Metal malzemelerin mekanik özellikleri, metal malzemelerin harici yük etkisi veya yük ve çevresel faktörlerin (sıcaklık, ortam ve yükleme hızı) birleşik etkisi altındaki davranışını ifade eder.
Metallerin ortak mekanik özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
Metal Mekanik Özellikler
Yaygın olarak kullanılan metal mekanik özellikler indeksi
kuvvet
Akma mukavemeti, çekme mukavemeti, kopma mukavemeti
plastisite
Uzama, alan küçültme, gerinim sertleşme indeksi
esneklik
Elastik modül (sertlik), elastik limit, orantılı limit
sertlik
Brinell sertliği, Vickers sertliği, Rockwell sertliği
tokluk
Statik tokluk, darbe tokluğu, kırılma tokluğu
tükenmişlik
Yorulma mukavemeti, yorulma ömrü, yorulma çentik hassasiyeti
stres korozyonu
Gerilim korozyonu kritik gerilim alanı yoğunluk faktörü, gerilim korozyonu çatlağı büyüme hızı
Tek eksenli statik yük altında düşük karbonlu çeliğin çekme gerilimi-uzama eğrisi
resim
Yumuşak Çelik Çekme Kuvveti-Uzama Eğrisi
1. Bölüm oa: elastik deformasyon
2. Bölüm ab: elastik deformasyon artı plastik deformasyon
3. Bcd bölümü: bariz plastik deformasyon, akma olgusu ve kuvvetin temelde değişmeden kalması koşuluyla numunenin sürekli uzaması
4. dB segment eğrisi: elastik deformasyon artı düzgün plastik deformasyon
5. B Noktası: boyun verme olayı meydana gelir, numunenin yerel kesiti bariz bir şekilde azalır, numunenin taşıma kapasitesi azalır, çekme kuvveti maksimum değere ulaşır ve numune kırılmak üzeredir.
güç indeksi
Mukavemet, bir malzemenin plastik deformasyona ve kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneğini ifade eder.
1. Akma dayanımı
σs {{0}}} Fs/S0
Fs: numunenin aktığı zaman taşıdığı çekme kuvveti (N); S0: numunenin orijinal kesit alanı (mm).
2. Çekme mukavemeti
Numunenin kırılmadan önce taşıdığı maksimum çekme gerilimi, malzemenin maksimum üniform deformasyon direncini yansıtır.
σb {{0}} Fb/S0
σb genellikle malzeme seçimi ve kırılgan malzemelerin tasarımı için temel olarak kullanılır.
plastik indeks
Plastisite, bir malzemenin statik yük altında hatasız plastik deformasyona uğrama yeteneğidir.
1. Aradan sonra uzama
Numune orijinal ölçü uzunluğuna kırıldıktan sonra ölçü uzunluğunun uzama yüzdesi.
δ{0}(L1-L0)/L*yüzde 100
L0: gösterge uzunluğu; L1: test parçasının kırılmadan sonraki ölçü uzunluğu.
2. Alanın küçültülmesi
Numunenin geri çekilmiş öğesindeki enine kesit alanının orijinal enine kesit alanına maksimum azalma yüzdesi.
Ψ{0}(A0-A1)/A0 *yüzde 100
A0: Numunenin orijinal kesit alanı; A1: Kırılmadan sonra boyun vermenin enine kesit alanı.
güç indeksi
Mukavemet, bir malzemenin plastik deformasyona ve kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneğini ifade eder.
1. Akma dayanımı
σs {{0}}} Fs/S0
Fs: numunenin aktığı zaman taşıdığı çekme kuvveti (N); S0: numunenin orijinal kesit alanı (mm).
2. Çekme mukavemeti
Numunenin kırılmadan önce taşıdığı maksimum çekme gerilimi, malzemenin maksimum üniform deformasyon direncini yansıtır.
σb {{0}}} Fb/S0
σb genellikle malzeme seçimi ve kırılgan malzemelerin tasarımı için temel olarak kullanılır.
plastik indeks
Plastisite, bir malzemenin statik yük altında hatasız plastik deformasyona uğrama yeteneğidir.
1. Aradan sonra uzama
Numune orijinal ölçü uzunluğuna kırıldıktan sonra ölçü uzunluğunun uzama yüzdesi.
δ{0}(L1-L0)/L*yüzde 100
L0: gösterge uzunluğu; L1: test parçasının kırılmadan sonraki ölçü uzunluğu.
resim
2. Alanın küçültülmesi
Numunenin geri çekilmiş öğesindeki enine kesit alanının orijinal enine kesit alanına maksimum azalma yüzdesi.
Ψ{0}(A0-A1)/A0*yüzde 100
A0: Numunenin orijinal kesit alanı; A1: Kırılmadan sonra boyun vermenin enine kesit alanı.
Esneklik İndeksi
Sertlik: Bir malzemenin gerildiğinde elastik deformasyona direnme yeteneği.
E=σ/ε
σ: çekme gerilimi; ε: çekme gerilmesi
Mikro yapı, mekanik performans indeksine duyarlı değildir ve alaşımlama, ısıl işlem ve soğuk plastik deformasyonun bunun üzerinde çok az etkisi vardır.
Mekanizmaların ve bileşenlerin malzeme seçimi için önemli mekanik performans göstergeleri:
►Tahrik kirişi yeterli sertliğe sahip olmalıdır, aksi takdirde ağır nesneleri kaldırırken aşırı sapma nedeniyle titreşime neden olur.
►Takım tezgahı ve pres mili, yatak ve çalışma tezgahı, işleme doğruluğunu sağlamak için rijitlik gereksinimlerine sahiptir.
►İçten yanmalı motorlar, santrifüjler ve kompresörler gibi ana bileşenler, titreşimi önlemek için yeterli sağlamlığa sahip olmalıdır.
sertlik
Bir malzemenin yerel yüzeyinin plastik deformasyona ve kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneği.
Malzemenin yumuşaklığını ve sertliğini ölçmek için bir indekstir ve fiziksel anlamı test yöntemi ile ilgilidir.
Sertlik testi yöntemleri: Brinell sertliği, Rockwell sertliği, Vickers sertliği, Shore sertliği, Leeb sertliği, Mohs sertliği
(1) Brinell sertliği
Birim alan başına ortalama gerilim, yani p test kuvvetinin bölümü ve girintinin küresel yüzey alanı.
resim
< 450HB: The test indenter is a quenched steel ball, the hardness symbol is HBS;
<650HB: The test indenter is cemented carbide, and the hardness symbol is HBW.
Ampirik formül:
Düşük karbonlu çelik: σb≈3.6HBS;
Yüksek karbonlu çelik: σb≈3.4HBS.
Uygulama kapsamı: gri dökme demir, yapısal çelik, demir dışı metaller ve metalik olmayan malzemeler vb. ölçmek için kullanılır.
Avantajlar ve dezavantajlar:
Ölçülen değer daha doğru ve tekrarlanabilir;
Ölçülebilir doku homojen olmayan malzemeler;
Bitmiş ürünleri ve ince parçaları test etmek için uygun değildir;
Ölçüm zaman alıcı ve verimsizdir.
(2) Rockwell sertliği
Malzemenin sertlik değeri girinti derinliği ölçülerek ifade edilir ve her 0,002 mm, 1 Rockwell sertlik birimine eşittir.
İki tür girinti vardır:
1. Koni açısı =120 derece olan elmas koni,
2. Çapı Φ1,588 mm olan küçük, su verilmiş çelik bilye.
Rockwell sertlik hesaplama formülü:
SA{{0}}(kh)/0,002
Girinti 1: k=0.2mm; Girinti 2: k=0.26mm.
cetvel
sertlik sembolü
kafa tipi
Toplam test kuvveti F/N
Ölçüm sertlik aralığı
Uygulama örnekleri
C
cesaret
Elmas koni
1471
20-70
Sertleştirilmiş çelik, yüksek sertlikte dökme demir, perlitik dövülebilir dökme demir
B
cesaret
Φ1.588mm çelik bilya
980.7
20-100
Yumuşak çelik, bakır alaşımı, ferritik dövülebilir demir
A
İHD
Elmas koni
588.4
20-88
Karbür, Sertleştirilmiş Çelik Sac, Yüzeyi Sertleştirilmiş Çelik
Avantajlar ve dezavantajlar:
Test basit, kullanışlı ve hızlıdır;
Girinti küçüktür ve bitmiş ürün ve ince parçalar ölçülebilir;
Veriler yeterince doğru değil, ortalama değeri almak için üç nokta ölçülmeli;
Dökme demir gibi homojen olmayan malzemeler test edilmemelidir.
(3) Vickers sertliği
Sertlik değeri, girintinin birim alanına düşen test kuvvetine göre hesaplanır.
Girinti, iki zıt yüzey arasında 136 derecelik bir iç açıya sahip bir elmas dörtgen piramittir.
Ölçüm aralığı :
Genellikle kimyasal ısıl işlemden sonra ince parçaları, kaplamaları, yüzey katmanlarını vb. ölçmek için kullanılır.
Avantajlar ve dezavantajlar:
Doğru ölçüm ve geniş uygulama yelpazesi (sertlik aşırı yumuşaktan aşırı serte);
Ölçülebilir bitmiş ürünler ve ince parçalar;
Numunenin yüzey gereksinimleri yüksek ve emek yoğundur.
Darbe tokluğu
Bir malzemenin darbe yükleri altında hasara karşı direnç gösterme yeteneği.
Numune kırıldığında tüketilen Ak darbe enerjisi:
Ak {= mgH – mgh (J)
Darbe tokluğu değeri ak, numunenin çentiğinde birim kesit alanı başına tüketilen darbe enerjisidir.
ak {{0}} Ak / S0 (J/cm²)
Düşük ak değeri - kırılgan malzeme:
Kırıldığında belirgin bir deformasyon yok, metalik parlaklık, kristal.
Yüksek ak değeri - sert malzeme:
Bariz plastik değişiklik, kırık gri ve lifli, donuk.
resim
kırılma tokluğu
Kırılma Mekaniği: Makine parçalarında makroskobik çatlakların varlığının kabul edilmesi öncülüğünde, çatlak ilerlemesinin çeşitli yeni mekanik parametreleri belirlenir ve çatlamış gövdelerin kırılma kriteri ve malzeme kırılma tokluğu önerilir.
resim
tükenmişlik
Yorgunluk fenomeni:
Dalgalanan gerilim ve gerinimin uzun vadeli etkisi altında metal parçaların veya bileşenlerin kümülatif hasarının neden olduğu kırılma olgusu.
Yorulma Özellikleri:
(1) Yorulma, düşük gerilimli döngü zaman gecikmeli bir kırılmadır ve kırılma gerilimi genellikle malzemenin çekme dayanımından ve hatta akma dayanımından daha düşüktür;
(2) Yorulma, kırılgan ve ani bir kırılmadır ve kırılmadan önce çok tehlikeli olan belirgin bir deformasyon belirtisi olmayacaktır;
(3) Yorulma, çentiklere, çatlaklara ve yapısal kusurlara karşı çok hassastır ve oldukça seçicidir.
Yorulma limiti σ-1:
Bir malzemenin yorulma kırılması olmadan çok sayıda gerilim döngüsüne girdiği en yüksek gerilim değeri.
Koşul yorulma sınırı:
Kırılmadan 107 gerilim döngüsüne dayanabilen maksimum gerilim değeri.
Çelik yorulma mukavemetinin ampirik formülü:
σ-1= (0.45-0.55)σb
veya σ-1= 0.27(σs artı σb)
σ-1p= 0.23(σs artı σb)
02
ısıl işlem süreci
Tanım: Gerekli özellikleri elde etmek için katı metal veya alaşımın iç yapısını ısıtma, ısı koruma ve soğutma yoluyla değiştirme işlemi.
resim
Amaç: Birincisi, malzemelerin işlem performansını iyileştirmek ve sonraki işlemenin sorunsuz ilerlemesini sağlamaktır. Bu ısıl işleme ön ısıl işlem denir; diğeri, malzemelerin performansını iyileştirmek ve parçaların hizmet ömrünü uzatmak. Bu ısıl işleme son ısıl işlem denir.
Isıl işlem sınıflandırması:
Sıradan ısıl işlem (dört yangın: tavlama, normalleştirme, söndürme, temperleme)
Yüzey ısıl işlemi (yüzey söndürme, kimyasal ısıl işlem)
Diğer ısıl işlemler (vakum ısıl işlem, deformasyon ısıl işlem vb.)
Isıtma sırasında ötektoid çeliğin mikroyapısal dönüşümü
Perlitin östenite dönüşüm sürecindeki dört adım:
(1) Östenit çekirdeklenmesi;
(2) Östenit büyümesi;
(3) Kalan Fe3C çözünür;
(4) Östenitin homojenleştirilmesi.
resim
resim
Soğutma sırasında çeliğin yapısal dönüşümü
Östenitin soğuma dönüşümü: Östenit, A1 kritik noktasının üzerinde kararlı bir fazdır ve A1'in altına soğutulduğunda kararsız bir faz haline gelir ve yapı dönüşümü gerçekleşir.
Önemi: Isıl işlem sonrası çeliğin yapısını ve özelliklerini belirler. Aynı çelik için ısıtma sıcaklığı ve tutma süresi aynıdır, ancak soğutma yöntemi farklıdır ve ısıl işlemden sonraki özellikler tamamen farklıdır.
resim
840 dereceye kadar ısıtılan ve farklı soğutma koşullarında soğutulan 45 çeliğin mekanik özellikleri
Soğutma yöntemi
σb/Mpa
σs/Mpa
δ/ yüzde
ψ/ yüzde
cesaret
Fırın ile soğutma
519
272
32.5
49
15~18
hava soğutma
657~706
333
15~18
45~50
18~24
yağda soğutma
882
608
18~20
48
40~50
su soğutma
1078
706
7~8
12~14
52~60
Ötektoid çelikte aşırı soğutulmuş östenitin izotermal dönüşüm eğrisinin oluşturulması (metalografik sertlik yöntemi)
"TTT eğrisi" (Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm Eğrisi) olarak da bilinir, şekli "C"ye benzediği için genellikle "C eğrisi" olarak adlandırılır.
resim
"C eğrisi" yardımıyla östenitin farklı soğutma koşullarında nasıl bir yapıya dönüştüğünü ve dönüştürülen ürünlerin özelliklerini anlamak mümkün olup, ısıl işlem proseslerinin doğru formülasyonu ve seçimi için teorik bir temel sağlar.
Ötektoid çelik C eğrisi ve dönüşüm ürünleri
resim
1) Perlit tipi dönüşüm (yüksek sıcaklık dönüşümü olarak da bilinir)
Dönüşüm sıcaklığı: A1~550 derece; dönüşüm ürünü: perlit
A1~6500 derece : perlit tabakası daha kalındır, P (perlit-perlit)
6500 derece ~6000 derece : Perlit tabakası daha incedir, S (Sorbit-sorbit)
6000 derece ~5500 derece : perlit tabakası çok ince, T (troolstite)
resim
Perlitin ferrit ve sementit katmanlı tabakalarının kalınlığı, dönüşüm sıcaklığı ile ilgilidir. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, perlit lamelleri o kadar ince olur. Katmanlar incelir, mukavemet ve sertlik artar ve plastik tokluk artar.
2) Beynitik dönüşüm (orta sıcaklık dönüşümü olarak da bilinir)
Geçiş sıcaklığı: 550-Ms (230 derece)
Dönüşüm ürünü: Bainite B (bainit) - aşırı doymuş F ve sementit karışımı.
resim
550~350 derece : üst beynit (üst B) tüylü yapı, düşük mukavemet ve plastisite, yüksek kırılganlık.
350 derece ~ Bayan: alt bainit (alt B) iğne benzeri yapı, iyi kapsamlı performans.
resim
3) Martensitik dönüşüm (düşük sıcaklık dönüşümü olarak da bilinir)
Geçiş sıcaklığı: Ms (230 derece) ~ Mf
Dönüşüm ürünü: martensit (martensit) artı A'(artık östenit)
Martensit: M ile temsil edilen, -Fe'de oluşan aşırı doymuş bir katı karbon çözeltisi.
sınıflandırma:
Düşük karbonlu martensit (düşük karbonlu martensit): Çıta benzeri, yüksek mukavemet ve sünekliğe sahip. Çıta M (çıta martensit) olarak da bilinir.
Yüksek karbonlu martensit (yüksek karbonlu martensit): merceksi, levha benzeri, ortasında çıkıntılar olan. Yüksek mukavemete sahiptir, ancak zayıf süneklik ve yüksek kırılganlığa sahiptir.
Resim] [resim
Ötektoid altı çeliğin C eğrisi
resim
Ötektoid üstü çeliğin C eğrisi
resim
Aşırı soğutulmuş östenit sürekli dönüşüm soğuma eğrisi (CCT eğrisi) (Sürekli Soğutma Dönüşümü)
resim
tavlama
Tanım: Metalin belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılması, yeterli süre muhafaza edilmesi ve ardından uygun oranda soğutulması.
Amaç:
taneleri rafine etmek;
Sertliği azaltın ve çeliğin şekillendirme ve kesme performansını iyileştirin;
İç stresi ortadan kaldırın.
Sınıflandırma: Tavlamanın amacına ve işlem özelliklerine göre, tam tavlama, eksik tavlama, izotermal tavlama, küreselleştirme tavlaması, gerilim giderme tavlaması vb. olarak ayrılabilir.
tam tavlama
l Uygulama kapsamı: ötektoid altı çelik
lIsıtma sıcaklığı: Ac3 artı 30-50 derece
l Amaç: yapıyı iyileştirmek, sertliği azaltmak, işlenebilirliği geliştirmek,
İç stresi ortadan kaldırın
l Oda sıcaklığında doku: F artı P
resim
Küreselleştirme tavlaması
Uygulama kapsamı: ötektoid çelik ve hiperötektoid çelik
Isıtma sıcaklığı: Ac1 artı 20~30 derece
Amaç: retiküler veya pul Fe3CⅡ'yi küreselleştirmek
Organizasyon: küresel perlit
resim
izotermal tavlama
Proses: Ac1 artı 30~50 dereceye veya Ac3 artı 30~50 dereceye ısıtma, sıcak tuttuktan sonra, Ar1'in altındaki bir sıcaklığa hızla soğutma, A P-tipi dokuya dönüştüğünde, fırından çıkarın ve havayla soğutun .
Organizasyon: P Sınıfı
Avantajları: kısa tavlama süresi, düzgün yapı
resim
kabartma tavlama
Amaç: Artık stresi ortadan kaldırmak
ısıtma
Sıcaklık: T ısıtma < AC1 (500 ~ 600 derece)
Uygulama: Dökümlerin, dövmelerin, kaynakların vb. kalıntı iç gerilimini ortadan kaldırın.
resim
Homojenleştirme tavlaması (difüzyon tavlaması)
Amaç: Segregasyonu ortadan kaldırmak; tek tip kompozisyon, organizasyon
Isıtma sıcaklığı: AC3＋150-250 derece
Organizasyon: hipoötektoid çelik, P artı F'dir.
Uygulama: Esas olarak yüksek kalite gereksinimleri olan alaşımlı çelik külçeler, dökümler ve dövme parçalar için kullanılır.
yeniden kristalleştirme tavlaması
Proses: Ac1'in 50-150 derece altına veya T artı 30-50 dereceye kadar ısıtma, sıcak tutma ve yavaş soğutma.
Amaç: İş sertleşmesini ortadan kaldırın ve çeliğin plastisitesini ve tokluğunu eski haline getirin.
Uygulama: Soğuk işlemden sonra iş parçalarında çalışma sertleşmesini ortadan kaldırın. Çelik tel çekme işleminin ortasındaki tavlama gibi.
normalleştirme
Tanım: İş parçasının Ac3 veya Accm'nin 30-50 derece üzerine kadar ısıtıldığı, ısı muhafazasından sonra fırından çıkarıldığı ve havada soğutulduğu bir ısıl işlem süreci.
Amaç:
Düşük karbonlu çelik: sertliği artırır ve kesmeyi kolaylaştırır.
Ötektoid üstü çelik: P sferoidizasyonu için faydalı olan retiküler sekonder sementiti ortadan kaldırın.
Orta karbonlu çelik ve orta karbonlu düşük alaşımlı çelik: stres büyük değil ve son ısıl işlem olarak kullanılabilecek performans gereksinimleri yüksek değil.
resim
söndürme
resim
Amaç: M veya B altındaki yapıyı elde etmek ve çeliğin sertliğini ve aşınma direncini geliştirmek.
Söndürme sıcaklığı seçimi
Hipoötektoid çelik: AC3 artı 30-50 derece;
Ötektoid çelik ve hiperötektoid çelik: AC1 artı 30-50 derece .
resim
Su verme soğutma, su verme kalitesini belirlemenin anahtarıdır ve ideal soğutma hızı şekilde gösterildiği gibi olmalıdır.
650 derecenin üzerinde, yavaş, termal stresi azaltın
650-400 derece, hızlı, C eğrisinden kaçının
400 derecenin altında, yavaş, faz geçiş stresini azaltın
resim
Yaygın olarak kullanılan söndürme ortamı
Şu anda, üretimde yaygın olarak kullanılan soğutma ortamları yağ, su ve tuzlu sudur ve soğutma kapasiteleri sırayla artar.
Su: güçlü söndürme kabiliyeti, ancak iş parçasının yüzeyinde deforme olması ve çatlaması kolay yumuşak noktalar vardır.
Tuzlu su: söndürme kabiliyeti daha güçlüdür, iş parçasının yüzeyi pürüzsüz ve temizdir, yumuşak noktalar yoktur, ancak deforme olması ve çatlaması daha kolaydır;
Yağ: Söndürme kabiliyeti zayıftır, ancak iş parçasının deforme olması ve çatlaması kolay değildir.
Yaygın söndürme soğutma yöntemi (söndürme soğutma yöntemi)
resim
öfke
tanım: resim
Temperlemenin asıl amacı
İç gerilimi ortadan kaldırın ve kırılganlığı azaltın
Stabil doku ve iş parçası boyutları
Sertliği azaltın, plastisiteyi artırın
Temperlemenin yapı ve özelliklerindeki değişiklikler
Temperleme sırasında su verilmiş çeliğin yapısal dönüşümü esas olarak ısıtma aşamasında gerçekleşir. Isıtma sıcaklığı arttıkça su verilmiş çeliğin yapısı dört aşamalı değişime uğrar.
1. Martenzitin ayrışması
Temperleme aşaması: Temperleme sırasında<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.
Elde edilen organizasyon: temperlenmiş martensit M kez (aşırı doymuş katı çözelti).
Performans değişiklikleri: iç stres kademeli olarak azalır ve performans temelde aynı kalır.
2. Kalan östenitin ayrışması
Temperleme aşaması: 200-300 derece . A' parçalanır ve B'ye dönüşür.
Elde edilen organizasyon: M (Temperlenmiş Martensit) gösterir
Performans değişiklikleri: Stres daha da azalır ve mukavemet ve sertlik biraz azalır.
3. Martenzitin ayrışması tamamlanır ve sementit oluşumu
Temperleme aşaması: 300-400 derece . ε karbürler kararlı sementite dönüşür.
Elde edilen organizasyon: Temperlenmiş Troostite, T ile temsil edilir (Tempered Troostite).
Performans değişiklikleri: iç gerilim temel olarak ortadan kaldırılır, sertlik azalır ve plastik tokluk artar.
4. Fe3C agrega büyümesi ve geri kazanımı ve katı çözeltinin yeniden kristalleşmesi
Temperleme aşaması: 400 derecenin üzerinde. Faz toparlanmaya başlar ve yeniden kristalleşme 500 derecenin üzerinde gerçekleşir;
Elde edilen organizasyon: Temperli Sorbit, S (Temperli Sorbit) ile temsil edilir.
Performans değişiklikleri: İyi bir genel performans elde edilir.
Temperlenmiş çeliğin mikro yapısı ve mekanik özellikleri
zanaat
tavlama sıcaklığı
( derece )
Temperleme sonrası doku
Temperleme sonrası sertlik (HRC)
Özellikler
kullanmak
düşük sıcaklıkta tavlama
150-250
geri döndüm
58-64
Yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci; kırılganlık, azaltılmış iç stres
alet çeliği,
Rulmanlar, karbonlanmış parçalar, vb.
Orta sıcaklıkta tavlama
250-500
T geri
35-50
Belirli plastisite ve tokluk ile daha yüksek elastik limit ve akma limiti
yay çeliği,
Sıcak iş kalıbı
yüksek sıcaklıkta tavlama
500-600
S geri
25-35
iyi genel performans
önemli yapısal parçalar
Temperleme sırasında mekanik özelliklerin genel eğilimi değişir: Temperleme sıcaklığının artmasıyla çeliğin mukavemeti ve sertliği azalır, plastisite ve tokluğu artar.
Yüzey Isıl İşlem (Yüzey Isıl İşlem)
Yüzey ısıl işlemi: Yapısını ve özelliklerini değiştirmek için iş parçasının yalnızca yüzeyini ısıtan bir ısıl işlem süreci.
Sınıflandırma: yüzey söndürme ve kimyasal ısıl işlem.
Üretimde, yüzey ve maçanın farklı özelliklere sahip olmasını gerektiren birçok parça vardır. Genel olarak, yüzey yüksek sertliğe, yüksek aşınma direncine ve yorulma mukavemetine sahiptir; çekirdek ise daha iyi plastisite ve tokluk gerektirir.
Bu durumda tek başına malzeme seçiminden başlamak ya da sıradan ısıl işlem yöntemlerini kullanmak gereksinimlerini karşılayamaz. Bu sorunu çözmenin yolu yüzey ısıl işlemidir.
yüzey söndürme
Tanım: İş parçasının yüzeyini yalnızca söndüren (artı temperleyen) bir ısıl işlem süreci
Amaç: İş parçasının yüzeyini sert ve tok hale getirmek.
Yüzey sertleştirme için çelik: orta karbonlu yapısal çelik (yüzde 0,4 -0,5 yüzde karbon içeriği)
Yöntemler: indüksiyonla ısıtma ile yüzey sertleştirme ve alevle ısıtma ile yüzey sertleştirme.
indüksiyon yüzey söndürme
Temel ilke: İndüksiyon bobini alternatif akımla beslenir → bir girdap akımı oluşturur (cilt etkisi) → yüzeyde A elde eder → su soğutmasıyla M elde eder.
sınıflandırma:
Yüksek frekanslı indüksiyonlu ısıtma:
200~300kHz, 0,5~2,5 mm;
Orta frekanslı indüksiyonlu ısıtma:
0.5~10kHz, 2~10mm;
Güç frekansı indüksiyonlu ısıtma:
50Hz, 10-20mm.
Kural: Akım frekansı ne kadar büyükse, sertleştirilmiş tabakanın derinliği o kadar sığdır.
alev ısıtma yüzey söndürme
Tanım: Alev ısıtmalı yüzey söndürme, parçaların yüzeyini ısıtmak ve ardından bunları hızlı bir şekilde söndürmek için oksi-asetilen (veya diğer yanıcı gaz) alevlerinin uygulanmasıdır. Sertleştirilmiş tabakanın derinliği genellikle 2 ila 6 mm'dir.
Uygulama: Tek parça ve küçük parti üretimi için uygundur.
Çeliğin kimyasal ısıl işlemi
Tanım: Bir çelik parçanın, kimyasal bileşimini, yapısını ve performansını değiştirmek için bir veya birkaç elementin yüzeyine nüfuz etmesine izin vermek için belirli bir sıcaklıkta aktif bir ortamda tutulduğu bir ısıl işlem süreci.
Sınıflandırma: Sızan farklı elementlere göre, kimyasal ısıl işlem karbonlama, nitrürleme, karbonitrürleme, borlama, aluminleştirme vb. olarak ayrılabilir.
Temel süreç:
① Ayrışma: Isıtma ve ısı koruma işlemi sırasında elementlere nüfuz eden aktif atomları kimyasal ortamın ayrıştırmasını sağlayın;
② Emilim: Aktif atomlar, katı çözeltiler veya özel bileşikler oluşturmak için iş parçasının yüzeyi tarafından emilir;
③ Difüzyon: Sızan atomlar, belirli bir derinliğe sahip bir difüzyon tabakası, yani sızmış tabaka oluşturmak için iş parçasının yüzeyinden içeriye doğru yayılır.
Çeliğin karbonlanması (Çeliğin karbonlanması)
resim
Amaç: İş parçası yüzeyinin sertliğini ve aşınma direncini artırmak
Karbürleme için çelik: düşük karbonlu çelik veya düşük karbonlu alaşımlı çelik
Orta: aktif karbon atomları ile en sık kullanılan gazlar (kerosen, benzen, vb.).
Sıcaklık: östenit bölgesinde, 900-950 derece
Süre: Sızıntı tabakasının derinliğine bağlı olarak yaklaşık 10 saat.
Diğer kimyasal ısıl işlem yöntemleri
Nitrürleme: Belirli bir sıcaklıkta bir iş parçasının yüzeyine aktif nitrojen atomlarının sızdığı bir ısıl işlem süreci. Parçaların yüzey sertliğini, aşınma direncini, yorulma mukavemetini, termal sertliğini ve korozyon direncini geliştirin.
Karbonitrürleme (karbonitrürleme): Karbon ve nitrojen iş parçasının yüzeyine aynı anda nüfuz eder. Yüzey sertliğini, yorulma direncini ve aşınma direncini iyileştirin ve karbonlama ve nitrürlemenin avantajlarını birleştirin.
Kromlama: İyi korozyon direncine ve mükemmel oksidasyon direncine, sertliğe ve aşınma direncine sahiptir ve alet imalatı için paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çeliğin yerini alabilir.
Borlama: çok mükemmel aşınma direnci, korozyon direnci ve çamur aşınma direnci, aşınma direnci nitrürleme, karbon ve karbonitrasyon katmanlarından açıkça daha iyidir, ancak atmosferik ve su korozyonuna karşı dirençli değildir. Esas olarak çamur pompası parçaları, sıcak iş kalıpları ve iş parçası fikstürleri için kullanılır.
