. Астыңкы катмар мартенситтин пайда болуу көлөмү эң чоң болгондуктан, көлөмдүн кеңейишинин натыйжасында басым чыңалуусу беттик катмарга октук жана тангенциалдык багытта таасир этет, ал эми созуу чыңалуусу радиалдык багытта пайда болот, ал эми ички тарапка стресс мутациясы пайда болуп, кысуу чыңалуусу абалына өтөт, ал эми сыйроо жаракалары чыңалуусу кескин өзгөргөн өтө ичке жерлерде пайда болот. Адатта, жаракалар бетке параллель ичкериде жашынып турат жана оор учурларда беттин сыйрылышына алып келиши мүмкүн. Эгерде көмүртектелген тетиктердин муздатуу ылдамдыгы тездетилсе же төмөндөсө, көмүртектелген катмарда бирдей мартенситтик түзүлүштү же өтө майда перлиттик түзүлүштү алууга болот, бул мындай жаракалардын пайда болушуна жол бербейт. Мындан тышкары, жогорку жыштыктагы же жалындуу бетти өчүрүү учурунда бет көп учурда ашыкча ысып кетет жана катууланган катмар боюнча структуралык бир тектүү эместик мындай беттик жаракаларды оңой эле пайда кылышы мүмкүн.
Микрожарыктар жогоруда айтылган төрт жаракадан микростресстен улам пайда болгондугу менен айырмаланат. Жогорку көмүртектүү аспап болотун же карбюрацияланган даяр бөлүктөрдү чыңалуудан, ысып кетүүдөн жана майдалоодон кийин пайда болгон гранула аралык жаракалар, ошондой эле чыңалган тетиктерди өз убагында чыңдатпоодон пайда болгон жаракалар болоттогу микрожарыктардын болушуна жана андан кийинки кеңейишине байланыштуу.
Микрожарыктарды микроскоп менен текшерүү керек. Алар, адатта, баштапкы аустенит бүртүкчөлөрүнүн чектеринде же мартенсит барактарынын кошулган жеринде пайда болот. Айрым жаракалар мартенсит барактарын тешип өтөт. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, микрожарыктар кабырчыктуу эгиз мартенситте көбүрөөк кездешет. Себеби, кабырчыктуу мартенсит жогорку ылдамдыкта өскөндө бири-бири менен кагылышып, жогорку чыңалуу пайда кылат. Бирок, эгиз мартенситтин өзү морт жана пайда кыла албайт. Пластикалык деформация чыңалууну басаңдатат, ошентип микрожарыктарды оңой эле пайда кылат. Аустенит бүртүкчөлөрү орой жана микрожарыктарга сезгичтиги жогорулайт. Болотто микрожарыктардын болушу чыңалган бөлүктөрдүн бекемдигин жана пластикалуулугун бир топ төмөндөтөт, бул бөлүктөрдүн эрте бузулушуна (сынышына) алып келет.
Жогорку көмүртектүү болот бөлүктөрүндөгү микрожарыктардын алдын алуу үчүн, чыңалуу температурасын төмөндөтүү, майда мартенсит структурасын алуу жана мартенситтеги көмүртектин курамын азайтуу сыяктуу чараларды көрүүгө болот. Мындан тышкары, чыңалуудан кийин өз убагында чыңалуу ички чыңалууну азайтуунун натыйжалуу ыкмасы болуп саналат. Сыноолор көрсөткөндөй, 200°C жогору жетиштүү чыңалуудан кийин жаракаларда пайда болгон карбиддер жаракаларды "ширетүү" таасирин тийгизет, бул микрожарыктардын коркунучун бир топ азайтат.
Жогоруда жаракалардын таралуу схемасына негизделген жаракалардын себептери жана алдын алуу ыкмалары талкууланган. Иш жүзүндө өндүрүштө жаракалардын таралышы болоттун сапаты, тетиктин формасы жана ысык жана муздак иштетүү технологиясы сыяктуу факторлорго байланыштуу өзгөрүп турат. Кээде жаракалар жылуулук менен иштетүүгө чейин эле бар болуп, чыңдоо процессинде андан ары кеңейет; кээде бир эле учурда бир эле бөлүктө бир нече жаракалар пайда болушу мүмкүн. Бул учурда, жараканын морфологиялык мүнөздөмөлөрүнө таянып, жарака бетинин макроскопиялык анализин, металлографиялык изилдөөнү жана зарыл болгон учурда, химиялык анализ жана башка ыкмаларды колдонуп, материалдын сапатынан, уюштуруу түзүмүнөн баштап жылуулук менен иштетүү стрессинин себептерине чейин комплекстүү анализ жүргүзүп, жараканы табуу керек. Негизги себептерин аныктап, андан кийин натыйжалуу алдын алуу чараларын аныктоо керек.
Жаракалардын сыныктарын талдоо жаракалардын себептерин талдоо үчүн маанилүү ыкма болуп саналат. Ар кандай сыныкта жаракалар пайда боло турган баштапкы чекит бар. Жаракаларды өчүрүү, адатта, радиалдык жаракалардын конвергенциялык чекитинен башталат.
Эгерде жараканын келип чыгышы тетиктин бетинде болсо, анда ал жарака беттеги ашыкча созулуунун натыйжасында пайда болгонун билдирет. Эгерде бетинде кошулмалар сыяктуу структуралык кемчиликтер жок болсо, бирок бычактын катуу издери, кычкыл шкаласы, болот тетиктеринин курч бурчтары же структуралык мутация тетиктери сыяктуу стресстин концентрация факторлору болсо, жаракалар пайда болушу мүмкүн.
Эгерде жараканын келип чыгышы тетиктин ичинде болсо, анда ал материалдын кемчиликтерине же ашыкча ички калдыктуу созулууга байланыштуу. Кадимки чыңдоонун сынык бети боз жана майда фарфор түсүндө болот. Эгерде сынык бети кочкул боз жана орой болсо, анда ал ашыкча ысып кетүүдөн же баштапкы ткандын калыңдыгынан келип чыгат.
Жалпысынан алганда, өчүргүч жараканын айнек бөлүгүндө кычкылдануу түсү болбошу керек жана жараканын айланасында декарбуризация болбошу керек. Эгерде жараканын айланасында декарбуризация же жарака бөлүгүндө кычкылданган түс болсо, бул бөлүктө өчүргүчкө чейин жаракалар болгонун жана баштапкы жаракалар жылуулук менен иштетүү стрессинин таасири астында кеңейе турганын билдирет. Эгерде бөлүктүн жаракаларынын жанында бөлүнгөн карбиддер жана кошулмалар байкалса, бул жаракалар чийки заттагы карбиддердин катуу бөлүнүшү же кошулмалардын болушу менен байланыштуу экенин билдирет. Эгерде жаракалар жогорудагы көрүнүшсүз бөлүктүн курч бурчтарында же форма мутациясынын бөлүктөрүндө гана пайда болсо, анда бул жарака бөлүктүн негизсиз структуралык дизайнынан же жаракалардын алдын алуу боюнча туура эмес чаралардан же ашыкча жылуулук менен иштетүү стрессинен келип чыкканын билдирет.
Мындан тышкары, химиялык жылуулук менен иштетүүдө жана беттик чыңдоочу бөлүктөрдө жаракалар көбүнчө катууланган катмардын жанында пайда болот. Катууланган катмардын түзүлүшүн жакшыртуу жана жылуулук менен иштетүүдөгү стрессти азайтуу беттик жаракалардын алдын алуунун маанилүү жолдору болуп саналат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 22-майы