De definysje en it doel fan ferneatiging
It stiel wurdt ferwaarme ta in temperatuer boppe it krityske punt Ac3 (hypoeutektoïde stiel) of Ac1 (hypereutektoïde stiel), in skoftke bewarre om it folslein of foar in part austenisearre te meitsjen, en dan ôfkuolle mei in snelheid grutter as de krityske blussnelheid. It waarmtebehannelingsproses dat superkuolle austenyt omset yn martensiet of leger bainiet wurdt blussen neamd.
It doel fan blussen is om it superkuolle austenyt om te transformearjen yn martensiet of bainyt om in martensiet- of legere bainytstruktuer te krijen, dy't dan kombinearre wurdt mei tempering by ferskate temperatueren om de sterkte, hurdens en wjerstân fan it stiel sterk te ferbetterjen. Draachberens, wurgenssterkte en taaiheid, ensfh., om te foldwaan oan de ferskate gebrûkseasken fan ferskate meganyske ûnderdielen en ark. Blussen kin ek brûkt wurde om te foldwaan oan de spesjale fysike en gemyske eigenskippen fan bepaalde spesjale stielen lykas ferromagnetisme en korrosjebestriding.
As stielen ûnderdielen wurde ôfkuolle yn in blusmedium mei feroaringen yn fysike steat, wurdt it koelproses oer it algemien ferdield yn 'e folgjende trije stadia: dampfilmstadium, siedstadium en konveksjestadium.
Hurdberens fan stiel
Hurdberens en hurdberens binne twa prestaasje-yndikatoaren dy't it fermogen fan stiel om te ûndergean in ôfkuolling karakterisearje. Se binne ek in wichtige basis foar materiaalseleksje en gebrûk.
1. De konsepten fan ferhurdberens en ferhurdberens
Hurdberens is it fermogen fan stiel om de heechste hurdens te berikken dy't it berikke kin as it ûnder ideale omstannichheden ôfkuolle en ferhurde wurdt. De wichtichste faktor dy't de hurdberens fan stiel bepaalt, is it koalstofgehalte fan it stiel. Om krekter te wêzen, it is it koalstofgehalte dat oplost is yn it austenyt tidens ôfkuollen en ferwaarmjen. Hoe heger it koalstofgehalte, hoe heger de hurdberens fan it stiel. De legeringseleminten yn stiel hawwe in lytse ynfloed op 'e hurdberens, mar se hawwe in wichtige ynfloed op 'e hurdberens fan it stiel.
Hurdberens ferwiist nei de skaaimerken dy't de hurdingsdjipte en hurdheidsferdieling fan stiel ûnder spesifike omstannichheden bepale. Dat is, it fermogen om de djipte fan 'e ferhurde laach te krijen as stiel ôfkuolle wurdt. It is in ynherinte eigenskip fan stiel. Hurdberens reflektearret eins it gemak wêrmei't austenyt yn martensiet feroaret as it stiel ôfkuolle wurdt. It is benammen relatearre oan 'e stabiliteit fan it superkuolle austenyt fan it stiel, of oan 'e krityske ôfkuolingssnelheid fan it stiel by ôfkuoljen.
It moat ek oanjûn wurde dat de ferhurdingsdjipte fan stiel ûnderskieden wurde moat fan 'e effektive ferhurdingsdjipte fan stielen ûnderdielen ûnder spesifike blusomstannichheden. De ferhurdingsdjipte fan stiel is in ynherinte eigenskip fan it stiel sels. It hinget allinich ôf fan syn eigen ynterne faktoaren en hat neat te krijen mei eksterne faktoaren. De effektive ferhurdingsdjipte fan stiel hinget net allinich ôf fan 'e ferhurdingsdjipte fan it stiel, mar hinget ek ôf fan it brûkte materiaal. It is relatearre oan eksterne faktoaren lykas it koelmedium en de grutte fan it wurkstik. Bygelyks, ûnder deselde austenitisearringsomstannichheden is de ferhurdingsdjipte fan itselde stiel itselde, mar de effektive ferhurdingsdjipte fan wetterblussen is grutter as dy fan oaljeblussen, en lytse ûnderdielen binne lytser as oaljeblussen. De effektive ferhurdingsdjipte fan grutte ûnderdielen is grut. Dit kin net sein wurde dat wetterblussen in hegere ferhurdingsdjipte hat as oaljeblussen. It kin net sein wurde dat lytse ûnderdielen in hegere ferhurdingsdjipte hawwe as grutte ûnderdielen. It kin sjoen wurde dat om de ferhurdingsdjipte fan stiel te evaluearjen, de ynfloed fan eksterne faktoaren lykas foarm, grutte fan it wurkstik, koelmedium, ensfh. eliminearre wurde moat.
Derneist, om't ferhurdberens en ferhurdberens twa ferskillende konsepten binne, hat stiel mei hege hurdens nei it blussen net needsaaklik in hege ferhurdberens; en stiel mei lege hurdens kin ek in hege ferhurdberens hawwe.
2. Faktoaren dy't ynfloed hawwe op ferhurdberens
De ferhurdberens fan stiel hinget ôf fan 'e stabiliteit fan austenyt. Elke faktor dy't de stabiliteit fan superkuolle austenyt kin ferbetterje, de C-kromme nei rjochts ferskowe kin, en dêrmei de krityske koelsnelheid ferminderje kin, kin de ferhurdberens fan hege stiel ferbetterje. De stabiliteit fan austenyt hinget benammen ôf fan syn gemyske gearstalling, nôtgrutte en gearstallingsuniformiteit, dy't relatearre binne oan 'e gemyske gearstalling fan it stiel en de ferwaarmingsomstannichheden.
3. Mjitmetoade fan ferhurdingsfermogen
Der binne in soad metoaden om de ferhurdberens fan stiel te mjitten, de meast brûkte binne de krityske diametermjittingsmetoade en de einferhurdberenstestmetoade.
(1) Metoade foar it mjitten fan krityske diameter
Nei't it stiel yn in bepaald medium ôfkuolle is, wurdt de maksimale diameter wêryn't de kearn alle martensiet- of 50% martensietstruktuer krijt, de krityske diameter neamd, fertsjintwurdige troch Dc. De mjittingsmetoade foar de krityske diameter is om in searje rûne stangen mei ferskillende diameters te meitsjen, en nei it ôfkuollen, de U-hurdenskromme te mjitten dy't ferdield is oer de diameter op elke stekproefseksje, en de stang mei de semi-martensietstruktuer yn it sintrum te finen. De diameter fan 'e rûne stang. Dat is de krityske diameter. Hoe grutter de krityske diameter, hoe heger de ferhurdingsfermogen fan it stiel.
(2) Einblusmetoade
De ein-quenching testmetoade brûkt in standertgrutte ein-quenched specimen (Ф25mm × 100mm). Nei austenitisaasje wurdt wetter op ien ein fan it specimen spuite mei spesjale apparatuer om it te koelen. Nei it koelen wurdt de hurdens metten lâns de asrjochting - fan it wetterkuolle ein. Testmetoade foar ôfstânrelaasjekromme. De ein-ferhurdingstestmetoade is ien fan 'e metoaden om de ferhurding fan stiel te bepalen. De foardielen binne ienfâldige operaasje en breed tapassingsgebiet.
4.Quenching stress, deformaasje en barsten
(1) Ynterne spanning fan it wurkstik tidens it blussen
As it wurkstik fluch ôfkuolle wurdt yn it blusmiddel, om't it wurkstik in bepaalde grutte hat en de termyske geliedingskoëffisjint ek in bepaalde wearde is, sil der in bepaalde temperatuergradiënt foarkomme lâns de binnenste seksje fan it wurkstik tidens it ôfkuolproses. De oerflaktemperatuer is leech, de kearntemperatuer is heech, en de oerflak- en kearntemperatueren binne heech. D'r is in temperatuerferskil. Tidens it ôfkuolproses fan it wurkstik binne d'r ek twa fysike ferskynsels: ien is termyske útwreiding, as de temperatuer sakket, sil de linelingte fan it wurkstik krimpje; de oare is de transformaasje fan austenyt nei martensiet as de temperatuer sakket nei it martensiettransformaasjepunt, wat it spesifike folume sil ferheegje. Fanwegen it temperatuerferskil tidens it ôfkuolproses sil de hoemannichte termyske útwreiding ferskillend wêze op ferskate dielen lâns de dwersdoorsnede fan it wurkstik, en sil ynterne spanning generearre wurde yn ferskate dielen fan it wurkstik. Fanwegen it bestean fan temperatuerferskillen binnen it wurkstik kinne d'r ek dielen wêze wêr't de temperatuer rapper sakket as it punt wêr't martensiet foarkomt. Transformaasje, it folume wreidet út, en de dielen mei hege temperatuer binne noch heger as it punt en binne noch yn 'e austenite steat. Dizze ferskillende dielen sille ek ynterne spanning generearje fanwegen ferskillen yn spesifike folumeferoarings. Dêrom kinne twa soarten ynterne spanning generearre wurde tidens it blussen en koelen: ien is termyske spanning; de oare is weefselspanning.
Neffens de besteantiidskarakteristiken fan ynterne spanning kin it ek wurde ferdield yn direkte spanning en restspanning. De ynterne spanning dy't op in bepaald momint tidens it koelproses troch it wurkstik generearre wurdt, wurdt direkte spanning neamd; nei't it wurkstik ôfkuolle is, wurdt de spanning dy't yn it wurkstik oerbliuwt, restspanning neamd.
Termyske spanning ferwiist nei de spanning feroarsake troch ynkonsistente termyske útwreiding (of kâlde krimp) fanwegen temperatuerferskillen yn ferskate dielen fan it wurkstik as it ferwaarme (of ôfkuolle) wurdt.
Nim no in solide silinder as foarbyld om de foarming en feroaringsregels fan ynterne spanning tidens it koelproses te yllustrearjen. Allinnich de axiale spanning wurdt hjir besprutsen. Oan it begjin fan it koelproses, om't it oerflak fluch koelt, is de temperatuer leech en krimpt it in protte, wylst de kearn koelt, is de temperatuer heech en is de krimp lyts. As gefolch wurde it oerflak en de binnenkant ûnderling beheind, wat resulteart yn trekspanning op it oerflak, wylst de kearn ûnder druk stiet. As it koelproses trochgiet, nimt it temperatuerferskil tusken de binnen- en bûtenkant ta, en de ynterne spanning nimt ek dêrtroch ta. As de spanning tanimt om de rekgrens by dizze temperatuer te oerskriden, fynt plestike deformaasje plak. Om't de dikte fan it hert heger is as dy fan it oerflak, krimpt it hert altyd earst axiaal. As gefolch fan plestike deformaasje nimt de ynterne spanning net mear ta. Nei it koeljen oant in bepaalde perioade sil de ôfname fan 'e oerflaktemperatuer stadichoan fertrage, en de krimp sil ek stadichoan ôfnimme. Op dit stuit krimpt de kearn noch, sadat de trekspanning op it oerflak en de drukspanning op 'e kearn stadichoan ôfnimme oant se ferdwine. As it ôfkuoljen lykwols trochgiet, wurdt de oerflakfochtigens hieltyd leger, en de hoemannichte krimp wurdt hieltyd minder, of hâldt sels op mei krimpen. Omdat de temperatuer yn 'e kearn noch heech is, sil it trochgean mei krimpen, en úteinlik sil der drukspanning op it oerflak fan it wurkstik foarme wurde, wylst de kearn trekspanning sil hawwe. Omdat de temperatuer lykwols leech is, is plestike deformaasje net maklik te foarkommen, dus dizze spanning sil tanimme as it ôfkuoljen trochgiet. It bliuwt tanimme en bliuwt úteinlik yn it wurkstik as oerbleaune spanning.
It kin sjoen wurde dat de termyske spanning tidens it koelproses yn earste ynstânsje derfoar soarget dat de oerflaklaach útrekt wurdt en de kearn komprimearre wurdt, en de oerbleaune restspanning is de oerflaklaach dy't komprimearre wurdt en de kearn dy't útrekt wurdt.
Gearfetsjend kin sein wurde dat de termyske spanning dy't ûntstiet by it koelen troch it blussen feroarsake wurdt troch it ferskil yn temperatuer yn 'e dwerssnit tidens it koelproses. Hoe grutter de koelsnelheid en hoe grutter it ferskil yn temperatuer yn 'e dwerssnit, hoe grutter de termyske spanning dy't ûntstiet. Under deselde koelmediumomstannichheden, hoe heger de ferwaarmingstemperatuer fan it wurkstik, hoe grutter de grutte, hoe lytser de termyske geliedingsfermogen fan it stiel, hoe grutter it temperatuerferskil binnen it wurkstik, en hoe grutter de termyske spanning. As it wurkstik ûngelikense koele wurdt by hege temperatuer, sil it ferfoarme en deformearre wurde. As de direkte trekspanning dy't ûntstiet tidens it koelproses fan it wurkstik grutter is as de treksterkte fan it materiaal, sille blussende barsten ûntstean.
Fazetransformaasjestress ferwiist nei de spanning feroarsake troch de ferskillende timing fan fazetransformaasje yn ferskate dielen fan it wurkstik tidens it waarmtebehannelingsproses, ek wol bekend as weefselstress.
Tidens it blussen en it rappe ôfkuoljen, as de oerflaklaach ôfkuolle wurdt nei it Ms-punt, fynt der martensityske transformaasje plak en feroarsaket folume-útwreiding. Troch de obstruksje fan 'e kearn dy't noch gjin transformaasje ûndergien hat, genereart de oerflaklaach lykwols kompresjespanning, wylst de kearn trekspanning hat. As de spanning grut genôch is, sil it deformaasje feroarsaakje. As de kearn ôfkuolle wurdt nei it Ms-punt, sil it ek martensityske transformaasje ûndergean en yn folume útwreidzje. Troch de beheiningen fan 'e transformearre oerflaklaach mei lege plastisiteit en hege sterkte sil de definitive oerbleaune spanning lykwols yn 'e foarm fan oerflakspanning wêze, en sil de kearn ûnder druk komme te stean. It kin sjoen wurde dat de feroaring en definitive steat fan fazetransformaasjespanning krekt tsjinoersteld binne oan termyske spanning. Boppedat, om't fazeferoaringsspanning foarkomt by lege temperatueren mei lege plastisiteit, is deformaasje op dit stuit lestich, sadat fazeferoaringsspanning wierskynliker barsten fan it wurkstik feroarsaket.
Der binne in soad faktoaren dy't ynfloed hawwe op de grutte fan 'e fazetransformaasjespanning. Hoe rapper de ôfkuolsnelheid fan it stiel yn it martensiettransformaasjetemperatuerberik, hoe grutter de grutte fan it stielstik, hoe minder de termyske geliedingsfermogen fan it stiel, hoe grutter it spesifike folume fan martensiet, hoe grutter de fazetransformaasjespanning. Hoe grutter it wurdt. Derneist is de fazetransformaasjespanning ek relatearre oan 'e gearstalling fan it stiel en de ferhurdingsfermogen fan it stiel. Bygelyks, hege koalstoflegearingstiel fergruttet it spesifike folume fan martensiet fanwegen syn hege koalstofynhâld, wat de fazetransformaasjespanning fan it stiel ferheegje moat. As it koalstofynhâld lykwols tanimt, nimt it Ms-punt ôf, en is der in grutte hoemannichte austeniet oerbleaun nei it blussen. Syn folume-útwreiding nimt ôf en de oerbleaune spanning is leech.
(2) Deformaasje fan it wurkstik by it blussen
Tidens it blussen binne der twa haadtypen fan deformaasje yn it wurkstik: ien is de feroaring yn 'e geometryske foarm fan it wurkstik, dy't him manifestearret as feroaringen yn grutte en foarm, faak krommingsdeformaasje neamd, dy't feroarsake wurdt troch blussende spanning; de oare is folumedeformaasje, dy't him manifestearret as in evenredige útwreiding of krimp fan it folume fan it wurkstik, dy't feroarsake wurdt troch de feroaring yn spesifyk folume tidens fazeferoaring.
Krommingsdeformaasje omfettet ek foarmdeformaasje en draaideformaasje. Draaideformaasje wurdt benammen feroarsake troch ferkearde pleatsing fan it wurkstik yn 'e oven tidens ferwaarming, of gebrek oan foarmbehanneling nei deformaasjekorreksje foar it blussen, of ûngelikense koeling fan ferskate dielen fan it wurkstik as it wurkstik ôfkuolle wurdt. Dizze deformaasje kin analysearre en oplost wurde foar spesifike situaasjes. It folgjende behannelt benammen folumedeformaasje en foarmdeformaasje.
1) Oarsaken fan blussende deformaasje en de feroarjende regels dêrfan
Folumedeformaasje feroarsake troch strukturele transformaasje De strukturele steat fan it wurkstik foar it blussen is oer it algemien pearlyt, dat is in mingde struktuer fan ferryt en sementyt, en nei it blussen is it in martensityske struktuer. De ferskillende spesifike folumes fan dizze weefsels sille folumeferoarings feroarsaakje foar en nei it blussen, wat resulteart yn deformaasje. Dizze deformaasje feroarsaket lykwols allinich dat it wurkstik evenredich útwreidzjet en krimpt, sadat it de foarm fan it wurkstik net feroaret.
Derneist, hoe mear martensiet yn 'e struktuer nei waarmtebehanneling, of hoe heger it koalstofgehalte yn martensiet, hoe grutter de folume-útwreiding, en hoe grutter de hoemannichte oerbleaune austeniet, hoe minder folume-útwreiding. Dêrom kin de folumeferoaring kontroleare wurde troch it kontrolearjen fan it relative gehalte fan martensiet en oerbleaune martensiet tidens waarmtebehanneling. As it goed kontroleare wurdt, sil it folume net útwreidzje noch krimpje.
Foarmdeformaasje feroarsake troch termyske stress Deformaasje feroarsake troch termyske stress komt foar yn gebieten mei hege temperatueren dêr't de reksterkte fan stielen ûnderdielen leech is, de plastisiteit heech is, it oerflak fluch ôfkuollet, en it temperatuerferskil tusken de binnen- en bûtenkant fan it wurkstik it grutst is. Op dit stuit is de direkte termyske spanning de oerflaktrekspanning en de kearnkompresjespanning. Om't de kearntemperatuer op dit stuit heech is, is de reksterkte folle leger as dy fan it oerflak, sadat it him manifestearret as deformaasje ûnder de aksje fan meardireksjonele kompresjespanning, dat wol sizze, de kubus is sferysk yn rjochting. Fariaasje. It resultaat is dat de gruttere krimpt, wylst de lytsere útwreidet. Bygelyks, in lange silinder wurdt koarter yn 'e lingterjochting en útwreidet yn 'e diameterrjochting.
Foarmdeformaasje feroarsake troch weefselspanning Deformaasje feroarsake troch weefselspanning komt ek foar op it iere momint dat weefselspanning maksimaal is. Op dit stuit is it temperatuerferskil yn 'e dwerstrochsneed grut, de kearntemperatuer heger, it is noch yn 'e austenytste steat, de plastisiteit is goed, en de rekgrens is leech. De direkte weefselspanning is oerflakkompresjespanning en kearntrekspanning. Dêrom manifestearret de deformaasje him as de ferlinging fan 'e kearn ûnder de aksje fan multidireksjonele trekspanning. It resultaat is dat ûnder de aksje fan weefselspanning de gruttere kant fan it wurkstik ferlingt, wylst de lytsere kant koarter wurdt. Bygelyks, de deformaasje feroarsake troch weefselspanning yn in lange silinder is ferlinging yn lingte en fermindering yn diameter.
Tabel 5.3 toant de regels foar blusdeformaasje fan ferskate typyske stielen ûnderdielen.
2) Faktoaren dy't ynfloed hawwe op deformaasje fan it blussen
De faktoaren dy't ynfloed hawwe op 'e lesdeformaasje binne benammen de gemyske gearstalling fan it stiel, de orizjinele struktuer, de geometry fan 'e ûnderdielen en it waarmtebehannelingsproses.
3) Skuorren blussen
Skuorren yn ûnderdielen komme benammen foar yn 'e lette faze fan blussen en ôfkuoljen, dat is, nei't de martensityske transformaasje yn prinsipe foltôge is of nei folsleine ôfkuolling, komt bros falen foar om't de trekspanning yn 'e ûnderdielen de breksterkte fan it stiel oertreft. Skuorren binne meastentiids loodrecht op 'e rjochting fan maksimale trekdeformaasje, sadat ferskillende foarmen fan skuorren yn ûnderdielen benammen ôfhingje fan 'e spanningsferdielingssteat.
Faak foarkommende soarten blussende skuorren: Longitudinale (aksiale) skuorren wurde benammen ûntstien as de tangentiale trekspanning de breksterkte fan it materiaal oerskriuwt; transversale skuorren wurde foarme as de grutte aksiale trekspanning dy't op it binnenste oerflak fan it ûnderdiel foarme wurdt de breksterkte fan it materiaal oerskriuwt. Skuorren; netwurkskuorren wurde foarme ûnder de aksje fan twadiminsjonale trekspanning op it oerflak; ôfpellende skuorren komme foar yn in heul tinne ferhurde laach, dy't kinne foarkomme as de spanning skerp feroaret en oermjittige trekspanning yn 'e radiale rjochting wurket. Soart skuorre.
Longitudinale skuorren wurde ek wol axiale skuorren neamd. Skuorren ûntsteane by de maksimale trekspanning tichtby it oerflak fan it ûnderdiel, en hawwe in bepaalde djipte nei it sintrum ta. De rjochting fan 'e skuorren is oer it algemien parallel oan 'e as, mar de rjochting kin ek feroarje as der spanningskonsintraasje yn it ûnderdiel is of as der ynterne strukturele defekten binne.
Nei't it wurkstik folslein útblust is, binne longitudinale skuorren gefoelich foar it ûntstean fan skuorren. Dit is relatearre oan de grutte tangentiale trekspanning op it oerflak fan it útbluste wurkstik. As it koalstofgehalte fan it stiel tanimt, nimt de oanstriid ta it foarmjen fan longitudinale skuorren ta. Leechkoalstofstiel hat in lyts spesifyk folume martensiet en sterke termyske spanning. D'r is in grutte oerbleaune kompresjespanning op it oerflak, sadat it net maklik útblust wurde kin. As it koalstofgehalte tanimt, nimt de kompresjespanning op it oerflak ôf en nimt de strukturele spanning ta. Tagelyk beweecht de peaktrekspanning nei de oerflaklaach. Dêrom is heechkoalstofstiel gefoelich foar longitudinale útblusskuorren as it oerferhit wurdt.
De grutte fan 'e ûnderdielen beynfloedet direkt de grutte en ferdieling fan oerbleaune spanning, en de oanstriid ta skuorren by it blussen is ek oars. Longitudinale skuorren wurde ek maklik foarme troch it blussen binnen it gefaarlike berik fan 'e dwerstrochsneedgrutte. Derneist feroarsaket de blokkade fan stielen grûnstoffen faak longitudinale skuorren. Om't de measte stielen ûnderdielen makke wurde troch rôljen, binne net-gouden ynklúzjes, karbiden, ensfh. yn it stiel ferspraat lâns de deformaasjerjochting, wêrtroch't it stiel anisotropysk is. Bygelyks, as it arkstiel in bandfoarmige struktuer hat, is de transversale breuksterkte nei it blussen 30% oant 50% lytser as de longitudinale breuksterkte. As d'r faktoaren binne lykas net-gouden ynklúzjes yn it stiel dy't spanningskonsintraasje feroarsaakje, sels as de tangensiële spanning grutter is as de axiale spanning, binne longitudinale skuorren maklik te foarmjen ûnder lege spanningsomstannichheden. Om dizze reden is strange kontrôle fan it nivo fan net-metalen ynklúzjes en sûker yn stiel in wichtige faktor by it foarkommen fan blussende skuorren.
De ynterne spanningsferdielingskarakteristiken fan transversale skuorren en bôgeskuorren binne: it oerflak is ûnderwurpen oan kompresjespanning. Nei't it oerflak in bepaalde ôfstân ferlitten is, feroaret de kompresjespanning yn in grutte trekspanning. De skuorre ûntstiet yn it gebiet fan 'e trekspanning, en dan as de ynterne spanning ferspriedt, ferspriedt it him allinich nei it oerflak fan it ûnderdiel as it opnij ferdield wurdt of de brosheid fan it stiel fierder tanimt.
Transversale skuorren komme faak foar yn grutte asdielen, lykas rollen, turbinerotors of oare asdielen. De skaaimerken fan 'e skuorren binne dat se loodrecht op 'e asrjochting steane en fan binnen nei bûten brekke. Se wurde faak foarme foardat se ferhurde wurde en wurde feroarsake troch termyske spanning. Grutte smeedwurken hawwe faak metallurgyske defekten lykas poaren, ynklúzjes, smeedskuorren en wite plakken. Dizze defekten tsjinje as it útgongspunt fan brekken en brekken ûnder de aksje fan aksiale trekspanning. Bôgeskuorren wurde feroarsake troch termyske spanning en binne meastentiids ferdield yn in bôgefoarm op 'e dielen dêr't de foarm fan it ûnderdiel feroaret. It komt benammen foar yn it wurkstik of by skerpe rânen, groeven en gatten, en is ferdield yn in bôgefoarm. As ûnderdielen fan hege koalstofstiel mei in diameter of dikte fan 80 oant 100 mm of mear net ôfkuolle wurde, sil it oerflak kompresjespanning sjen litte en it sintrum sil trekspanning sjen litte. Spanning, de maksimale trekspanning komt foar yn 'e oergongsône fan 'e ferhurde laach nei de net-ferhurde laach, en bôgeskuorren komme foar yn dizze gebieten. Derneist is de koelsnelheid by skerpe rânen en hoeken rap en wurde allegear útdroege. By de oergong nei sêfte ûnderdielen, dat is, nei it net-ferhurde gebiet, ferskynt hjir de maksimale trekspanningsône, sadat bôgebarsten gefoelich binne foar it foarkommen fan. De koelsnelheid tichtby it pingat, groef of sintrale gat fan it wurkstik is stadich, de oerienkommende ferhurde laach is tin, en de trekspanning tichtby de ferhurde oergongsône kin maklik bôgebarsten feroarsaakje.
Retikulêre skuorren, ek wol oerflakskuorren neamd, binne oerflakskuorren. De djipte fan 'e skuorre is ûndjip, oer it algemien om de 0.01~1.5 mm hinne. It wichtichste skaaimerk fan dit soarte skuorre is dat de willekeurige rjochting fan 'e skuorre neat te krijen hat mei de foarm fan it ûnderdiel. In protte skuorren binne mei-inoar ferbûn om in netwurk te foarmjen en binne breed ferspraat. As de skuorredjipte grutter is, lykas mear as 1 mm, ferdwine de netwurkkarakteristiken en wurde se willekeurich oriïntearre of longitudinaal ferspraat skuorren. Netwurkskuorren binne relatearre oan de steat fan twadiminsjonale trekspanning op it oerflak.
Dielen fan hege koalstof- of karburearre stielen mei in ûntkarburearre laach op it oerflak binne gefoelich foar it foarmjen fan netwurkbarsten tidens it blussen. Dit komt om't de oerflaklaach in leger koalstofgehalte en in lytser spesifyk folume hat as de binnenste laach fan martensiet. Tidens it blussen wurdt de oerflaklaach fan it karbid ûnderwurpen oan trekspanning. Dielen wêrfan de ûntfosforisaasjelaach net folslein fuorthelle is tidens meganyske ferwurking sille ek netwurkbarsten foarmje tidens hege-frekwinsje- of flam-oerflakblussen. Om sokke barsten te foarkommen, moat de oerflakkwaliteit fan 'e ûnderdielen strang kontroleare wurde, en moat oksidaasjelassen foarkommen wurde tidens waarmtebehanneling. Derneist, nei't de smeidmatrise in bepaalde perioade brûkt is, hearre termyske wurgensbarsten dy't ferskine yn strips of netwurken yn 'e holte en barsten yn it slypproses fan blusde ûnderdielen allegear ta dizze foarm.
Skilferskuorringen komme foar yn in tige smel gebiet fan 'e oerflaklaach. Drukspanning wurket yn 'e axiale en tangentiale rjochtingen, en trekspanning komt foar yn 'e radiale rjochting. De skuorren binne parallel oan it oerflak fan it ûnderdiel. It ôfskiljen fan 'e ferhurde laach nei it ôfkuoljen fan it oerflak en it karburearjen fan ûnderdielen heart ta sokke skuorren. It foarkommen dêrfan is relatearre oan 'e ûngelikense struktuer yn 'e ferhurde laach. Bygelyks, nei't it legearing fan karburisearre stiel mei in bepaalde snelheid ôfkuolle is, is de struktuer yn 'e karburearre laach: bûtenste laach fan ekstreem fyn pearliet + karbid, en de ûnderlaach is martensiet + oerbleausteniet, de binnenste laach is fyn pearliet of ekstreem fyn pearlietstruktuer. Om't it spesifike folume fan 'e ûnderlaach martensiet it grutst is, is it resultaat fan folume-útwreiding dat drukspanning yn 'e axiale en tangentiale rjochtingen op 'e oerflaklaach wurket, en trekspanning komt foar yn 'e radiale rjochting, en in spanningsmutaasje komt foar nei binnen, oergong nei in drukspanningssteat, en skilferskuorringen komme foar yn ekstreem tinne gebieten dêr't spanning skerp oergiet. Yn 't algemien lizze skuorren parallel oan it oerflak, en yn slimme gefallen kinne se oerflakpeeling feroarsaakje. As de ôfkuollingssnelheid fan karburisearre ûnderdielen fersneld of fermindere wurdt, kin in unifoarme martensietstruktuer of ultrafijne pearlietstruktuer krigen wurde yn 'e karburisearre laach, wat it foarkommen fan sokke skuorren foarkomme kin. Derneist wurdt it oerflak faak oerferhit tidens hege-frekwinsje- of flam-oerflakbluskjen en kin de strukturele ynhomogeniteit lâns de ferhurde laach maklik sokke oerflakskuorren foarmje.
Mikroskeuren ferskille fan 'e fjouwer neamde skuorren om't se feroarsake wurde troch mikrospanning. Yntergranulêre skuorren dy't ferskine nei it ôfkuoljen, oerferhitten en slypjen fan arkstiel mei hege koalstofynhâld of karburearre wurkstikken, lykas skuorren feroarsake troch it net op 'e tiid temperjen fan ôfkuolle ûnderdielen, binne allegear relatearre oan it bestean en de neifolgjende útwreiding fan mikroskeuren yn it stiel.
Mikroskeuren moatte ûnder in mikroskoop ûndersocht wurde. Se komme meast foar by de orizjinele austenytkerrelgrinzen of by de oergong fan martensietplaten. Guon skuorren penetrearje de martensietplaten. Undersyk lit sjen dat mikroskeuren faker foarkomme yn flaky twillingmartensiet. De reden is dat it flaky martensiet mei-inoar botst as it mei hege snelheid groeit en hege spanning genereart. It twillingmartensiet sels is lykwols bros en kin gjin plastyske deformaasje produsearje dy't spanning ûntspant, wêrtroch maklik mikroskeuren ûntsteane. De austenytkerrels binne grof en de gefoelichheid foar mikroskeuren nimt ta. De oanwêzigens fan mikroskeuren yn it stiel sil de sterkte en plastisiteit fan 'e gebluste ûnderdielen signifikant ferminderje, wat liedt ta iere skea (brek) oan 'e ûnderdielen.
Om mikroskeuren yn ûnderdielen mei hege koalstofgehalte te foarkommen, kinne maatregels nommen wurde lykas in legere temperatuer foar it blussen, it krijen fan in fijne martensietstruktuer, en it ferminderjen fan it koalstofgehalte yn martensiet. Derneist is it op 'e tiid temperen nei it blussen in effektive metoade om ynterne spanning te ferminderjen. Tests hawwe bewiisd dat nei genôch temperen boppe 200 °C, de karbiden dy't by de skuorren delslaan it effekt hawwe fan it "lassen" fan 'e skuorren, wat de gefaren fan mikroskeuren signifikant kin ferminderje.
It boppesteande is in diskusje oer de oarsaken en previnsjemetoaden fan skuorren basearre op it patroan fan 'e ferdieling fan skuorren. Yn 'e werklike produksje ferskilt de ferdieling fan skuorren fanwegen faktoaren lykas stielkwaliteit, ûnderdielfoarm en hjitte en kâlde ferwurkingstechnology. Soms besteane skuorren al foar de waarmtebehanneling en wreidzje se fierder út tidens it blussen; soms kinne ferskate foarmen fan skuorren tagelyk yn itselde ûnderdiel ferskine. Yn dit gefal moatte, basearre op 'e morfologyske skaaimerken fan' e skuorre, makroskopyske analyze fan it breukoerflak, metallografysk ûndersyk, en as nedich, gemyske analyze en oare metoaden brûkt wurde om in wiidweidige analyze út te fieren fan 'e materiaalkwaliteit, organisaasjestruktuer oant de oarsaken fan waarmtebehannelingstress om de wichtichste oarsaken fan' e skuorre te finen en dan effektive previntyfmaatregels te bepalen.
Breukanalyse fan skuorren is in wichtige metoade om de oarsaken fan skuorren te analysearjen. Elke breuk hat in begjinpunt foar skuorren. It blussen fan skuorren begjint meastal fanút it konverginsjepunt fan radiale skuorren.
As de oarsprong fan 'e barst op it oerflak fan it ûnderdiel bestiet, betsjut dit dat de barst feroarsake wurdt troch tefolle trekspanning op it oerflak. As der gjin strukturele defekten binne lykas ynslutingen op it oerflak, mar der wol spanningskonsintraasjefaktoaren binne lykas swiere mesmarken, oksideskaal, skerpe hoeken fan stielen ûnderdielen, of ûnderdielen mei strukturele mutaasjes, kinne barsten foarkomme.
As de oarsprong fan 'e barst yn it ûnderdiel leit, is it relatearre oan materiaaldefekten of tefolle ynterne oerbleaune trekspanning. It brekflak fan normale blussen is griis en fyn porselein. As it brekflak donkergriis en rûch is, wurdt it feroarsake troch oerferhitting of is it orizjinele weefsel dik.
Yn 't algemien moat der gjin oksidaasjekleur wêze op it glêsdiel fan 'e blusjende barst, en der moat gjin ûntkoaling om 'e barst hinne wêze. As der ûntkoaling om 'e barst hinne is of in oksidearre kleur op it barstdiel, jout dat oan dat it ûnderdiel al barsten hie foar it blussen, en de orizjinele barsten sille útwreidzje ûnder ynfloed fan waarmtebehannelingspanning. As segregearre karbiden en ynklúzjes sjoen wurde tichtby de barsten fan it ûnderdiel, betsjuttet it dat de barsten relatearre binne oan 'e swiere segregaasje fan karbiden yn it rau materiaal of de oanwêzigens fan ynklúzjes. As barsten allinich ferskine by de skerpe hoeken of foarmmutaasjedielen fan it ûnderdiel sûnder it boppesteande ferskynsel, betsjuttet it dat de barst feroarsake wurdt troch ûnredelik struktureel ûntwerp fan it ûnderdiel of ferkearde maatregels om barsten te foarkommen, of oermjittige waarmtebehannelingspanning.
Derneist ferskine skuorren yn gemyske waarmtebehanneling en oerflakteblussende ûnderdielen meast tichtby de ferhurde laach. It ferbetterjen fan 'e struktuer fan' e ferhurde laach en it ferminderjen fan waarmtebehannelingstress binne wichtige manieren om oerflakskuorren te foarkommen.
Pleatsingstiid: 22 maaie 2024