Diffiniad a phwrpas diffodd
Caiff y dur ei gynhesu i dymheredd uwchlaw'r pwynt critigol Ac3 (dur hypoewtectoid) neu Ac1 (dur hyperewtectoid), ei gadw am gyfnod o amser i'w wneud yn awstenitaidd yn llawn neu'n rhannol, ac yna'i oeri ar gyflymder sy'n fwy na'r cyflymder diffodd critigol. Gelwir y broses trin gwres sy'n trawsnewid awstenit wedi'i oeri'n fartensit neu bainit is yn ddiffodd.
Pwrpas diffodd yw trawsnewid yr austenit wedi'i oeri'n uwch yn martensit neu bainit i gael strwythur martensit neu bainit is, ac yna caiff ei gyfuno â thymheru ar wahanol dymheredd i wella cryfder, caledwch a gwrthiant y dur yn fawr. Gwisgadwyedd, cryfder blinder a chaledwch, ac ati, i fodloni gwahanol ofynion defnydd gwahanol rannau ac offer mecanyddol. Gellir defnyddio diffodd hefyd i fodloni priodweddau ffisegol a chemegol arbennig rhai duroedd arbennig megis fferomagnetedd a gwrthiant cyrydiad.
Pan gaiff rhannau dur eu hoeri mewn cyfrwng diffodd gyda newidiadau yn eu cyflwr ffisegol, mae'r broses oeri fel arfer yn cael ei rhannu'n dair cam canlynol: cam ffilm anwedd, cam berwi, a cham darfudiad.
Caledwch dur
Mae caledwch a chaledwch yn ddau ddangosydd perfformiad sy'n nodweddu gallu dur i gael ei ddiffodd. Maent hefyd yn sail bwysig ar gyfer dewis a defnyddio deunyddiau.
1. Cysyniadau caledwch a chaledwch
Caledwch yw gallu dur i gyflawni'r caledwch uchaf y gall ei gyflawni pan gaiff ei ddiffodd a'i galedu o dan amodau delfrydol. Y prif ffactor sy'n pennu caledwch dur yw cynnwys carbon y dur. I fod yn fwy manwl gywir, dyma'r cynnwys carbon sydd wedi'i doddi yn yr austenit yn ystod diffodd a gwresogi. Po uchaf yw'r cynnwys carbon, yr uchaf yw caledwch y dur. . Ychydig o effaith sydd gan yr elfennau aloi mewn dur ar y caledwch, ond mae ganddynt effaith sylweddol ar galedwch y dur.
Mae caledwch yn cyfeirio at y nodweddion sy'n pennu dyfnder caledu a dosbarthiad caledwch dur o dan amodau penodol. Hynny yw, y gallu i gael dyfnder yr haen galed pan gaiff dur ei ddiffodd. Mae'n briodwedd gynhenid i ddur. Mae caledwch mewn gwirionedd yn adlewyrchu pa mor hawdd yw'r austenit yn trawsnewid yn martensit pan gaiff y dur ei ddiffodd. Mae'n gysylltiedig yn bennaf â sefydlogrwydd yr austenit wedi'i oeri'n ormodol yn y dur, neu â chyfradd oeri diffodd critigol y dur.
Dylid nodi hefyd fod rhaid gwahaniaethu rhwng caledwch dur a dyfnder caledu effeithiol rhannau dur o dan amodau diffodd penodol. Mae caledwch dur yn briodwedd gynhenid i'r dur ei hun. Dim ond ar ei ffactorau mewnol ei hun y mae'n dibynnu ac nid oes ganddo ddim i'w wneud â ffactorau allanol. Nid yn unig y mae dyfnder caledwch effeithiol dur yn dibynnu ar galedwch y dur, ond mae hefyd yn dibynnu ar y deunydd a ddefnyddir. Mae'n gysylltiedig â ffactorau allanol fel y cyfrwng oeri a maint y darn gwaith. Er enghraifft, o dan yr un amodau austeniteiddio, mae caledwch yr un dur yr un fath, ond mae dyfnder caledu effeithiol diffodd dŵr yn fwy na dyfnder caledu olew, ac mae rhannau bach yn llai na diffodd olew. Mae dyfnder caledu effeithiol rhannau mawr yn fawr. Ni ellir dweud bod hyn yn golygu bod gan ddiffodd dŵr galedwch uwch na diffodd olew. Ni ellir dweud bod gan rannau bach galedwch uwch na rhannau mawr. Gellir gweld, er mwyn gwerthuso caledwch dur, bod yn rhaid dileu dylanwad ffactorau allanol fel siâp, maint y darn gwaith, y cyfrwng oeri, ac ati.
Yn ogystal, gan fod caledwch a chaledwch yn ddau gysyniad gwahanol, nid oes gan ddur â chaledwch uchel ar ôl diffodd o reidrwydd galedwch uchel; a gall dur â chaledwch isel hefyd fod â chaledwch uchel.
2. Ffactorau sy'n effeithio ar galedwch
Mae caledwch dur yn dibynnu ar sefydlogrwydd austenit. Gall unrhyw ffactor a all wella sefydlogrwydd austenit wedi'i oeri'n uwch, symud y gromlin C i'r dde, a thrwy hynny leihau'r gyfradd oeri gritigol, wella caledwch dur uchel. Mae sefydlogrwydd austenit yn dibynnu'n bennaf ar ei gyfansoddiad cemegol, maint y grawn a'i unffurfiaeth cyfansoddiad, sy'n gysylltiedig â chyfansoddiad cemegol y dur a'r amodau gwresogi.
3. Dull mesur caledwch
Mae yna lawer o ddulliau o fesur caledwch dur, y rhai a ddefnyddir amlaf yw'r dull mesur diamedr critigol a'r dull prawf caledwch diwedd.
(1) Dull mesur diamedr critigol
Ar ôl i'r dur gael ei ddiffodd mewn cyfrwng penodol, gelwir y diamedr mwyaf pan fydd y craidd yn cael strwythur martensit i gyd neu 50% o fartensit yn ddiamedr critigol, a gynrychiolir gan Dc. Y dull mesur diamedr critigol yw gwneud cyfres o wiail crwn gyda diamedrau gwahanol, ac ar ôl diffodd, mesur y gromlin caledwch U wedi'i dosbarthu ar hyd y diamedr ar bob adran sampl, a dod o hyd i'r wialen gyda'r strwythur lled-fartensit yn y canol. Diamedr y wialen gron Dyna'r diamedr critigol. Po fwyaf yw'r diamedr critigol, yr uchaf yw caledwch y dur.
(2) Dull prawf diffodd diwedd
Mae'r dull prawf diffodd diwedd yn defnyddio sbesimen wedi'i ddiffodd diwedd maint safonol (Ф25mm × 100mm). Ar ôl austeniteiddio, chwistrellir dŵr ar un pen y sbesimen ar offer arbennig i'w oeri. Ar ôl oeri, mesurir y caledwch ar hyd cyfeiriad yr echelin - o'r pen sydd wedi'i oeri â dŵr. Dull prawf ar gyfer cromlin perthynas pellter. Mae'r dull prawf caledu diwedd yn un o'r dulliau i bennu caledwch dur. Ei fanteision yw gweithrediad syml ac ystod eang o gymhwysiad.
4. Diffodd straen, anffurfiad a chracio
(1) Straen mewnol y darn gwaith yn ystod diffodd
Pan fydd y darn gwaith yn cael ei oeri'n gyflym yn y cyfrwng diffodd, gan fod gan y darn gwaith faint penodol a bod y cyfernod dargludedd thermol hefyd yn werth penodol, bydd graddiant tymheredd penodol yn digwydd ar hyd rhan fewnol y darn gwaith yn ystod y broses oeri. Mae tymheredd yr wyneb yn isel, mae tymheredd y craidd yn uchel, ac mae tymheredd yr wyneb a'r craidd yn uchel. Mae gwahaniaeth tymheredd. Yn ystod proses oeri'r darn gwaith, mae dau ffenomen ffisegol hefyd: un yw ehangu thermol, wrth i'r tymheredd ostwng, bydd hyd llinell y darn gwaith yn crebachu; y llall yw trawsnewidiad austenit i martensit pan fydd y tymheredd yn gostwng i'r pwynt trawsnewid martensit, a fydd yn cynyddu'r gyfaint penodol. Oherwydd y gwahaniaeth tymheredd yn ystod y broses oeri, bydd faint o ehangu thermol yn wahanol mewn gwahanol rannau ar hyd trawsdoriad y darn gwaith, a bydd straen mewnol yn cael ei gynhyrchu mewn gwahanol rannau o'r darn gwaith. Oherwydd bodolaeth gwahaniaethau tymheredd o fewn y darn gwaith, efallai y bydd rhannau hefyd lle mae'r tymheredd yn gostwng yn gyflymach na'r pwynt lle mae martensit yn digwydd. Wrth drawsffurfio, mae'r gyfaint yn ehangu, ac mae'r rhannau â thymheredd uchel yn dal yn uwch na'r pwynt ac yn dal i fod yn y cyflwr austenit. Bydd y rhannau gwahanol hyn hefyd yn cynhyrchu straen mewnol oherwydd gwahaniaethau mewn newidiadau cyfaint penodol. Felly, gellir cynhyrchu dau fath o straen mewnol yn ystod y broses diffodd ac oeri: un yw straen thermol; y llall yw straen meinwe.
Yn ôl nodweddion amser bodolaeth straen mewnol, gellir ei rannu hefyd yn straen ar unwaith a straen gweddilliol. Gelwir y straen mewnol a gynhyrchir gan y darn gwaith ar adeg benodol yn ystod y broses oeri yn straen ar unwaith; ar ôl i'r darn gwaith oeri, gelwir y straen sy'n weddill y tu mewn i'r darn gwaith yn straen gweddilliol.
Mae straen thermol yn cyfeirio at y straen a achosir gan ehangu thermol anghyson (neu grebachiad oer) oherwydd gwahaniaethau tymheredd mewn gwahanol rannau o'r darn gwaith pan gaiff ei gynhesu (neu ei oeri).
Nawr cymerwch silindr solet fel enghraifft i ddangos ffurfiant a newid rheolau straen mewnol yn ystod ei broses oeri. Dim ond y straen echelinol a drafodir yma. Ar ddechrau'r oeri, oherwydd bod yr wyneb yn oeri'n gyflym, mae'r tymheredd yn isel, ac yn crebachu llawer, tra bod y craidd yn cael ei oeri, mae'r tymheredd yn uchel, ac mae'r crebachu'n fach. O ganlyniad, mae'r wyneb a'r tu mewn yn cael eu cyfyngu i'w gilydd, gan arwain at straen tynnol ar yr wyneb, tra bod y craidd dan bwysau. straen. Wrth i oeri fynd rhagddo, mae'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y tu mewn a'r tu allan yn cynyddu, ac mae'r straen mewnol hefyd yn cynyddu yn unol â hynny. Pan fydd y straen yn cynyddu i fod yn fwy na'r cryfder cynnyrch ar y tymheredd hwn, mae anffurfiad plastig yn digwydd. Gan fod trwch y galon yn uwch na thrwch yr wyneb, mae'r galon bob amser yn cyfangu'n echelinol yn gyntaf. O ganlyniad i anffurfiad plastig, nid yw'r straen mewnol yn cynyddu mwyach. Ar ôl oeri i gyfnod penodol o amser, bydd y gostyngiad yn nhymheredd yr wyneb yn arafu'n raddol, a bydd ei grebachu hefyd yn lleihau'n raddol. Ar yr adeg hon, mae'r craidd yn dal i grebachu, felly bydd y straen tynnol ar yr wyneb a'r straen cywasgol ar y craidd yn lleihau'n raddol nes iddynt ddiflannu. Fodd bynnag, wrth i'r oeri barhau, mae lleithder yr wyneb yn mynd yn is ac yn is, ac mae faint o grebachu yn mynd yn llai ac yn llai, neu hyd yn oed yn stopio crebachu. Gan fod y tymheredd yn y craidd yn dal yn uchel, bydd yn parhau i grebachu, ac yn y pen draw bydd straen cywasgol yn cael ei ffurfio ar wyneb y darn gwaith, tra bydd straen tynnol ar y craidd. Fodd bynnag, gan fod y tymheredd yn isel, nid yw'n hawdd i anffurfio plastig ddigwydd, felly bydd y straen hwn yn cynyddu wrth i'r oeri fynd rhagddo. Mae'n parhau i gynyddu ac yn y pen draw mae'n aros y tu mewn i'r darn gwaith fel straen gweddilliol.
Gellir gweld bod y straen thermol yn ystod y broses oeri yn achosi i'r haen wyneb gael ei hymestyn a'r craidd gael ei gywasgu i ddechrau, a'r straen gweddilliol sy'n weddill yw'r haen wyneb i'w chywasgu a'r craidd i'w ymestyn.
I grynhoi, mae'r straen thermol a gynhyrchir yn ystod oeri diffodd yn cael ei achosi gan y gwahaniaeth tymheredd trawsdoriadol yn ystod y broses oeri. Po fwyaf yw'r gyfradd oeri a pho fwyaf yw'r gwahaniaeth tymheredd trawsdoriadol, y mwyaf yw'r straen thermol a gynhyrchir. O dan yr un amodau cyfrwng oeri, po uchaf yw tymheredd gwresogi'r darn gwaith, y mwyaf yw'r maint, y lleiaf yw dargludedd thermol y dur, y mwyaf yw'r gwahaniaeth tymheredd o fewn y darn gwaith, a'r mwyaf yw'r straen thermol. Os caiff y darn gwaith ei oeri'n anwastad ar dymheredd uchel, bydd yn cael ei ystumio a'i ddadffurfio. Os yw'r straen tynnol ar unwaith a gynhyrchir yn ystod proses oeri'r darn gwaith yn fwy na chryfder tynnol y deunydd, bydd craciau diffodd yn digwydd.
Mae straen trawsnewid cyfnod yn cyfeirio at y straen a achosir gan amseriad gwahanol trawsnewid cyfnod mewn gwahanol rannau o'r darn gwaith yn ystod y broses trin gwres, a elwir hefyd yn straen meinwe.
Yn ystod diffodd ac oeri cyflym, pan gaiff yr haen wyneb ei hoeri i'r pwynt Ms, mae trawsnewidiad martensitig yn digwydd ac yn achosi ehangu cyfaint. Fodd bynnag, oherwydd rhwystr y craidd nad yw wedi cael ei drawsnewid eto, mae'r haen wyneb yn cynhyrchu straen cywasgol, tra bod gan y craidd straen tynnol. Pan fydd y straen yn ddigon mawr, bydd yn achosi anffurfiad. Pan gaiff y craidd ei oeri i'r pwynt Ms, bydd hefyd yn cael ei drawsnewid yn martensitig ac yn ehangu o ran cyfaint. Fodd bynnag, oherwydd cyfyngiadau'r haen wyneb wedi'i thrawsnewid gyda phlastigedd isel a chryfder uchel, bydd ei straen gweddilliol terfynol ar ffurf tensiwn arwyneb, a bydd y craidd o dan bwysau. Gellir gweld bod y newid a chyflwr terfynol straen trawsnewid cyfnod yn union gyferbyn â straen thermol. Ar ben hynny, gan fod straen newid cyfnod yn digwydd ar dymheredd isel gyda phlastigedd isel, mae anffurfiad yn anodd ar yr adeg hon, felly mae straen newid cyfnod yn fwy tebygol o achosi cracio'r darn gwaith.
Mae yna lawer o ffactorau sy'n effeithio ar faint y straen trawsnewid cyfnod. Po gyflymaf yw cyfradd oeri'r dur yn yr ystod tymheredd trawsnewid martensit, y mwyaf yw maint y darn dur, y gwaethaf yw dargludedd thermol y dur, y mwyaf yw cyfaint penodol y martensit, y mwyaf yw'r straen trawsnewid cyfnod. Y mwyaf y mae'n mynd. Yn ogystal, mae'r straen trawsnewid cyfnod hefyd yn gysylltiedig â chyfansoddiad y dur a chaledwch y dur. Er enghraifft, mae dur aloi uchel carbon uchel yn cynyddu cyfaint penodol martensit oherwydd ei gynnwys carbon uchel, a ddylai gynyddu straen trawsnewid cyfnod y dur. Fodd bynnag, wrth i'r cynnwys carbon gynyddu, mae'r pwynt Ms yn lleihau, ac mae llawer iawn o austenit yn cael ei gadw ar ôl diffodd. Mae ei ehangu cyfaint yn lleihau ac mae'r straen gweddilliol yn isel.
(2) Anffurfiad y darn gwaith yn ystod diffodd
Yn ystod diffodd, mae dau brif fath o anffurfiad yn y darn gwaith: un yw'r newid yn siâp geometrig y darn gwaith, sy'n amlygu ei hun fel newidiadau mewn maint a siâp, a elwir yn aml yn anffurfiad ystofio, a achosir gan straen diffodd; y llall yw anffurfiad cyfaint, sy'n amlygu ei hun fel ehangu neu grebachiad cyfrannol o gyfaint y darn gwaith, a achosir gan y newid mewn cyfaint penodol yn ystod newid cyfnod.
Mae anffurfiad ystumio hefyd yn cynnwys anffurfiad siâp ac anffurfiad troelli. Achosir anffurfiad troelli yn bennaf gan osod y darn gwaith yn amhriodol yn y ffwrnais yn ystod gwresogi, neu ddiffyg triniaeth siapio ar ôl cywiro'r anffurfiad cyn diffodd, neu oeri anwastad gwahanol rannau o'r darn gwaith pan fydd y darn gwaith yn cael ei oeri. Gellir dadansoddi a datrys yr anffurfiad hwn ar gyfer sefyllfaoedd penodol. Mae'r canlynol yn bennaf yn trafod anffurfiad cyfaint ac anffurfiad siâp.
1) Achosion anffurfiad diffodd a'i reolau newidiol
Anffurfiad cyfaint a achosir gan drawsnewidiad strwythurol Mae cyflwr strwythurol y darn gwaith cyn diffodd yn gyffredinol yn berlit, hynny yw, strwythur cymysg o ferrite a sementit, ac ar ôl diffodd mae'n strwythur martensitig. Bydd gwahanol gyfrolau penodol y meinweoedd hyn yn achosi newidiadau cyfaint cyn ac ar ôl diffodd, gan arwain at anffurfiad. Fodd bynnag, dim ond ehangu a chontractio cyfrannol y mae'r anffurfiad hwn yn ei achosi i'r darn gwaith, felly nid yw'n newid siâp y darn gwaith.
Yn ogystal, po fwyaf o martensit sydd yn y strwythur ar ôl triniaeth wres, neu po uchaf yw cynnwys carbon y martensit, y mwyaf yw ei ehangu cyfaint, a pho fwyaf yw faint o austenit a gedwir, y lleiaf yw'r ehangu cyfaint. Felly, gellir rheoli'r newid cyfaint trwy reoli cynnwys cymharol martensit a martensit gweddilliol yn ystod triniaeth wres. Os caiff ei reoli'n iawn, ni fydd y gyfaint yn ehangu nac yn crebachu.
Anffurfiad siâp a achosir gan straen thermol Mae anffurfiad a achosir gan straen thermol yn digwydd mewn ardaloedd tymheredd uchel lle mae cryfder cynnyrch rhannau dur yn isel, mae'r plastigedd yn uchel, mae'r wyneb yn oeri'n gyflym, a'r gwahaniaeth tymheredd rhwng tu mewn a thu allan y darn gwaith yw'r mwyaf. Ar yr adeg hon, y straen thermol ar unwaith yw straen tynnol arwyneb a straen cywasgol craidd. Gan fod tymheredd y craidd yn uchel ar yr adeg hon, mae'r cryfder cynnyrch yn llawer is na'r wyneb, felly mae'n amlygu fel anffurfiad o dan weithred straen cywasgol aml-gyfeiriadol, hynny yw, mae'r ciwb yn sfferig o ran cyfeiriad. Amrywiaeth. Y canlyniad yw bod yr un mwy yn crebachu, tra bod yr un llai yn ehangu. Er enghraifft, mae silindr hir yn byrhau i gyfeiriad yr hyd ac yn ehangu i gyfeiriad y diamedr.
Anffurfiad siâp a achosir gan straen meinwe Mae anffurfiad a achosir gan straen meinwe hefyd yn digwydd yn gynnar pan fydd straen meinwe ar ei uchaf. Ar yr adeg hon, mae'r gwahaniaeth tymheredd trawsdoriad yn fawr, mae tymheredd y craidd yn uwch, mae'n dal i fod yn y cyflwr austenit, mae'r plastigedd yn dda, ac mae'r cryfder cynnyrch yn isel. Y straen meinwe ar unwaith yw straen cywasgol arwyneb a straen tynnol craidd. Felly, mae'r anffurfiad yn amlygu ei hun fel ymestyniad y craidd o dan weithred straen tynnol aml-gyfeiriadol. Y canlyniad yw, o dan weithred straen meinwe, bod ochr fwy'r darn gwaith yn ymestyn, tra bod yr ochr lai yn byrhau. Er enghraifft, yr anffurfiad a achosir gan straen meinwe mewn silindr hir yw ymestyniad o ran hyd a lleihau diamedr.
Mae Tabl 5.3 yn dangos rheolau anffurfiad diffodd gwahanol rannau dur nodweddiadol.
2) Ffactorau sy'n effeithio ar anffurfiad diffodd
Y ffactorau sy'n effeithio ar yr anffurfiad diffodd yw cyfansoddiad cemegol y dur, y strwythur gwreiddiol, geometreg y rhannau a'r broses trin gwres yn bennaf.
3) Diffodd craciau
Mae craciau mewn rhannau yn digwydd yn bennaf yng nghyfnod hwyr y diffodd ac oeri, hynny yw, ar ôl i'r trawsnewidiad martensitig gael ei gwblhau'n y bôn neu ar ôl oeri'n llwyr, mae methiant brau yn digwydd oherwydd bod y straen tynnol yn y rhannau'n fwy na chryfder torri'r dur. Mae craciau fel arfer yn berpendicwlar i gyfeiriad yr anffurfiad tynnol mwyaf, felly mae gwahanol ffurfiau o graciau mewn rhannau'n dibynnu'n bennaf ar gyflwr dosbarthiad y straen.
Mathau cyffredin o graciau diffodd: Cynhyrchir craciau hydredol (echelinol) yn bennaf pan fydd y straen tynnol tangiadol yn fwy na chryfder torri'r deunydd; ffurfir craciau traws pan fydd y straen tynnol echelinol mawr a ffurfir ar wyneb mewnol y rhan yn fwy na chryfder torri'r deunydd. Craciau; ffurfir craciau rhwydwaith o dan weithred straen tynnol dau ddimensiwn ar yr wyneb; mae craciau pilio yn digwydd mewn haen galed denau iawn, a all ddigwydd pan fydd y straen yn newid yn sydyn a phan fydd straen tynnol gormodol yn gweithredu i'r cyfeiriad rheiddiol. Math o grac.
Gelwir craciau hydredol hefyd yn graciau echelinol. Mae craciau'n digwydd ar y straen tynnol mwyaf ger wyneb y rhan, ac mae ganddynt ddyfnder penodol tuag at y canol. Mae cyfeiriad y craciau fel arfer yn gyfochrog â'r echelin, ond gall y cyfeiriad newid hefyd pan fydd crynodiad straen yn y rhan neu pan fydd diffygion strwythurol mewnol.
Ar ôl i'r darn gwaith gael ei ddiffodd yn llwyr, mae craciau hydredol yn dueddol o ddigwydd. Mae hyn yn gysylltiedig â'r straen tynnol tangiadol mawr ar wyneb y darn gwaith wedi'i ddiffodd. Wrth i gynnwys carbon y dur gynyddu, mae'r duedd i ffurfio craciau hydredol yn cynyddu. Mae gan ddur carbon isel gyfaint penodol bach o martensit a straen thermol cryf. Mae straen cywasgol gweddilliol mawr ar yr wyneb, felly nid yw'n hawdd ei ddiffodd. Wrth i'r cynnwys carbon gynyddu, mae'r straen cywasgol arwyneb yn lleihau ac mae'r straen strwythurol yn cynyddu. Ar yr un pryd, mae'r straen tynnol brig yn symud tuag at yr haen arwyneb. Felly, mae dur carbon uchel yn dueddol o graciau diffodd hydredol pan gaiff ei orboethi.
Mae maint y rhannau'n effeithio'n uniongyrchol ar faint a dosbarthiad straen gweddilliol, ac mae ei duedd i gracio wrth ddiffodd hefyd yn wahanol. Mae craciau hydredol hefyd yn cael eu ffurfio'n hawdd trwy ddiffodd o fewn yr ystod maint trawsdoriad peryglus. Yn ogystal, mae rhwystr deunyddiau crai dur yn aml yn achosi craciau hydredol. Gan fod y rhan fwyaf o rannau dur yn cael eu gwneud trwy rolio, mae cynhwysiadau nad ydynt yn aur, carbidau, ac ati yn y dur wedi'u dosbarthu ar hyd y cyfeiriad anffurfio, gan achosi i'r dur fod yn anisotropig. Er enghraifft, os oes gan y dur offer strwythur tebyg i fand, mae ei gryfder torri traws ar ôl diffodd 30% i 50% yn llai na'r cryfder torri hydredol. Os oes ffactorau fel cynhwysiadau nad ydynt yn aur yn y dur sy'n achosi crynodiad straen, hyd yn oed os yw'r straen tangiadol yn fwy na'r straen echelinol, mae craciau hydredol yn hawdd eu ffurfio o dan amodau straen isel. Am y rheswm hwn, mae rheolaeth lem ar lefel y cynhwysiadau anfetelaidd a siwgr mewn dur yn ffactor pwysig wrth atal craciau diffodd.
Nodweddion dosbarthu straen mewnol craciau traws a chraciau arc yw: mae'r wyneb yn destun straen cywasgol. Ar ôl gadael yr wyneb am bellter penodol, mae'r straen cywasgol yn newid i straen tynnol mawr. Mae'r crac yn digwydd yn ardal y straen tynnol, ac yna pan fydd y straen mewnol yn lledaenu i wyneb y rhan dim ond os caiff ei ailddosbarthu neu os yw brauder y dur yn cynyddu ymhellach.
Mae craciau traws yn aml yn digwydd mewn rhannau siafft mawr, fel rholeri, rotorau tyrbin neu rannau siafft eraill. Nodweddion y craciau yw eu bod yn berpendicwlar i gyfeiriad yr echelin ac yn torri o'r tu mewn i'r tu allan. Maent yn aml yn cael eu ffurfio cyn cael eu caledu ac yn cael eu hachosi gan straen thermol. Yn aml mae gan ffugiadau mawr ddiffygion metelegol fel mandyllau, cynhwysiadau, craciau ffug a smotiau gwyn. Mae'r diffygion hyn yn gwasanaethu fel man cychwyn torri a thorri o dan weithred straen tynnol echelinol. Mae craciau arc yn cael eu hachosi gan straen thermol ac fel arfer maent wedi'u dosbarthu ar siâp arc yn y rhannau lle mae siâp y rhan yn newid. Mae'n digwydd yn bennaf y tu mewn i'r darn gwaith neu ger ymylon miniog, rhigolau a thyllau, ac mae wedi'i ddosbarthu ar siâp arc. Pan na chaiff rhannau dur carbon uchel gyda diamedr neu drwch o 80 i 100 mm neu fwy eu diffodd, bydd yr wyneb yn dangos straen cywasgol a bydd y canol yn dangos straen tynnol. Straen, mae'r straen tynnol mwyaf yn digwydd yn y parth pontio o'r haen galed i'r haen heb ei chaledu, ac mae craciau arc yn digwydd yn yr ardaloedd hyn. Yn ogystal, mae'r gyfradd oeri ar ymylon miniog a chorneli yn gyflym ac mae'r cyfan yn cael ei ddiffodd. Wrth drawsnewid i rannau ysgafn, hynny yw, i'r ardal heb ei chaledu, mae'r parth straen tynnol mwyaf yn ymddangos yma, felly mae craciau arc yn dueddol o ddigwydd. Mae'r gyfradd oeri ger twll pin, rhigol neu dwll canol y darn gwaith yn araf, mae'r haen galed gyfatebol yn denau, a gall y straen tynnol ger y parth trawsnewid caled achosi craciau arc yn hawdd.
Craciau reticwlaidd, a elwir hefyd yn graciau arwyneb, yw craciau arwyneb. Mae dyfnder y crac yn fas, fel arfer tua 0.01 ~ 1.5mm. Prif nodwedd y math hwn o grac yw nad oes gan gyfeiriad mympwyol y crac ddim i'w wneud â siâp y rhan. Mae llawer o graciau wedi'u cysylltu â'i gilydd i ffurfio rhwydwaith ac maent wedi'u dosbarthu'n eang. Pan fydd dyfnder y crac yn fwy, fel mwy nag 1 mm, mae nodweddion y rhwydwaith yn diflannu ac yn dod yn graciau wedi'u cyfeirio ar hap neu wedi'u dosbarthu'n hydredol. Mae craciau rhwydwaith yn gysylltiedig â chyflwr straen tynnol dau ddimensiwn ar yr wyneb.
Mae rhannau dur carbon uchel neu garbwriedig sydd â haen ddadgarbwriedig ar yr wyneb yn dueddol o ffurfio craciau rhwydwaith yn ystod diffodd. Mae hyn oherwydd bod gan yr haen wyneb gynnwys carbon is a chyfaint penodol llai na'r haen fewnol o fartensit. Yn ystod diffodd, mae haen wyneb y carbid yn destun straen tynnol. Bydd rhannau nad yw eu haen dadffosfforeiddio wedi'i thynnu'n llwyr yn ystod prosesu mecanyddol hefyd yn ffurfio craciau rhwydwaith yn ystod diffodd amledd uchel neu wyneb fflam. Er mwyn osgoi craciau o'r fath, dylid rheoli ansawdd wyneb y rhannau'n llym, a dylid atal weldio ocsideiddio yn ystod triniaeth wres. Yn ogystal, ar ôl defnyddio'r marw ffugio am gyfnod penodol o amser, mae craciau blinder thermol sy'n ymddangos mewn stribedi neu rwydweithiau yn y ceudod a chraciau yn y broses falu o rannau wedi'u diffodd i gyd yn perthyn i'r ffurf hon.
Mae craciau pilio yn digwydd mewn ardal gul iawn o'r haen wyneb. Mae straen cywasgol yn gweithredu i'r cyfeiriadau echelinol a thangiadol, ac mae straen tynnol yn digwydd i'r cyfeiriad rheiddiol. Mae'r craciau'n gyfochrog ag wyneb y rhan. Mae pilio'r haen galed ar ôl i'r rhannau diffodd yr wyneb a charbwrio oeri yn perthyn i graciau o'r fath. Mae ei ddigwyddiad yn gysylltiedig â'r strwythur anwastad yn yr haen galed. Er enghraifft, ar ôl i'r dur carbwriedig aloi gael ei oeri ar gyflymder penodol, y strwythur yn yr haen carbwriedig yw: haen allanol o berlit + carbid mân iawn, ac mae'r is-haen yn martensit + Austenit gweddilliol, yr haen fewnol yw perlit mân neu strwythur perlit mân iawn. Gan mai cyfaint penodol ffurfio'r is-haen martensit yw'r mwyaf, canlyniad ehangu cyfaint yw bod straen cywasgol yn gweithredu ar yr haen wyneb i'r cyfeiriadau echelinol a thangiadol, ac mae straen tynnol yn digwydd i'r cyfeiriad rheiddiol, ac mae mwtaniad straen yn digwydd i'r tu mewn, gan drawsnewid i gyflwr straen cywasgol, ac mae craciau pilio yn digwydd mewn ardaloedd tenau iawn lle mae straen yn trawsnewid yn sydyn. Yn gyffredinol, mae craciau'n llechu y tu mewn yn gyfochrog â'r wyneb, ac mewn achosion difrifol gallant achosi pilio arwyneb. Os caiff cyfradd oeri rhannau wedi'u carbureiddio ei chyflymu neu ei lleihau, gellir cael strwythur martensit unffurf neu strwythur perlit ultra-fân yn yr haen wedi'i charbureiddio, a all atal craciau o'r fath rhag digwydd. Yn ogystal, yn ystod diffodd arwyneb amledd uchel neu fflam, mae'r wyneb yn aml yn gorboethi a gall yr anghysondeb strwythurol ar hyd yr haen galed ffurfio craciau arwyneb o'r fath yn hawdd.
Mae micrograciau yn wahanol i'r pedwar crac uchod gan eu bod yn cael eu hachosi gan ficrostraen. Mae craciau rhyngronynnog sy'n ymddangos ar ôl diffodd, gorboethi a malu dur offer carbon uchel neu ddarnau gwaith wedi'u carbureiddio, yn ogystal â chraciau a achosir gan beidio â thymheru rhannau wedi'u diffodd yn amserol, i gyd yn gysylltiedig â bodolaeth ac ehangu dilynol micrograciau yn y dur.
Rhaid archwilio micrograciau o dan ficrosgop. Maent fel arfer yn digwydd ar ffiniau graenau austenit gwreiddiol neu wrth gyffordd dalennau martensit. Mae rhai craciau'n treiddio'r dalennau martensit. Mae ymchwil yn dangos bod micrograciau'n fwy cyffredin mewn martensit gefeilliedig naddionog. Y rheswm yw bod y martensit naddionog yn gwrthdaro â'i gilydd wrth dyfu ar gyflymder uchel ac yn cynhyrchu straen uchel. Fodd bynnag, mae'r martensit gefeilliedig ei hun yn frau ac ni all gynhyrchu dadffurfiad plastig sy'n llacio straen, gan achosi micrograciau'n hawdd. Mae'r gronynnau austenit yn fras ac mae'r tueddiad i ficrograciau'n cynyddu. Bydd presenoldeb micrograciau yn y dur yn lleihau cryfder a phlastigedd y rhannau wedi'u diffodd yn sylweddol, gan arwain at ddifrod cynnar (torri) y rhannau.
Er mwyn osgoi micrograciau mewn rhannau dur carbon uchel, gellir mabwysiadu mesurau fel gostwng tymheredd gwresogi diffodd, cael strwythur martensit mân, a lleihau'r cynnwys carbon mewn martensit. Yn ogystal, mae tymheru amserol ar ôl diffodd yn ddull effeithiol o leihau straen mewnol. Mae profion wedi profi, ar ôl tymheru digonol uwchlaw 200°C, bod y carbidau sy'n gwaddodi yn y craciau yn cael yr effaith o "weldio" y craciau, a all leihau peryglon micrograciau yn sylweddol.
Mae'r uchod yn drafodaeth o achosion a dulliau atal craciau yn seiliedig ar batrwm dosbarthu'r crac. Mewn cynhyrchu gwirioneddol, mae dosbarthiad craciau yn amrywio oherwydd ffactorau fel ansawdd dur, siâp y rhan, a thechnoleg prosesu poeth ac oer. Weithiau mae craciau eisoes yn bodoli cyn triniaeth wres ac yn ehangu ymhellach yn ystod y broses diffodd; weithiau gall sawl math o graciau ymddangos yn yr un rhan ar yr un pryd. Yn yr achos hwn, yn seiliedig ar nodweddion morffolegol y crac, dylid defnyddio dadansoddiad macrosgopig o wyneb y toriad, archwiliad metelograffig, a phan fo angen, dadansoddiad cemegol a dulliau eraill i gynnal dadansoddiad cynhwysfawr o ansawdd y deunydd, strwythur sefydliadol i achosion straen triniaeth wres i ddod o hyd i'r crac, y prif achosion ac yna pennu mesurau ataliol effeithiol.
Mae dadansoddi craciau trwy dorri yn ddull pwysig o ddadansoddi achosion craciau. Mae gan unrhyw doriad fan cychwyn ar gyfer craciau. Fel arfer, mae craciau diffodd yn dechrau o'r pwynt cydgyfeirio craciau rheiddiol.
Os yw tarddiad y crac yn bodoli ar wyneb y rhan, mae'n golygu bod y crac wedi'i achosi gan straen tynnol gormodol ar yr wyneb. Os nad oes unrhyw ddiffygion strwythurol fel cynhwysiadau ar yr wyneb, ond mae ffactorau crynodiad straen fel marciau cyllell difrifol, graddfa ocsid, corneli miniog rhannau dur, neu rannau mwtaniad strwythurol, gall craciau ddigwydd.
Os yw tarddiad y crac y tu mewn i'r rhan, mae'n gysylltiedig â diffygion deunydd neu straen tynnol gweddilliol mewnol gormodol. Mae wyneb toriad diffodd arferol yn llwyd a phorslen mân. Os yw wyneb y toriad yn llwyd tywyll ac yn garw, mae'n cael ei achosi gan orboethi neu mae'r meinwe wreiddiol yn drwchus.
Yn gyffredinol, ni ddylai fod lliw ocsideiddio ar ran wydr y crac diffodd, ac ni ddylai fod dadgarboneiddio o amgylch y crac. Os oes dadgarboneiddio o amgylch y crac neu liw ocsideiddio ar ran y crac, mae'n dangos bod craciau eisoes wedi'u gwneud yn y rhan cyn diffodd, a bydd y craciau gwreiddiol yn ehangu o dan ddylanwad straen triniaeth wres. Os gwelir carbidau wedi'u gwahanu a chynhwysiadau ger craciau'r rhan, mae'n golygu bod y craciau'n gysylltiedig â gwahanu difrifol carbidau yn y deunydd crai neu bresenoldeb cynhwysiadau. Os mai dim ond ar gorneli miniog neu rannau mwtaniad siâp y rhan y mae craciau'n ymddangos heb y ffenomen uchod, mae'n golygu bod y crac wedi'i achosi gan ddyluniad strwythurol afresymol y rhan neu fesurau amhriodol i atal craciau, neu straen triniaeth wres gormodol.
Yn ogystal, mae craciau mewn rhannau triniaeth wres gemegol a diffodd wyneb yn ymddangos yn bennaf ger yr haen galed. Mae gwella strwythur yr haen galed a lleihau straen triniaeth wres yn ffyrdd pwysig o osgoi craciau arwyneb.
Amser postio: Mai-22-2024