Ang kahulugan ug katuyoan sa quenching
Ang asero gipainit sa temperatura nga labaw sa kritikal nga punto nga Ac3 (hypoeutectoid steel) o Ac1 (hypereutectoid steel), gihuptan sulod sa usa ka yugto sa panahon aron kini hingpit o partially nga austenitized, ug dayon gipabugnaw sa usa ka gikusgon nga mas taas kay sa kritikal nga gikusgon sa quenching. Ang proseso sa heat treatment nga nag-usab sa supercooled austenite ngadto sa martensite o lower bainite gitawag og quenching.
Ang katuyoan sa quenching mao ang pag-usab sa supercooled austenite ngadto sa martensite o bainite aron makakuha og martensite o mas ubos nga bainite nga istruktura, nga dayon gihiusa sa tempering sa lainlaing mga temperatura aron mapauswag pag-ayo ang kusog, katig-a, ug resistensya sa asero. Ang pagkasul-ob, kusog ug kalig-on sa kakapoy, ug uban pa, aron matubag ang lainlaing mga kinahanglanon sa paggamit sa lainlaing mga mekanikal nga piyesa ug himan. Ang quenching mahimo usab nga gamiton aron matubag ang espesyal nga pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa pipila ka espesyal nga mga asero sama sa ferromagnetism ug resistensya sa kaagnasan.
Kon ang mga parte sa asero pabugnawon sa quenching medium nga adunay mga pagbag-o sa pisikal nga kahimtang, ang proseso sa pagpabugnaw kasagarang gibahin sa mosunod nga tulo ka hugna: vapor film stage, boiling stage, ug convection stage.
Pagkatig-a sa asero
Ang pagka-hardenability ug pagka-hardeability duha ka mga timailhan sa performance nga nagpaila sa abilidad sa asero nga moagi sa quenching. Kini usab importante nga basehan sa pagpili ug paggamit sa materyal.
1. Ang mga konsepto sa pagka-hardeable ug pagka-hardeable
Ang pagka-hardenable mao ang abilidad sa asero nga makab-ot ang pinakataas nga katig-a nga mahimo niini kung kini gipalong ug gipatig-a ubos sa sulundon nga mga kondisyon. Ang pangunang butang nga nagtino sa pagka-hardenable sa asero mao ang carbon content sa asero. Aron mas tukma, kini ang carbon content nga natunaw sa austenite atol sa pagpalong ug pagpainit. Kon mas taas ang carbon content, mas taas ang pagka-hardenable sa asero. Ang mga elemento sa alloying sa asero adunay gamay nga epekto sa pagka-hardenable, apan kini adunay dakong epekto sa pagka-hardenable sa asero.
Ang pagka-hardenable nagtumong sa mga kinaiya nga nagtino sa giladmon sa pagka-hardening ug distribusyon sa katig-a sa asero ubos sa gitakdang mga kondisyon. Kana mao, ang abilidad sa pagkuha sa giladmon sa gipagahi nga layer kung ang asero gipalong. Kini usa ka kinaiyanhon nga kabtangan sa asero. Ang pagka-hardenable aktuwal nga nagpakita sa kadali sa pagkakabig sa austenite ngadto sa martensite kung ang asero gipalong. Kini labi nga may kalabutan sa kalig-on sa supercooled austenite sa asero, o sa kritikal nga rate sa pagpabugnaw sa quenching sa asero.
Kinahanglan usab nga ipunting nga ang pagkatig-a sa asero kinahanglan nga mailhan gikan sa epektibo nga giladmon sa pagpatig-a sa mga bahin sa asero ubos sa piho nga mga kondisyon sa pagpalong. Ang pagkatig-a sa asero usa ka kinaiyanhon nga kabtangan sa asero mismo. Nagdepende lamang kini sa kaugalingon nga mga hinungdan sa sulod ug wala’y kalabotan sa mga hinungdan sa gawas. Ang epektibo nga giladmon sa pagpatig-a sa asero dili lamang nagdepende sa pagkatig-a sa asero, apan nagdepende usab sa materyal nga gigamit. Kini may kalabotan sa mga hinungdan sa gawas sama sa medium sa pagpabugnaw ug gidak-on sa workpiece. Pananglitan, ubos sa parehas nga mga kondisyon sa austenitizing, ang pagkatig-a sa parehas nga asero parehas, apan ang epektibo nga giladmon sa pagpatig-a sa water quenching mas dako kaysa sa oil quenching, ug ang gagmay nga mga bahin mas gamay kaysa oil quenching. Ang epektibo nga giladmon sa pagpatig-a sa dagkong mga bahin dako. Dili kini maingon nga ang water quenching adunay mas taas nga pagkatig-a kaysa oil quenching. Dili maingon nga ang gagmay nga mga bahin adunay mas taas nga pagkatig-a kaysa dagkong mga bahin. Makita nga aron masusi ang pagkatig-a sa asero, ang impluwensya sa mga hinungdan sa gawas sama sa porma, gidak-on sa workpiece, medium sa pagpabugnaw, ug uban pa kinahanglan nga tangtangon.
Dugang pa, tungod kay ang pagka-hardeable ug pagka-hardeable duha ka managlahing konsepto, ang asero nga taas og katig-a human sa quenching dili kinahanglan nga taas og ka-hardeable; ug ang asero nga ubos og katig-a mahimo usab nga taas og ka-hardeable.
2. Mga butang nga makaapekto sa pagkatig-a
Ang pagkatig-a sa asero nagdepende sa kalig-on sa austenite. Bisan unsang butang nga makapauswag sa kalig-on sa supercooled austenite, mobalhin sa C curve ngadto sa tuo, ug sa ingon makunhuran ang kritikal nga rate sa pagpabugnaw makapauswag sa pagkatig-a sa taas nga asero. Ang kalig-on sa austenite nagdepende sa kemikal nga komposisyon niini, gidak-on sa lugas ug pagkaparehas sa komposisyon, nga may kalabutan sa kemikal nga komposisyon sa asero ug mga kondisyon sa pagpainit.
3. Pamaagi sa pagsukod sa pagkatig-a
Daghang mga pamaagi sa pagsukod sa pagkatig-a sa asero, ang labing kasagarang gigamit mao ang pamaagi sa pagsukod sa kritikal nga diametro ug ang pamaagi sa pagsulay sa katapusan sa pagkatig-a.
(1) Pamaagi sa pagsukod sa kritikal nga diametro
Human ma-quench ang asero sa usa ka piho nga medium, ang pinakataas nga diametro kung ang kinauyokan makakuha sa tanan nga martensite o 50% nga istruktura sa martensite gitawag nga kritikal nga diametro, nga girepresentahan sa Dc. Ang pamaagi sa pagsukod sa kritikal nga diametro mao ang paghimo og serye sa mga lingin nga rod nga adunay lainlaing mga diametro, ug pagkahuman sa quenching, sukda ang kurba sa katig-a nga U nga giapod-apod ubay sa diametro sa matag seksyon sa sample, ug pangitaa ang rod nga adunay semi-martensite nga istruktura sa tunga. Ang diametro sa lingin nga rod mao kana ang kritikal nga diametro. Kon mas dako ang kritikal nga diametro, mas taas ang pagka-hardeable sa asero.
(2) Pamaagi sa pagsulay sa pagtapos sa pagpalong
Ang pamaagi sa pagsulay sa katapusan nga pagpahumok naggamit ug standard nga gidak-on sa ispesimen nga natapos sa katapusan nga pagpahumok (Ф25mm × 100mm). Human sa austenitization, ang tubig isablig sa usa ka tumoy sa ispesimen gamit ang espesyal nga kagamitan aron kini pabugnawon. Human sa pagpabugnaw, ang katig-a gisukod subay sa direksyon sa axis - gikan sa tumoy nga gipabugnaw sa tubig. Pamaagi sa pagsulay alang sa kurba sa relasyon sa distansya. Ang pamaagi sa pagsulay sa katapusan nga pagpahumok usa sa mga pamaagi aron mahibal-an ang pagka-hardenable sa asero. Ang mga bentaha niini mao ang yano nga operasyon ug lapad nga range sa aplikasyon.
4. Pagwagtang sa stress, deformation ug cracking
(1) Internal nga stress sa workpiece atol sa quenching
Kon ang workpiece paspas nga pabugnawon sa quenching medium, tungod kay ang workpiece adunay piho nga gidak-on ug ang thermal conductivity coefficient usa usab ka piho nga kantidad, usa ka piho nga gradient sa temperatura ang mahitabo ubay sa sulod nga bahin sa workpiece atol sa proseso sa pagpabugnaw. Ubos ang temperatura sa nawong, taas ang temperatura sa kinauyokan, ug taas ang temperatura sa nawong ug kinauyokan. Adunay kalainan sa temperatura. Atol sa proseso sa pagpabugnaw sa workpiece, adunay usab duha ka pisikal nga panghitabo: ang usa mao ang thermal expansion, samtang moubos ang temperatura, ang gitas-on sa linya sa workpiece mokunhod; ang lain mao ang pagbag-o sa austenite ngadto sa martensite kung ang temperatura moubos sa martensite transformation point. , nga modugang sa piho nga gidaghanon. Tungod sa kalainan sa temperatura atol sa proseso sa pagpabugnaw, ang gidaghanon sa thermal expansion managlahi sa lainlaing mga bahin ubay sa cross section sa workpiece, ug ang internal stress mamugna sa lainlaing mga bahin sa workpiece. Tungod sa paglungtad sa mga kalainan sa temperatura sulod sa workpiece, mahimo usab nga adunay mga bahin diin ang temperatura mas paspas nga moubos kaysa sa punto diin ang martensite mahitabo. Ang pagbag-o, ang volume molapad, ug ang mga parte nga adunay taas nga temperatura mas taas gihapon kay sa punto ug naa gihapon sa austenite nga estado. Kining lain-laing mga parte makamugna usab og internal stress tungod sa mga kalainan sa piho nga mga pagbag-o sa volume. Busa, duha ka klase sa internal stress ang mahimong mamugna atol sa proseso sa quenching ug cooling: ang usa mao ang thermal stress; ang usa mao ang tissue stress.
Sumala sa mga kinaiya sa internal stress sa panahon sa paglungtad, mahimo usab kini nga bahinon sa instant stress ug residual stress. Ang internal stress nga namugna sa workpiece sa usa ka piho nga gutlo atol sa proseso sa pagpabugnaw gitawag nga instant stress; human mabugnaw ang workpiece, ang stress nga nahabilin sa sulod sa workpiece gitawag nga residual stress.
Ang thermal stress nagtumong sa stress nga gipahinabo sa dili makanunayon nga thermal expansion (o cold contraction) tungod sa kalainan sa temperatura sa lainlaing mga bahin sa workpiece kung kini gipainit (o gipabugnaw).
Karon, kuhaa ang usa ka solidong silindro isip ehemplo aron ipakita ang mga lagda sa pagporma ug pagbag-o sa internal stress atol sa proseso sa pagpabugnaw niini. Ang axial stress lang ang gihisgutan dinhi. Sa pagsugod sa pagpabugnaw, tungod kay ang nawong dali nga mobugnaw, ang temperatura ubos, ug mokunhod pag-ayo, samtang ang kinauyokan gipabugnaw, ang temperatura taas, ug ang pagkunhod gamay. Tungod niini, ang nawong ug ang sulod gipugngan sa usag usa, nga moresulta sa tensile stress sa nawong, samtang ang kinauyokan ubos sa presyur. stress. Samtang nagpadayon ang pagpabugnaw, ang kalainan sa temperatura tali sa sulod ug gawas motaas, ug ang internal stress motaas usab sumala niana. Kung ang stress motaas nga molapas sa yield strength niini nga temperatura, mahitabo ang plastic deformation. Tungod kay ang gibag-on sa kasingkasing mas taas kaysa sa nawong, ang kasingkasing kanunay nga mokontrata sa axial una. Ingon usa ka resulta sa plastic deformation, ang internal stress dili na motaas. Human sa pagpabugnaw sa usa ka piho nga yugto sa panahon, ang pagkunhod sa temperatura sa nawong anam-anam nga mohinay, ug ang pagkunhod niini anam-anam usab nga mokunhod. Niining panahona, ang kinauyokan nagkunot pa, busa ang tensile stress sa nawong ug ang compressive stress sa kinauyokan anam-anam nga mokunhod hangtod nga mawala kini. Apan, samtang nagpadayon ang pagpabugnaw, ang humidity sa ibabaw moubos ug moubos, ug ang gidaghanon sa pagkunhod mogamay ug mogamay, o mohunong pa gani sa pagkunhod. Tungod kay taas gihapon ang temperatura sa kinauyokan, kini magpadayon sa pagkunhod, ug sa katapusan ang compressive stress maporma sa ibabaw sa workpiece, samtang ang kinauyokan adunay tensile stress. Apan, tungod kay ubos ang temperatura, ang plastic deformation dili sayon nga mahitabo, busa kini nga stress motaas samtang magpadayon ang pagpabugnaw. Kini magpadayon sa pagdugang ug sa katapusan magpabilin sa sulod sa workpiece isip residual stress.
Makita nga ang thermal stress atol sa proseso sa pagpabugnaw sa sinugdanan hinungdan sa pag-inat sa surface layer ug pag-compress sa core, ug ang nahabilin nga residual stress mao ang surface layer nga i-compress ug ang core nga i-inat.
Sa laktod nga pagkasulti, ang thermal stress nga namugna atol sa quenching cooling gipahinabo sa cross-sectional temperature difference atol sa proseso sa pagpabugnaw. Kon mas dako ang cooling rate ug mas dako ang cross-sectional temperature difference, mas dako ang thermal stress nga namugna. Ubos sa parehas nga kondisyon sa cooling medium, kon mas taas ang heating temperature sa workpiece, mas dako ang gidak-on, mas gamay ang thermal conductivity sa steel, mas dako ang temperature difference sulod sa workpiece, ug mas dako ang thermal stress. Kon ang workpiece dili patas nga gipabugnaw sa taas nga temperatura, kini ma-distort ug ma-deform. Kon ang instantaneous tensile stress nga namugna atol sa proseso sa pagpabugnaw sa workpiece mas dako kay sa tensile strength sa materyal, mahitabo ang quenching cracks.
Ang phase transformation stress nagtumong sa stress nga gipahinabo sa lainlaing timing sa phase transformation sa lainlaing mga bahin sa workpiece atol sa proseso sa heat treatment, nailhan usab nga tissue stress.
Atol sa quenching ug paspas nga pagpabugnaw, kung ang surface layer mobugnaw hangtod sa Ms point, mahitabo ang martensitic transformation ug moresulta sa volume expansion. Apan, tungod sa babag sa core nga wala pa moagi sa transformation, ang surface layer makamugna og compressive stress, samtang ang core adunay tensile stress. Kung ang stress igo na kadako, kini moresulta sa deformation. Kung ang core mobugnaw hangtod sa Ms point, kini moagi usab sa martensitic transformation ug molapad sa volume. Apan, tungod sa mga limitasyon sa transformed surface layer nga adunay ubos nga plasticity ug taas nga kusog, ang katapusang residual stress niini anaa sa porma sa surface tension, ug ang core ma-Under pressure. Makita nga ang pagbag-o ug katapusang kahimtang sa phase transformation stress sukwahi gyud sa thermal stress. Dugang pa, tungod kay ang phase change stress mahitabo sa ubos nga temperatura nga adunay ubos nga plasticity, ang deformation lisod niining panahona, busa ang phase change stress mas lagmit nga hinungdan sa pagliki sa workpiece.
Daghang mga butang nga makaapekto sa gidak-on sa phase transformation stress. Kon mas paspas ang cooling rate sa asero sa martensite transformation temperature range, mas dako ang gidak-on sa piraso sa asero, mas grabe ang thermal conductivity sa asero, mas dako ang specific volume sa martensite, mas dako ang phase transformation stress. Kon mas dako kini. Dugang pa, ang phase transformation stress may kalabutan usab sa komposisyon sa asero ug sa pagkatig-a sa asero. Pananglitan, ang high carbon high alloy steel nagdugang sa specific volume sa martensite tungod sa taas nga carbon content niini, nga kinahanglan nga nagdugang sa phase transformation stress sa asero. Bisan pa, samtang nagdugang ang carbon content, ang Ms point mikunhod, ug adunay daghang natipig nga austenite pagkahuman sa quenching. Ang volume expansion niini mikunhod ug ang residual stress ubos.
(2) Pagkausab sa porma sa workpiece atol sa pagpalong
Atol sa quenching, adunay duha ka pangunang matang sa deformation sa workpiece: ang usa mao ang pagbag-o sa geometric nga porma sa workpiece, nga makita isip mga pagbag-o sa gidak-on ug porma, nga sagad gitawag nga warping deformation, nga gipahinabo sa quenching stress; ang lain mao ang volume deformation, nga makita isip proporsyonal nga pagpalapad o pagkunot sa volume sa workpiece, nga gipahinabo sa pagbag-o sa piho nga volume atol sa pagbag-o sa phase.
Ang pagkausab sa porma sa nawong (warping deformation) naglakip usab sa pagkausab sa porma ug pagkausab sa porma nga nagtuyok (twisting deformation). Ang pagkausab sa porma sa nawong kasagaran tungod sa dili husto nga pagbutang sa workpiece sa hudno atol sa pagpainit, o kakulang sa pagtambal sa pagporma human sa pagtul-id sa pagkausab sa porma sa dili pa ang pagpalong, o dili patas nga pagpabugnaw sa lain-laing mga bahin sa workpiece kon ang workpiece pabugnawon. Kini nga pagkausab sa porma mahimong analisahon ug sulbaron alang sa piho nga mga sitwasyon. Ang mosunod nag-unang maghisgot sa pagkausab sa porma sa porma ug pagkausab sa porma.
1) Mga hinungdan sa pagkausab sa porma sa quenching ug ang nagbag-o nga mga lagda niini
Ang pagkausab sa volume tungod sa estruktural nga pagbag-o Ang istruktura sa workpiece sa wala pa ang quenching kasagaran pearlite, nga mao, usa ka sinagol nga istruktura sa ferrite ug cementite, ug pagkahuman sa quenching kini usa ka martensitic nga istruktura. Ang lainlaing piho nga mga volume sa kini nga mga tisyu hinungdan sa mga pagbag-o sa volume sa wala pa ug pagkahuman sa quenching, nga moresulta sa pagkausab sa porma. Bisan pa, kini nga pagkausab sa porma hinungdan lamang sa paglapad ug pagkontrata sa workpiece sa proporsyonal nga paagi, mao nga dili kini makausab sa porma sa workpiece.
Dugang pa, kon mas daghan ang martensite sa istruktura human sa heat treatment, o kon mas taas ang carbon content sa martensite, mas dako ang volume expansion niini, ug kon mas dako ang gidaghanon sa nabilin nga austenite, mas gamay ang volume expansion. Busa, ang pagbag-o sa volume makontrol pinaagi sa pagkontrol sa relatibong content sa martensite ug residual martensite atol sa heat treatment. Kon makontrol sa hustong paagi, ang volume dili molapad o mokunhod.
Ang deformation sa porma nga gipahinabo sa thermal stress mahitabo sa mga lugar nga taas og temperatura diin ang yield strength sa mga parte sa asero ubos, taas ang plasticity, dali nga mobugnaw ang nawong, ug ang kalainan sa temperatura tali sa sulod ug gawas sa workpiece mao ang pinakadako. Niining panahona, ang instantaneous thermal stress mao ang surface tensile stress ug core compressive stress. Tungod kay taas ang temperatura sa core niining panahona, ang yield strength mas ubos kay sa nawong, busa kini makita isip deformation ubos sa aksyon sa multi-directional compressive stress, nga mao, ang cube spherical sa direksyon. Nagkalainlain. Ang resulta mao nga ang mas dako mokunhod, samtang ang mas gamay molapad. Pananglitan, ang taas nga silindro momubo sa direksyon sa gitas-on ug molapad sa direksyon sa diametro.
Ang pagkausab sa porma nga gipahinabo sa tissue stress mahitabo usab sa sayong bahin sa panahon nga ang tissue stress anaa sa kinatas-ang punto. Niining panahona, dako ang kalainan sa temperatura sa cross-section, mas taas ang temperatura sa core, naa pa kini sa austenite state, maayo ang plasticity, ug ubos ang yield strength. Ang instantaneous tissue stress mao ang surface compressive stress ug core tensile stress. Busa, ang pagkausab sa porma makita isip pagpahaba sa core ubos sa aksyon sa multi-directional tensile stress. Ang resulta mao nga ubos sa aksyon sa tissue stress, ang mas dako nga bahin sa workpiece mohaba, samtang ang mas gamay nga bahin momubo. Pananglitan, ang pagkausab sa porma nga gipahinabo sa tissue stress sa usa ka taas nga silindro mao ang pagpahaba sa gitas-on ug pagkunhod sa diametro.
Ang Talaan 5.3 nagpakita sa mga lagda sa quenching deformation sa nagkalain-laing tipikal nga mga piyesa sa asero.
2) Mga hinungdan nga makaapekto sa pagkausab sa porma sa quenching
Ang mga hinungdan nga makaapekto sa quenching deformation mao ang kemikal nga komposisyon sa asero, ang orihinal nga istruktura, ang geometry sa mga piyesa ug ang proseso sa heat treatment.
3) Pagpalong sa mga liki
Ang mga liki sa mga parte kasagaran mahitabo sa ulahing bahin sa quenching ug cooling, buot ipasabot, human sa martensitic transformation nga hapit na makompleto o human sa hingpit nga pagpabugnaw, mahitabo ang brittle failure tungod kay ang tensile stress sa mga parte milabaw sa fracture strength sa asero. Ang mga liki kasagaran patindog sa direksyon sa maximum tensile deformation, busa ang lain-laing porma sa mga liki sa mga parte nagdepende sa stress distribution state.
Mga komon nga klase sa quenching cracks: Ang longitudinal (axial) cracks kasagaran mamugna kung ang tangential tensile stress molapas sa breaking strength sa materyal; ang transverse cracks maporma kung ang dako nga axial tensile stress nga maporma sa sulod nga bahin sa bahin molapas sa breaking strength sa materyal. Mga liki; ang network cracks maporma ubos sa aksyon sa two-dimensional tensile stress sa ibabaw; ang mga peeling cracks mahitabo sa usa ka nipis kaayo nga gahi nga layer, nga mahimong mahitabo kung ang stress mausab pag-ayo ug ang sobra nga tensile stress molihok sa radial nga direksyon. Matang sa liki.
Ang mga longitudinal nga liki gitawag usab nga axial cracks. Ang mga liki mahitabo sa pinakataas nga tensile stress duol sa nawong sa bahin, ug adunay usa ka piho nga giladmon padulong sa sentro. Ang direksyon sa mga liki kasagaran parallel sa axis, apan ang direksyon mahimo usab nga mausab kung adunay stress concentration sa bahin o kung adunay internal nga mga depekto sa istruktura.
Human hingpit nga mapalong ang workpiece, dali nga mahitabo ang mga longitudinal crack. Kini may kalabutan sa dako nga tangential tensile stress sa ibabaw sa gipalong nga workpiece. Samtang motaas ang carbon content sa asero, motaas usab ang tendensya nga maporma ang longitudinal cracks. Ang low carbon steel adunay gamay nga specific volume sa martensite ug kusog nga thermal stress. Adunay dako nga residual compressive stress sa ibabaw, busa dili kini dali nga mapalong. Samtang motaas ang carbon content, mokunhod ang surface compressive stress ug motaas ang structural stress. Sa samang higayon, ang peak tensile stress mopadulong sa surface layer. Busa, ang high carbon steel dali nga ma-longitudinal quenching cracks kung sobra ang kainit.
Ang gidak-on sa mga parte direktang makaapekto sa gidak-on ug distribusyon sa residual stress, ug ang tendensya niini sa quenching cracking lahi usab. Ang mga longitudinal crack dali usab nga maporma pinaagi sa quenching sulod sa delikado nga cross-section size range. Dugang pa, ang pagbabag sa mga hilaw nga materyales sa asero kanunay nga hinungdan sa mga longitudinal crack. Tungod kay kadaghanan sa mga parte sa asero gihimo pinaagi sa pagpaligid, ang mga non-gold inclusion, carbide, ug uban pa sa asero giapod-apod subay sa direksyon sa deformation, hinungdan nga ang asero mahimong anisotropic. Pananglitan, kung ang tool steel adunay istruktura nga sama sa banda, ang transverse fracture strength niini pagkahuman sa quenching 30% hangtod 50% nga mas gamay kaysa sa longitudinal fracture strength. Kung adunay mga hinungdan sama sa non-gold inclusion sa asero nga hinungdan sa stress concentration, bisan kung ang tangential stress mas dako kaysa sa axial stress, ang mga longitudinal crack dali nga maporma ubos sa mga kondisyon sa ubos nga stress. Tungod niini nga hinungdan, ang estrikto nga pagkontrol sa lebel sa mga non-metallic inclusion ug asukal sa asero usa ka hinungdanon nga hinungdan sa pagpugong sa mga quenching crack.
Ang mga kinaiya sa internal stress distribution sa transverse cracks ug arc cracks mao kini: ang nawong gipailalom sa compressive stress. Human mobiya sa nawong sulod sa usa ka piho nga distansya, ang compressive stress mausab ngadto sa usa ka dako nga tensile stress. Ang liki mahitabo sa lugar sa tensile stress, ug unya kung ang internal stress mokatap sa nawong sa bahin lamang kung kini maapod-apod pag-usab o ang brittleness sa asero dugang nga motaas.
Ang mga transverse crack kasagarang mahitabo sa dagkong mga parte sa shaft, sama sa mga roller, turbine rotor o uban pang mga parte sa shaft. Ang mga kinaiya sa mga liki mao nga kini patindog sa direksyon sa axis ug mabuak gikan sa sulod ngadto sa gawas. Kasagaran kini maporma sa dili pa kini gahi ug tungod sa thermal stress. Ang dagkong mga forging kasagarang adunay mga depekto sa metalurhiya sama sa mga pores, inclusions, forging cracks ug puti nga mga spots. Kini nga mga depekto nagsilbing sinugdanan sa pagkabali ug pagkabuak ubos sa aksyon sa axial tensile stress. Ang mga arc crack gipahinabo sa thermal stress ug kasagaran giapod-apod sa porma sa arko sa mga parte diin ang porma sa parte mausab. Kini kasagaran mahitabo sa sulod sa workpiece o duol sa hait nga mga ngilit, mga grooves ug mga lungag, ug giapod-apod sa porma sa arko. Kung ang mga high-carbon steel nga mga parte nga adunay diametro o gibag-on nga 80 hangtod 100 mm o labaw pa dili mapalong, ang nawong magpakita og compressive stress ug ang sentro magpakita og tensile stress. Ang stress, ang pinakataas nga tensile stress mahitabo sa transition zone gikan sa gahi nga layer ngadto sa dili gahi nga layer, ug ang mga arc crack mahitabo niining mga dapita. Dugang pa, ang gikusgon sa pagpabugnaw sa hait nga mga ngilit ug mga kanto paspas ug ang tanan mapalong. Kung mobalhin ngadto sa malumo nga mga bahin, nga mao, ngadto sa wala pa matig-a nga lugar, ang labing taas nga tensile stress zone makita dinhi, busa ang mga liki sa arko dali nga mahitabo. Ang gikusgon sa pagpabugnaw duol sa lungag sa pin, uka o lungag sa tunga sa workpiece hinay, ang katugbang nga gahi nga layer nipis, ug ang tensile stress duol sa gahi nga transition zone dali nga hinungdan sa mga liki sa arko.
Ang mga reticular crack, nailhan usab nga surface crack, kay mga surface crack. Mabaw ra ang giladmon sa crack, kasagaran mga 0.01~1.5mm. Ang pangunang kinaiya niini nga matang sa crack mao nga ang arbitraryong direksyon sa crack walay kalabotan sa porma sa bahin. Daghang mga crack ang konektado sa usag usa aron maporma ang usa ka network ug kaylap nga nagkatag. Kung mas dako ang giladmon sa crack, sama sa sobra sa 1 mm, ang mga kinaiya sa network mawala ug mahimong random nga oriented o longitudinally distributed nga mga crack. Ang mga network crack may kalabutan sa kahimtang sa two-dimensional tensile stress sa surface.
Ang mga parte sa asero nga taas og carbon o carburized nga adunay decarburized layer sa ibabaw dali nga maporma og network cracks atol sa quenching. Kini tungod kay ang surface layer adunay mas ubos nga carbon content ug mas gamay nga specific volume kaysa sa inner layer sa martensite. Atol sa quenching, ang surface layer sa carbide gipailalom sa tensile stress. Ang mga parte kansang dephosphorization layer wala hingpit nga matangtang atol sa mechanical processing maporma usab og network cracks atol sa high-frequency o flame surface quenching. Aron malikayan ang ingon nga mga liki, ang kalidad sa ibabaw sa mga parte kinahanglan nga hugot nga kontrolon, ug ang oxidation welding kinahanglan nga likayan atol sa heat treatment. Dugang pa, human magamit ang forging die sulod sa usa ka piho nga yugto sa panahon, ang mga thermal fatigue cracks nga makita sa mga strips o networks sa cavity ug mga liki sa grinding process sa quenched parts tanan nahisakop niini nga porma.
Ang mga liki nga nagliki mahitabo sa usa ka pig-ot kaayo nga lugar sa ibabaw nga layer. Ang compressive stress molihok sa axial ug tangential nga direksyon, ug ang tensile stress mahitabo sa radial nga direksyon. Ang mga liki parallel sa nawong sa bahin. Ang pagliki sa gahi nga layer human sa pagpabugnaw sa surface quenching ug carburizing nga mga bahin nahisakop sa maong mga liki. Ang pagkahitabo niini may kalabutan sa dili patas nga istruktura sa gahi nga layer. Pananglitan, human sa pagpabugnaw sa alloy carburized steel sa usa ka piho nga tulin, ang istruktura sa carburized layer mao ang: gawas nga layer sa extremely fine pearlite + carbide, ug ang sublayer mao ang martensite + residual Austenite, ang sulod nga layer mao ang fine pearlite o extremely fine pearlite nga istruktura. Tungod kay ang pormasyon nga piho nga gidaghanon sa sub-layer martensite mao ang pinakadako, ang resulta sa pagpalapad sa volume mao nga ang compressive stress molihok sa ibabaw nga layer sa axial ug tangential nga direksyon, ug ang tensile stress mahitabo sa radial nga direksyon, ug ang stress mutation mahitabo sa sulod, nga mobalhin ngadto sa compressive stress state, ug ang mga liki nga nagliki mahitabo sa hilabihan ka nipis nga mga lugar diin ang stress mobalhin pag-ayo. Kasagaran, ang mga liki magtago sa sulod nga parallel sa nawong, ug sa grabe nga mga kaso mahimong hinungdan sa pagpanit sa nawong. Kung ang rate sa pagpabugnaw sa mga carburized nga bahin mapadali o maminusan, usa ka parehas nga istruktura sa martensite o ultra-fine nga istruktura sa pearlite ang makuha sa carburized layer, nga makapugong sa pagkahitabo sa ingon nga mga liki. Dugang pa, sa panahon sa high-frequency o flame surface quenching, ang nawong kanunay nga sobra ang kainit ug ang pagkadili-homogeneity sa istruktura ubay sa gahi nga layer dali nga makaporma sa ingon nga mga liki sa nawong.
Lahi ang mga microcrack gikan sa upat ka nahisgutang mga liki tungod kay kini gipahinabo sa microstress. Ang mga intergranular crack nga makita human sa quenching, overheating ug grinding sa high-carbon tool steel o carburized workpieces, ingon man ang mga liki nga gipahinabo sa dili tukma sa panahon nga pag-temper sa mga quenched nga bahin, tanan nalambigit sa paglungtad ug sunod nga paglapad sa mga microcrack sa asero.
Kinahanglan nga susihon ang mga microcrack ubos sa mikroskopyo. Kasagaran kini mahitabo sa orihinal nga mga utlanan sa lugas sa austenite o sa sumpay sa mga martensite sheet. Ang ubang mga liki molusot sa mga martensite sheet. Gipakita sa panukiduki nga ang mga microcrack mas komon sa flaky twinned martensite. Ang hinungdan mao nga ang flaky martensite magbangga sa usag usa kung motubo sa taas nga tulin ug makamugna og taas nga stress. Bisan pa, ang twinned martensite mismo dali nga mabuak ug dili makahimo og plastic deformation nga makapahuway sa stress, busa dali nga hinungdan sa mga microcrack. Ang mga lugas sa austenite baga ug ang pagkasensitibo sa mga microcrack nagdugang. Ang presensya sa mga microcrack sa asero makapakunhod pag-ayo sa kusog ug plasticity sa mga quenched nga bahin, nga mosangpot sa sayo nga kadaot (fracture) sa mga bahin.
Aron malikayan ang mga microcrack sa mga high-carbon steel nga parte, ang mga lakang sama sa pagpaubos sa temperatura sa pagpainit sa quenching, pag-angkon og pino nga istruktura sa martensite, ug pagkunhod sa carbon content sa martensite mahimong gamiton. Dugang pa, ang tukma sa panahon nga pag-temper human sa quenching usa ka epektibo nga pamaagi aron makunhuran ang internal stress. Napamatud-an sa mga pagsulay nga human sa igo nga pag-temper nga labaw sa 200°C, ang mga carbide nga namuo sa mga liki adunay epekto sa "pag-welding" sa mga liki, nga makapamenos pag-ayo sa mga peligro sa mga microcrack.
Ang naa sa ibabaw usa ka diskusyon sa mga hinungdan ug mga pamaagi sa pagpugong sa mga liki base sa sumbanan sa pag-apod-apod sa liki. Sa aktuwal nga produksiyon, ang pag-apod-apod sa mga liki managlahi tungod sa mga hinungdan sama sa kalidad sa asero, porma sa bahin, ug teknolohiya sa pagproseso sa init ug bugnaw. Usahay ang mga liki anaa na sa wala pa ang heat treatment ug molapad pa atol sa proseso sa quenching; usahay daghang mga porma sa liki ang mahimong makita sa parehas nga bahin sa parehas nga oras. Sa kini nga kaso, base sa mga kinaiya sa morpolohiya sa liki, macroscopic analysis sa nawong sa bali, metallographic examination, ug kung kinahanglan, ang kemikal nga pag-analisar ug uban pang mga pamaagi kinahanglan gamiton aron pagpahigayon og komprehensibo nga pag-analisar gikan sa kalidad sa materyal, istruktura sa organisasyon hangtod sa mga hinungdan sa stress sa heat treatment aron makit-an ang liki. Ang mga nag-unang hinungdan ug dayon mahibal-an ang epektibo nga mga lakang sa pagpugong.
Ang pag-analisar sa mga liki usa ka importante nga pamaagi aron masusi ang mga hinungdan sa mga liki. Ang bisan unsang liki adunay sinugdanan nga punto sa mga liki. Ang pagpalong sa mga liki kasagaran magsugod gikan sa convergence point sa mga radial crack.
Kon ang gigikanan sa liki anaa sa ibabaw sa bahin, kini nagpasabot nga ang liki gipahinabo sa sobra nga tensile stress sa ibabaw. Kon walay mga depekto sa istruktura sama sa mga inklusyon sa ibabaw, apan adunay mga hinungdan sa stress concentration sama sa grabe nga mga marka sa kutsilyo, oxide scale, hait nga mga kanto sa mga parte sa asero, o mga parte sa structural mutation, mahimong mahitabo ang mga liki.
Kon ang gigikanan sa liki anaa sa sulod sa bahin, kini may kalabutan sa mga depekto sa materyal o sobra nga internal residual tensile stress. Ang nawong sa bali sa normal nga quenching kay abohon ug pino nga porselana. Kon ang nawong sa bali kay itom nga abohon ug bagis, kini tungod sa sobrang kainit o baga ang orihinal nga tisyu.
Sa kinatibuk-an, dili angay nga adunay kolor sa oksihenasyon sa seksyon sa bildo sa quenching crack, ug dili angay nga adunay decarburization sa palibot sa liki. Kung adunay decarburization sa palibot sa liki o usa ka oxidized nga kolor sa seksyon sa liki, kini nagpakita nga ang bahin adunay mga liki na sa wala pa ang quenching, ug ang orihinal nga mga liki molapad ubos sa impluwensya sa heat treatment stress. Kung ang mga segregated carbide ug inclusion makita duol sa mga liki sa bahin, kini nagpasabut nga ang mga liki may kalabutan sa grabe nga segregation sa mga carbide sa hilaw nga materyal o sa presensya sa mga inclusion. Kung ang mga liki makita lamang sa mga hait nga kanto o mga bahin sa pagbag-o sa porma sa bahin nga wala ang nahisgutang panghitabo, kini nagpasabut nga ang liki gipahinabo sa dili makatarunganon nga disenyo sa istruktura sa bahin o dili husto nga mga lakang aron mapugngan ang mga liki, o sobra nga heat treatment stress.
Dugang pa, ang mga liki sa mga parte sa chemical heat treatment ug surface quenching kasagaran makita duol sa gahi nga layer. Ang pagpaayo sa istruktura sa gahi nga layer ug pagpakunhod sa stress sa heat treatment mga importanteng paagi aron malikayan ang mga liki sa ibabaw.
Oras sa pag-post: Mayo-22-2024