ზოგადი ინფორმაცია ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების შესახებ

ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავება ეფუძნება Fe-Fe3C ფაზის დიაგრამას ფოლადის ჩამოსხმის მიკროსტრუქტურის გასაკონტროლებლად საჭირო შესრულების მისაღწევად. თერმული დამუშავება ფოლადის ჩამოსხმის წარმოების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პროცესია. სითბოს დამუშავების ხარისხი და ეფექტი პირდაპირ კავშირშია ფოლადის ჩამოსხმის საბოლოო შესრულებასთან.

ფოლადის ჩამოსხმის სტრუქტურა დამოკიდებულია ქიმიურ შემადგენლობაზე და გამაგრების პროცესზე. ზოგადად, არის შედარებით სერიოზული დენდრიტების სეგრეგაცია, ძალიან არათანაბარი სტრუქტურა და უხეში მარცვლები. ამიტომ, ფოლადის ჩამოსხმა ზოგადად საჭიროებს სითბოს დამუშავებას, რათა აღმოიფხვრას ან შემცირდეს ზემოაღნიშნული პრობლემების გავლენა, რათა გაუმჯობესდეს ფოლადის ჩამოსხმის მექანიკური თვისებები. გარდა ამისა, ფოლადის ჩამოსხმის სტრუქტურისა და კედლის სისქის განსხვავების გამო, ერთი და იგივე ჩამოსხმის სხვადასხვა ნაწილს აქვს განსხვავებული ორგანიზაციული ფორმა და წარმოქმნის მნიშვნელოვან ნარჩენ შიდა სტრესს. ამიტომ, ფოლადის ჩამოსხმა (განსაკუთრებით შენადნობის ფოლადის ჩამოსხმა) ჩვეულებრივ უნდა იყოს მიწოდებული თერმოდამუშავებულ მდგომარეობაში.

 

 

1. ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების მახასიათებლები

1) ფოლადის ჩამოსხმის ჩამოსხმის სტრუქტურაში ხშირად გვხვდება უხეში დენდრიტები და სეგრეგაცია. თერმული დამუშავების დროს გათბობის დრო ოდნავ უფრო მაღალი უნდა იყოს, ვიდრე იმავე შემადგენლობის გაყალბებული ფოლადის ნაწილები. ამავდროულად, აუსტენიტიზაციის ჩატარების დრო სათანადოდ უნდა გაგრძელდეს.

2) ზოგიერთი შენადნობი ფოლადის ჩამოსხმის როგორც ჩამოსხმული სტრუქტურის სერიოზული განცალკევების გამო, რათა აღმოიფხვრას მისი გავლენა ჩამოსხმის საბოლოო თვისებებზე, უნდა იქნას მიღებული ზომები თერმული დამუშავების დროს ჰომოგენიზაციისთვის.

3) რთული ფორმის და კედლის სისქის დიდი განსხვავებების მქონე ფოლადის ჩამოსხმისთვის, თერმული დამუშავებისას გათვალისწინებული უნდა იყოს ჯვარედინი ეფექტები და ჩამოსხმის სტრესის ფაქტორები.
4) როდესაც თერმული დამუშავება ტარდება ფოლადის ჩამოსხმაზე, ეს უნდა იყოს გონივრული მისი სტრუქტურული მახასიათებლებიდან გამომდინარე და შეეცადოს თავიდან აიცილოს ჩამოსხმის დეფორმაცია.

 

2. ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების ძირითადი პროცესის ფაქტორები

ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავება შედგება სამი ეტაპისგან: გათბობა, სითბოს შენარჩუნება და გაგრილება. პროცესის პარამეტრების განსაზღვრა უნდა ეფუძნებოდეს პროდუქციის ხარისხის უზრუნველყოფას და ხარჯების დაზოგვას.

1) გათბობა

გათბობა არის ყველაზე შრომატევადი პროცესი სითბოს დამუშავების პროცესში. გათბობის პროცესის ძირითადი ტექნიკური პარამეტრებია შესაბამისი გათბობის მეთოდის შერჩევა, გათბობის სიჩქარე და დატენვის მეთოდი.

(1) გათბობის მეთოდი. ფოლადის ჩამოსხმის გათბობის მეთოდები ძირითადად მოიცავს რადიაციულ გათბობას, მარილის აბაზანის გათბობას და ინდუქციურ გათბობას. გათბობის მეთოდის შერჩევის პრინციპი არის სწრაფი და ერთგვაროვანი, მარტივი კონტროლირებადი, მაღალი ეფექტურობა და დაბალი ღირებულება. გათბობისას, სამსხმელო ზოგადად ითვალისწინებს სტრუქტურულ ზომას, ქიმიურ შემადგენლობას, თერმული დამუშავების პროცესს და ჩამოსხმის ხარისხის მოთხოვნებს.

(2) გათბობის სიჩქარე. ზოგადი ფოლადის ჩამოსხმისთვის, გათბობის სიჩქარე შეიძლება არ იყოს შეზღუდული და ღუმელის მაქსიმალური სიმძლავრე გამოიყენება გათბობისთვის. ცხელი ღუმელის დამტენის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს გათბობის დრო და წარმოების ციკლი. სინამდვილეში, სწრაფი გაცხელების პირობებში, არ არის აშკარა ტემპერატურის ჰისტერეზი ჩამოსხმის ზედაპირსა და ბირთვს შორის. ნელი გათბობა გამოიწვევს წარმოების ეფექტურობის შემცირებას, ენერგიის მოხმარების გაზრდას და ჩამოსხმის ზედაპირზე სერიოზულ დაჟანგვას და დეკარბურიზაციას. თუმცა, ზოგიერთი ჩამოსხმისთვის რთული ფორმისა და სტრუქტურის, კედლის დიდი სისქის და გათბობის პროცესში დიდი თერმული სტრესის მქონე, გათბობის სიჩქარე უნდა იყოს კონტროლირებადი. ზოგადად, დაბალი ტემპერატურის და ნელი გათბობა (600 °C-ზე ქვემოთ) ან დაბალ ან საშუალო ტემპერატურაზე დარჩენა შეიძლება გამოყენებულ იქნას, შემდეგ კი სწრაფი გათბობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი ტემპერატურის ადგილებში.

(3) ჩატვირთვის მეთოდი. პრინციპი, რომ ფოლადის ჩამოსხმა უნდა განთავსდეს ღუმელში, არის ეფექტური სივრცის სრულად გამოყენება, ერთიანი გათბობის უზრუნველყოფა და ჩამოსხმის დეფორმირება.

2) იზოლაცია

ფოლადის ჩამოსხმის აუსტენიტიზაციის ტემპერატურა უნდა შეირჩეს ჩამოსხმის ფოლადის ქიმიური შემადგენლობისა და საჭირო თვისებების მიხედვით. შენახვის ტემპერატურა ზოგადად ოდნავ უფრო მაღალია (დაახლოებით 20 °C), ვიდრე იგივე შემადგენლობის ფოლადის ნაწილები. ევტექტოიდური ფოლადის ჩამოსხმისთვის, უზრუნველყოფილი უნდა იყოს, რომ კარბიდები შეიძლება სწრაფად შეიტანონ აუსტენიტში და რომ აუსტენიტს შეუძლია შეინარჩუნოს წვრილი მარცვლები.

ფოლადის ჩამოსხმის სითბოს შენარჩუნების დროს გასათვალისწინებელია ორი ფაქტორი: პირველი ფაქტორია ჩამოსხმის ზედაპირისა და ბირთვის ტემპერატურა ერთგვაროვანი იყოს, ხოლო მეორე ფაქტორი არის სტრუქტურის ერთგვაროვნების უზრუნველყოფა. ამიტომ, შენახვის დრო ძირითადად დამოკიდებულია ჩამოსხმის თბოგამტარობაზე, მონაკვეთის კედლის სისქეზე და შენადნობის ელემენტებზე. ზოგადად რომ ვთქვათ, შენადნობი ფოლადის ჩამოსხმა მოითხოვს უფრო მეტ დროს, ვიდრე ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმა. ჩამოსხმის კედლის სისქე, როგორც წესი, არის ძირითადი საფუძველი ჩატარების დროის გაანგარიშებისთვის. თერმული დამუშავებისა და დაძველების დამუშავების ხანგრძლივობისთვის გათვალისწინებული უნდა იყოს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა თერმული დამუშავების მიზანი, შენარჩუნების ტემპერატურა და ელემენტის დიფუზიის სიჩქარე.

3) გაგრილება

ფოლადის ჩამოსხმა შეიძლება გაცივდეს სხვადასხვა სიჩქარით სითბოს შენარჩუნების შემდეგ, რათა დასრულდეს მეტალოგრაფიული ტრანსფორმაცია, მიიღოს საჭირო მეტალოგრაფიული სტრუქტურა და მიაღწიოს მითითებულ შესრულების მაჩვენებლებს. ზოგადად, გაგრილების სიჩქარის გაზრდამ შეიძლება ხელი შეუწყოს კარგი სტრუქტურის მიღებას და მარცვლების დახვეწას, რითაც გააუმჯობესებს ჩამოსხმის მექანიკურ თვისებებს. თუმცა, თუ გაგრილების სიჩქარე ძალიან სწრაფია, ადვილია ჩამოსხმის უფრო დიდი სტრესის გამოწვევა. ამან შეიძლება გამოიწვიოს რთული სტრუქტურების მქონე ჩამოსხმის დეფორმაცია ან ბზარი.

ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების გამაგრილებელი საშუალება ზოგადად მოიცავს ჰაერს, ზეთს, წყალს, მარილიან წყალს და გამდნარ მარილს.

 

 

3. ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების მეთოდი

გათბობის სხვადასხვა მეთოდის, შენახვის დროისა და გაგრილების პირობების მიხედვით, ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავების მეთოდები ძირითადად მოიცავს ადუღებას, ნორმალიზებას, ჩაქრობას, წრთობას, ხსნარით დამუშავებას, ნალექების გამკვრივებას, სტრესის შემსუბუქებას და წყალბადის მოცილებას.

1) ანილირება.

ანეილირება არის ფოლადის გაცხელება, რომლის სტრუქტურა გადახრილია წონასწორობის მდგომარეობიდან პროცესის მიერ წინასწარ განსაზღვრულ გარკვეულ ტემპერატურამდე და შემდეგ ნელა გაცივება სითბოს შენარჩუნების შემდეგ (ჩვეულებრივ გაციება ღუმელში ან კირში ჩამარხვა), რათა მივიღოთ თერმული დამუშავების პროცესი ახლოს. სტრუქტურის წონასწორული მდგომარეობა. ფოლადის შემადგენლობისა და დამუშავების მიზნისა და მოთხოვნების მიხედვით, ანილირება შეიძლება დაიყოს სრულ გამოფხვიერებად, იზოთერმულ ანეილირებად, სფეროიდული ანეილირებად, რეკრისტალიზაციის ანეილირებად, სტრესის შესამსუბუქებლად და ა.შ.

(1) სრული ანილირება. სრული დუღილის ზოგადი პროცესია: ფოლადის ჩამოსხმის გაცხელება Ac3-ზე 20 °C-30 °C-მდე, მისი შეკავება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ისე, რომ ფოლადის სტრუქტურა მთლიანად გარდაიქმნება ოსტენიტად და შემდეგ ნელა გაცივდება (ჩვეულებრივ. გაგრილება ღუმელში) 500 ℃-600 ℃ ტემპერატურაზე და ბოლოს გაცივდება ჰაერში. ეგრეთ წოდებული სრული ნიშნავს, რომ გაცხელებისას მიიღება სრული აუსტენიტის სტრუქტურა.

სრული დამუშავების მიზანი ძირითადად მოიცავს: პირველი არის ცხელი სამუშაოებით გამოწვეული უხეში და არათანაბარი სტრუქტურის გაუმჯობესება; მეორე არის ნახშირბადოვანი ფოლადის და შენადნობი ფოლადის ჩამოსხმის სიხისტის შემცირება საშუალო ნახშირბადის ზემოთ, რითაც გაუმჯობესდება მათი ჭრის შესრულება (ზოგადად, როდესაც სამუშაო ნაწილის სიმტკიცე 170 HBW-230 HBW-მდეა, ადვილია ჭრა. როდესაც სიხისტეა არის ამ დიაპაზონზე მაღალი ან დაბალი, ეს გაართულებს ჭრას); მესამე არის ფოლადის ჩამოსხმის შიდა სტრესის აღმოფხვრა.

სრული ანეილირების გამოყენების დიაპაზონი. სრული ანილირება ძირითადად შესაფერისია ნახშირბადოვანი ფოლადისა და შენადნობი ფოლადის ჩამოსხმისთვის ჰიპოევტექტოიდური შემადგენლობით ნახშირბადის შემცველობით 0,25%-დან 0,77%-მდე. ჰიპერევტექტოიდური ფოლადი არ უნდა იყოს სრულად დამუშავებული, რადგან როდესაც ჰიპერევტექტოიდური ფოლადი თბება Accm-ზე მაღლა და ნელა გაცივდება, მეორადი ცემენტიტი ჩამოიჭრება ოსტენიტის მარცვლის საზღვრის გასწვრივ ქსელის სახით, რაც მნიშვნელოვანს ხდის ფოლადის სიმტკიცეს, პლასტიურობას და ზემოქმედების სიმტკიცეს. კლება.

(2) იზოთერმული ანეილირება. იზოთერმული დუღილი გულისხმობს ფოლადის ჩამოსხმის გათბობას Ac3-ზე (ან Ac1-ზე) 20 °C - 30 °C-მდე, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენარჩუნების შემდეგ, სწრაფად გაცივების შემდეგ გაცივებული აუსტენიტის იზოთერმული ტრანსფორმაციის მრუდის პიკამდე ტემპერატურამდე და შემდეგ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შეკავება. დროის (პერლიტის ტრანსფორმაციის ზონა). მას შემდეგ, რაც აუსტენიტი პერლიტად გარდაიქმნება, ის ნელ-ნელა გაცივდება.

(3) Spheroidizing Annealing. სფეროიდული ანეილირება არის ფოლადის ჩამოსხმის გაცხელება Ac1-ზე ოდნავ მაღალ ტემპერატურაზე და შემდეგ სითბოს შენარჩუნების დიდი ხნის შემდეგ, მეორადი ცემენტიტი ფოლადში სპონტანურად გარდაიქმნება მარცვლოვან (ან სფერულ) ცემენტიტად, შემდეგ კი ნელი სიჩქარით თერმული დამუშავება. პროცესი გაცივდეს ოთახის ტემპერატურამდე.
სფეროიდული ანეილირების მიზანი მოიცავს: სიხისტის შემცირებას; მეტალოგრაფიული სტრუქტურის ერთგვაროვნება; ჭრის მუშაობის გაუმჯობესება და ჩაქრობისთვის მომზადება.
სფეროიდული ანეილირება ძირითადად გამოიყენება ევტექტოიდური ფოლადებისა და ჰიპერეუტექტოიდური ფოლადებისთვის (ნახშირბადის შემცველობა 0,77%-ზე მეტი), როგორიცაა ნახშირბადოვანი ხელსაწყოების ფოლადი, შენადნობი ზამბარის ფოლადი, მოძრავი საყრდენი ფოლადი და შენადნობი ხელსაწყოს ფოლადი.

(4) სტრესის შემსუბუქება და რეკრისტალიზაციის ანილირება. სტრესის შემსუბუქებას ასევე უწოდებენ დაბალ ტემპერატურულ ანეილირებას. ეს არის პროცესი, რომლის დროსაც ფოლადის ჩამოსხმა თბება Ac1 ტემპერატურაზე დაბალ ტემპერატურაზე (400 °C - 500 °C), შემდეგ ინახება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და შემდეგ ნელა გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე. სტრესის შემსუბუქების ანეილირების მიზანია ჩამოსხმის შიდა სტრესის აღმოფხვრა. ფოლადის მეტალოგრაფიული სტრუქტურა არ შეიცვლება სტრესის შემსუბუქების პროცესის დროს. რეკრისტალიზაციის ანილირება ძირითადად გამოიყენება ცივი დეფორმაციის დამუშავებით გამოწვეული დამახინჯებული სტრუქტურის აღმოსაფხვრელად და სამუშაო გამკვრივების აღმოსაფხვრელად. რეკრისტალიზაციის ანეილირების გათბობის ტემპერატურა არის 150 °C - 250 °C რეკრისტალიზაციის ტემპერატურაზე მაღალი. ხელახალი კრისტალიზაციის ანილირებამ შეიძლება ხელახლა ჩამოაყალიბოს წაგრძელებული ბროლის მარცვლები ცივი დეფორმაციის შემდეგ ერთგვაროვან თანაბარ კრისტალებში, რითაც აღმოფხვრის სამუშაო გამკვრივების ეფექტს.

2) ნორმალიზება

ნორმალიზება არის თერმული დამუშავება, რომლის დროსაც ფოლადი თბება 30 °C - 50 °C ზევით Ac3 (ჰიპოევტექტოიდური ფოლადი) და Acm (ჰიპერევტექტოიდური ფოლადი) და სითბოს შენარჩუნების პერიოდის შემდეგ გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე ჰაერში ან ჰაერში. იძულებითი ჰაერი. მეთოდი. ნორმალიზებას აქვს უფრო სწრაფი გაგრილების სიჩქარე, ვიდრე ანილირება, ამიტომ ნორმალიზებული სტრუქტურა უფრო თხელია, ვიდრე ანილირებადი სტრუქტურა და მისი სიძლიერე და სიმტკიცე ასევე უფრო მაღალია, ვიდრე ანილირებადი სტრუქტურა. მოკლე წარმოების ციკლის და ნორმალიზების მაღალი აღჭურვილობის გამოყენების გამო, ნორმალიზება ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ფოლადის ჩამოსხმაში.

ნორმალიზების მიზანი იყოფა შემდეგ სამ კატეგორიად:

(1) ნორმალიზება, როგორც საბოლოო სითბოს მკურნალობა
დაბალი სიმტკიცის მოთხოვნების მქონე ლითონის ჩამოსხმისთვის, ნორმალიზება შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საბოლოო სითბოს მკურნალობა. ნორმალიზებას შეუძლია დახვეწოს მარცვლები, სტრუქტურის ჰომოგენიზაცია, შეამციროს ფერიტის შემცველობა ჰიპოევტექტოიდურ ფოლადში, გაზარდოს და დახვეწოს პერლიტის შემცველობა, რითაც აუმჯობესებს ფოლადის სიმტკიცეს, სიმტკიცეს და სიმტკიცეს.

(2) ნორმალიზება, როგორც წინასწარი სითბოს მკურნალობა
უფრო დიდი სექციების მქონე ფოლადის ჩამოსხმისთვის, ნორმალიზება ჩაქრობამდე ან ჩაქრობა და წრთობა (ჩაქრობა და მაღალი ტემპერატურის წრთობა) შეიძლება აღმოიფხვრას Widmanstatten-ის სტრუქტურა და ზოლიანი სტრუქტურა და მიიღოს თხელი და ერთიანი სტრუქტურა. ქსელის ცემენტიტისთვის, რომელიც იმყოფება ნახშირბადოვან ფოლადებში და შენადნობიანი ხელსაწყოების ფოლადებში, რომელთა ნახშირბადის შემცველობა აღემატება 0,77%-ს, ნორმალიზებამ შეიძლება შეამციროს მეორადი ცემენტიტის შემცველობა და ხელი შეუშალოს მას უწყვეტი ქსელის წარმოქმნას, ამზადებს ორგანიზაციას სფეროიდული ანეილისთვის.

(3) ჭრის მუშაობის გაუმჯობესება
ნორმალიზებამ შეიძლება გააუმჯობესოს დაბალნახშირბადოვანი ფოლადის ჭრის შესრულება. დაბალნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე ძალიან დაბალია ადუღების შემდეგ და ადვილად ეწებება დანას ჭრის დროს, რაც იწვევს ზედაპირის ზედმეტ უხეშობას. თერმული დამუშავების ნორმალიზებით, დაბალი ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე შეიძლება გაიზარდოს 140 HBW - 190 HBW, რაც ახლოს არის ჭრის ოპტიმალურ სიმტკიცესთან, რითაც აუმჯობესებს ჭრის შესრულებას.

3) ჩაქრობა

ჩაქრობა არის თერმული დამუშავების პროცესი, რომლის დროსაც ფოლადის ჩამოსხმა თბება Ac3 ან Ac1-ზე მაღლა ტემპერატურამდე და შემდეგ სწრაფად გაცივდება გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სრული მარტენზიტული სტრუქტურის მისაღებად. ფოლადის ჩამოსხმა დროულად უნდა იყოს დათრგუნული ყველაზე ცხელის შემდეგ, რათა აღმოიფხვრას ჩაქრობის სტრესი და მიიღოს საჭირო ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები.

(1) ჩაქრობის ტემპერატურა
ჰიპოევტექტოიდური ფოლადის ჩაქრობის გათბობის ტემპერატურა არის 30℃-50℃ Ac3-ზე მაღალი; ევტექტოიდური ფოლადისა და ჰიპერევტექტოიდური ფოლადის ჩაქრობის გათბობის ტემპერატურა არის 30℃-50℃ Ac1-ზე მაღალი. ჰიპოეუტექტოიდური ნახშირბადოვანი ფოლადი თბება ზემოაღნიშნულ ჩაქრობის ტემპერატურაზე წვრილმარცვლოვანი ავსტენიტის მისაღებად, ხოლო წვრილი მარტენზიტის სტრუქტურის მიღება შესაძლებელია ჩაქრობის შემდეგ. ევტექტოიდური ფოლადი და ჰიპერეუტექტოიდური ფოლადი სფეროიდიზებული და ადუღებულია ჩაქრობასა და გაცხელებამდე, ასე რომ, Ac1-ზე 30℃-50℃ გაცხელების შემდეგ და არასრულად აუსტენიტიზებული, სტრუქტურა არის ავსტენიტი და ნაწილობრივ გაუხსნელი წვრილმარცვლოვანი ინფილტრატი ნახშირბადის სხეულის ნაწილაკები. ჩაქრობის შემდეგ, აუსტენიტი გარდაიქმნება მარტენზიტად და რჩება გაუხსნელი ცემენტიტის ნაწილაკები. ცემენტიტის მაღალი სიხისტის გამო ის არა მხოლოდ არ ამცირებს ფოლადის სიმტკიცეს, არამედ აუმჯობესებს მის ცვეთა წინააღმდეგობას. ჰიპერევტექტოიდური ფოლადის ნორმალური ჩამქრალი სტრუქტურა არის წვრილი ქერცლიანი მარტენზიტი, ხოლო წვრილი მარცვლოვანი ცემენტიტი და მცირე რაოდენობით შეკავებული აუსტენიტი თანაბრად ნაწილდება მატრიცაზე. ამ სტრუქტურას აქვს მაღალი სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა, მაგრამ ასევე აქვს გარკვეული სიმტკიცე.

(2) გამაგრილებელი საშუალება სითბოს დამუშავების პროცესის ჩაქრობისთვის
ჩაქრობის მიზანია სრული მარტენზიტის მიღება. მაშასადამე, ჩამოსხმის დროს ჩამოსხმული ფოლადის გაგრილების სიჩქარე უნდა იყოს უფრო დიდი, ვიდრე ჩამოსხმული ფოლადის კრიტიკული გაგრილების სიჩქარე, წინააღმდეგ შემთხვევაში მარტენზიტის სტრუქტურა და შესაბამისი თვისებები ვერ მიიღება. თუმცა, ძალიან მაღალმა გაგრილების სიჩქარემ შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს ჩამოსხმის დეფორმაცია ან ბზარი. ზემოაღნიშნული მოთხოვნების ერთდროულად დასაკმაყოფილებლად, ჩამოსხმის მასალის მიხედვით უნდა შეირჩეს შესაბამისი გამაგრილებელი საშუალება, ან მიღებულ იქნეს ეტაპობრივი გაგრილების მეთოდი. 650℃-400℃ ტემპერატურულ დიაპაზონში, ფოლადის სუპერგაციებული ავსტენიტის იზოთერმული ტრანსფორმაციის სიჩქარე ყველაზე დიდია. ამიტომ, როდესაც ჩამოსხმა ჩაქრება, სწრაფი გაგრილება უნდა იყოს უზრუნველყოფილი ამ ტემპერატურის დიაპაზონში. Ms წერტილის ქვემოთ, გაგრილების სიჩქარე უნდა იყოს უფრო ნელი, რათა თავიდან აიცილოს დეფორმაცია ან ბზარი. ჩაქრობის საშუალება ჩვეულებრივ იღებს წყალს, წყალხსნარს ან ზეთს. ჩაქრობის ან ასტემპერირების სტადიაში, საყოველთაოდ გამოყენებული მედია მოიცავს ცხელ ზეთს, გამდნარ ლითონს, გამდნარ მარილს ან გამდნარ ტუტეს.

650℃-550℃ მაღალი ტემპერატურის ზონაში წყლის გაგრილების უნარი ძლიერია, ხოლო დაბალი ტემპერატურის ზონაში 300℃-200℃ წყლის გაგრილების უნარი ძალიან ძლიერია. წყალი უფრო შესაფერისია მარტივი ფორმისა და დიდი კვეთის ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმის ჩაქრობისა და გაგრილებისთვის. ჩაქრობისა და გაგრილებისთვის გამოყენებისას წყლის ტემპერატურა ჩვეულებრივ არ აღემატება 30°C-ს. ამიტომ, ზოგადად მიღებულია წყლის მიმოქცევის გასაძლიერებლად წყლის ტემპერატურის გონივრულ დიაპაზონში შესანარჩუნებლად. გარდა ამისა, წყალში მარილის (NaCl) ან ტუტეს (NaOH) გაცხელება მნიშვნელოვნად გაზრდის ხსნარის გაგრილების უნარს.

ზეთის, როგორც გამაგრილებელი საშუალების მთავარი უპირატესობა ისაა, რომ გაგრილების სიჩქარე დაბალი ტემპერატურის ზონაში 300℃-200℃ გაცილებით დაბალია ვიდრე წყლისა, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ჩამქრალი სამუშაო ნაწილის შიდა სტრესი და შეამციროს დეფორმაციის შესაძლებლობა. და ჩამოსხმის ბზარი. ამავდროულად, ზეთის გაგრილების სიმძლავრე მაღალი ტემპერატურის დიაპაზონში 650℃-550℃ შედარებით დაბალია, რაც ასევე წარმოადგენს ზეთის, როგორც ჩაქრობის საშუალების მთავარ მინუსს. ჩაქრობის ზეთის ტემპერატურა ზოგადად კონტროლდება 60℃-80℃. ზეთი ძირითადად გამოიყენება რთული ფორმის შენადნობის ფოლადის ჩამოსხმისთვის და ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმისთვის მცირე ჯვარედინი და რთული ფორმებით.

გარდა ამისა, გამდნარ მარილს ხშირად იყენებენ, როგორც ჩაქრობის საშუალებას, რომელიც ამ დროს მარილის აბაზანა ხდება. მარილის აბაზანა ხასიათდება მაღალი დუღილის წერტილით და მისი გაგრილების უნარი წყალსა და ზეთს შორისაა. მარილის აბაზანა ხშირად გამოიყენება ასტემპერირებისა და სცენის ჩაქრობისთვის, ასევე რთული ფორმის, მცირე ზომის და მკაცრი დეფორმაციის მოთხოვნების მქონე ჩამოსხმის დასამუშავებლად.

 

 

4) წრთობა

წრთობა ეხება თერმული დამუშავების პროცესს, რომლის დროსაც ჩამქრალი ან ნორმალიზებული ფოლადის ჩამოსხმა თბება შერჩეულ ტემპერატურაზე დაბალ Ac1 კრიტიკულ წერტილზე და გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენარჩუნების შემდეგ, ისინი გაცივდებიან შესაბამისი სიჩქარით. თერმული დამუშავებით დამუშავებას შეუძლია ჩაქრობის ან ნორმალიზების შემდეგ მიღებული არასტაბილური სტრუქტურა გარდაქმნას სტაბილურ სტრუქტურად სტრესის აღმოსაფხვრელად და ფოლადის ჩამოსხმის პლასტიურობისა და გამძლეობის გასაუმჯობესებლად. ზოგადად, ჩაქრობის და მაღალტემპერატურით წრთობის დამუშავების თერმული დამუშავების პროცესს უწოდებენ ჩაქრობის და წრთობის მკურნალობას. ჩამქრალი ფოლადის ჩამოსხმა დროულად უნდა გაწითლდეს, ხოლო ნორმალიზებული ფოლადის ჩამოსხმა საჭიროების შემთხვევაში უნდა იყოს გამაგრებული. ფოლადის ჩამოსხმის შესრულება წრთობის შემდეგ დამოკიდებულია წრთობის ტემპერატურაზე, დროსა და რამდენჯერმე. წრთობის ტემპერატურის მატებამ და ნებისმიერ დროს შენახვის დროის გახანგრძლივებამ შეიძლება არა მხოლოდ გაათავისუფლოს ფოლადის ჩამოსხმის სტრესის ჩაქრობა, არამედ გარდაქმნას არასტაბილური ჩამქრალი მარტენზიტი გამაგრებულ მარტენზიტად, ტროოსტიტად ან სორბიტად. ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე და სიმტკიცე მცირდება და პლასტიურობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია. ზოგიერთი საშუალო შენადნობის ფოლადისთვის შენადნობი ელემენტებით, რომლებიც ძლიერად ქმნიან კარბიდებს (როგორიცაა ქრომი, მოლიბდენი, ვანადიუმი და ვოლფრამი და ა. ამ ფენომენს მეორადი გამკვრივება ეწოდება, ანუ ჩამოსხმული ფოლადის სიმტკიცე მაქსიმუმს აღწევს. რეალურ წარმოებაში საშუალო შენადნობის ჩამოსხმული ფოლადი მეორადი გამკვრივების მახასიათებლებით საჭიროებს მრავალჯერ გამკვრივებას.

(1) დაბალი ტემპერატურის წრთობა
დაბალი ტემპერატურის წრთობის ტემპერატურული დიაპაზონი არის 150℃-250℃. დაბალ ტემპერატურულ ტემპერატურას შეიძლება მივიღოთ გამაგრებული მარტენზიტის სტრუქტურა, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ნახშირბადოვანი ფოლადის და მაღალი შენადნობის ფოლადის ჩაქრობისთვის. გამაგრებული მარტენსიტი ეხება კრიპტოკრისტალური მარტენზიტის სტრუქტურას და წვრილ მარცვლოვან კარბიდებს. ჰიპოევტექტოიდური ფოლადის სტრუქტურა დაბალ ტემპერატურაზე წრთობის შემდეგ არის გამაგრებული მარტენზიტი; ჰიპერევტექტოიდური ფოლადის სტრუქტურა დაბალ ტემპერატურაზე წრთობის შემდეგ არის გამაგრებული მარტენზიტი + კარბიდები + შენარჩუნებული აუსტენიტი. დაბალ ტემპერატურაზე წრთობის მიზანია ჩამქრალი ფოლადის სიმტკიცე სათანადოდ გააუმჯობესოს მაღალი სიმტკიცე (58HRC-64HRC), მაღალი სიმტკიცის და აცვიათ წინააღმდეგობის შენარჩუნებისას, ხოლო მნიშვნელოვნად შეამციროს ჩაქრობის სტრესი და ფოლადის ჩამოსხმის მტვრევადობა.

(2) საშუალო ტემპერატურის წრთობა
საშუალო ტემპერატურის ტემპერატურული ტემპერატურა ჩვეულებრივ 350℃-500℃-ს შორისაა. სტრუქტურა საშუალო ტემპერატურაზე წრთობის შემდეგ არის დიდი რაოდენობით წვრილმარცვლოვანი ცემენტიტი, რომელიც გაფანტულია და ნაწილდება ფერიტის მატრიცაზე, ანუ გამაგრებული ტროოსტიტის სტრუქტურაზე. ფერიტი ტემპერირებული ტროოსტიტის სტრუქტურაში კვლავ ინარჩუნებს მარტენზიტის ფორმას. ფოლადის ჩამოსხმის შიდა სტრესი წრთობის შემდეგ ძირითადად აღმოიფხვრება და მათ აქვთ უფრო მაღალი ელასტიურობის ზღვარი და მოსავლიანობის ზღვარი, უფრო მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე და კარგი პლასტიურობა და სიმტკიცე.

(3) მაღალი ტემპერატურის წრთობა
მაღალი ტემპერატურით წრთობის ტემპერატურა ზოგადად არის 500°C-650°C, ხოლო თერმული დამუშავების პროცესს, რომელიც აერთიანებს ჩაქრობას და შემდგომ მაღალ ტემპერატურულ წრთობას, ჩვეულებრივ უწოდებენ ჩაქრობას და დამუშავებას. სტრუქტურა მაღალტემპერატურული წრთობის შემდეგ არის გამაგრებული სორბიტი, ანუ წვრილმარცვლოვანი ცემენტიტი და ფერიტი. ფერიტი თერმულ სორბიტში არის მრავალკუთხა ფერიტი, რომელიც განიცდის რეკრისტალიზაციას. ფოლადის ჩამოსხმას მაღალი ტემპერატურის წრთობის შემდეგ აქვს კარგი ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები სიმტკიცის, პლასტიურობის და გამძლეობის თვალსაზრისით. მაღალი ტემპერატურის წრთობა ფართოდ გამოიყენება საშუალო ნახშირბადოვანი ფოლადი, დაბალი შენადნობის ფოლადი და სხვადასხვა მნიშვნელოვანი სტრუქტურული ნაწილები რთული ძალებით.

 

 

5) მყარი ხსნარის მკურნალობა

ხსნარით დამუშავების ძირითადი მიზანია კარბიდების ან სხვა ნალექის ფაზების დაშლა მყარ ხსნარში ზეგაჯერებული ერთფაზიანი სტრუქტურის მისაღებად. ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადის, ოსტენიტური მანგანუმის ფოლადის და ნალექით გამაგრებული უჟანგავი ფოლადის ჩამოსხმა ჩვეულებრივ უნდა იყოს დამუშავებული მყარი ხსნარით. ხსნარის ტემპერატურის არჩევანი დამოკიდებულია ჩამოსხმული ფოლადის ქიმიურ შემადგენლობასა და ფაზურ დიაგრამაზე. ავსტენიტური მანგანუმის ფოლადის ჩამოსხმის ტემპერატურა ზოგადად 1000 ℃ - 1100 ℃; აუსტენიტური ქრომი-ნიკელის უჟანგავი ფოლადის ჩამოსხმის ტემპერატურა ზოგადად 1000℃-1250℃.

რაც უფრო მაღალია ნახშირბადის შემცველობა თუჯის ფოლადში და რაც უფრო უხსნადი შენადნობის ელემენტებია, მით უფრო მაღალი უნდა იყოს მისი მყარი ხსნარის ტემპერატურა. სპილენძის შემცველი ფოლადის ნალექით გამკვრივების ჩამოსხმისთვის, ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე იზრდება გაციების დროს სპილენძით მდიდარი მყარი ფაზების ნალექის გამო. სტრუქტურის დარბილების და დამუშავების მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ფოლადის ჩამოსხმა საჭიროებს მყარი ხსნარის დამუშავებას. მისი მყარი ხსნარის ტემპერატურაა 900℃-950℃.

6) ნალექის გამკვრივების მკურნალობა

ნალექის გამკვრივების მკურნალობა არის დისპერსიის გამაძლიერებელი მკურნალობა, რომელიც ტარდება ტემპერატურული დიაპაზონის ფარგლებში, ასევე ცნობილია როგორც ხელოვნური დაბერება. ნალექით გამკვრივების დამუშავების არსი იმაში მდგომარეობს, რომ მაღალ ტემპერატურაზე კარბიდები, ნიტრიდები, მეტალთაშორისი ნაერთები და სხვა არასტაბილური შუალედური ფაზები ილექება ზეგაჯერებული მყარი ხსნარიდან და იშლება მატრიცაში, რითაც ჩამოსხმული ფოლადის სრულყოფილად გაუმჯობესებულია მექანიკური თვისებები და სიმტკიცე.

დაბერების დამუშავების ტემპერატურა პირდაპირ გავლენას ახდენს ფოლადის ჩამოსხმის საბოლოო შესრულებაზე. თუ დაბერების ტემპერატურა ძალიან დაბალია, ნალექის გამკვრივების ფაზა ნელ-ნელა დალექდება; თუ დაბერების ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ნალექის ფაზის დაგროვება გამოიწვევს ზედმეტ დაბერებას და საუკეთესო შესრულება არ იქნება მიღებული. ამიტომ, სამსხმელომ უნდა შეარჩიოს შესაბამისი დაბერების ტემპერატურა ჩამოსხმული ფოლადის კლასის და ფოლადის ჩამოსხმის მითითებული შესრულების მიხედვით. ავსტენიტური სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადის დაბერების ტემპერატურა ზოგადად 550℃-850℃; მაღალი სიმტკიცის ნალექის გამკვრივების თუჯის ფოლადის დაბერების ტემპერატურა ზოგადად არის 500℃.

7) სტრესის განმუხტვის მკურნალობა

სტრესის შემსუბუქებული თერმული დამუშავების მიზანია ჩამოსხმის სტრესის აღმოფხვრა, სტრესის ჩაქრობა და დამუშავების შედეგად წარმოქმნილი სტრესი, რათა მოხდეს ჩამოსხმის ზომის სტაბილიზაცია. სტრესის შემსუბუქებული თერმული დამუშავება ჩვეულებრივ თბება 100°C-200°C-მდე Ac1-ზე დაბლა, შემდეგ ინახება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და ბოლოს გაცივდება ღუმელთან ერთად. ფოლადის ჩამოსხმის სტრუქტურა არ შეცვლილა სტრესის შემსუბუქების პროცესში. ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმა, დაბალი შენადნობის ფოლადის ჩამოსხმა და მაღალი შენადნობის ფოლადის ჩამოსხმა შეიძლება დაექვემდებაროს სტრესის შემსუბუქებას.

 

 

4. თერმული დამუშავების ეფექტი ფოლადის ჩამოსხმის თვისებებზე

გარდა იმისა, რომ ფოლადის ჩამოსხმის შესრულება დამოკიდებულია ქიმიურ შემადგენლობაზე და ჩამოსხმის პროცესზე, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სითბოს დამუშავების მეთოდები, რათა მას ჰქონდეს შესანიშნავი ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები. თერმული დამუშავების პროცესის ზოგადი მიზანია ჩამოსხმის ხარისხის გაუმჯობესება, ჩამოსხმის წონის შემცირება, მომსახურების ვადის გახანგრძლივება და ხარჯების შემცირება. თერმული დამუშავება მნიშვნელოვანი საშუალებაა ჩამოსხმის მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად; ჩამოსხმის მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია თერმული დამუშავების ეფექტის შესაფასებლად. შემდეგი თვისებების გარდა, სამსხმელო ასევე უნდა ითვალისწინებდეს ფაქტორებს, როგორიცაა დამუშავების პროცედურები, ჭრის შესრულება და ჩამოსხმის გამოყენების მოთხოვნები ფოლადის ჩამოსხმის თერმული დამუშავებისას.

1) თერმული დამუშავების გავლენა ჩამოსხმის სიძლიერეზე
ერთიდაიგივე ჩამოსხმული ფოლადის შემადგენლობის პირობებში, ფოლადის ჩამოსხმის სიძლიერე სხვადასხვა თერმული დამუშავების პროცესის შემდეგ აქვს გაზრდის ტენდენცია. ზოგადად რომ ვთქვათ, ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმის და დაბალი შენადნობის ფოლადის ჩამოსხმის გამძლეობა სითბოს დამუშავების შემდეგ შეიძლება მიაღწიოს 414 Mpa-1724 MPa.

2) თერმული დამუშავების ეფექტი ფოლადის ჩამოსხმის პლასტიურობაზე
ფოლადის ჩამოსხმის სტრუქტურა უხეშია და პლასტიურობა დაბალია. თერმული დამუშავების შემდეგ შესაბამისად გაუმჯობესდება მისი მიკროსტრუქტურა და პლასტიურობა. განსაკუთრებით საგრძნობლად გაუმჯობესდება ფოლადის ჩამოსხმის პლასტიურობა ჩაქრობისა და დამუშავების შემდეგ (ჩაქრობა + მაღალი ტემპერატურის წრთობა).

3) ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე
ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცის ინდექსი ხშირად ფასდება ზემოქმედების ტესტებით. ვინაიდან ფოლადის ჩამოსხმის სიძლიერე და სიმტკიცე არის წყვილი ურთიერთგამომრიცხავი ინდიკატორი, სამსხმელომ უნდა მიიღოს ყოვლისმომცველი მოსაზრებები, რათა აირჩიოს შესაფერისი თერმული დამუშავების პროცესი, რათა მიაღწიოს მომხმარებელთა მიერ მოთხოვნილ ყოვლისმომცველ მექანიკურ თვისებებს.

4) თერმული დამუშავების ეფექტი ჩამოსხმის სიმტკიცეზე
როდესაც ჩამოსხმული ფოლადის გამკვრივება იგივეა, თუჯის ფოლადის სიმტკიცე თერმული დამუშავების შემდეგ შეიძლება უხეშად ასახავდეს ჩამოსხმული ფოლადის სიმტკიცეს. აქედან გამომდინარე, სიხისტე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ინტუიციური ინდექსი, რათა შეფასდეს თუჯის ფოლადის მოქმედება სითბოს დამუშავების შემდეგ. ზოგადად, ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩამოსხმის სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 120 HBW - 280 HBW თერმული დამუშავების შემდეგ.