የፕሪሲሽን ሮለሮች፡ ለማንሳት ሰንሰለቶች የተለመዱ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎች

የፕሪሲሽን ሮለሮች፡ ለማንሳት ሰንሰለቶች የተለመዱ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎች

በማንሳት ማሽነሪዎች ኢንዱስትሪ ውስጥ የሰንሰለት አስተማማኝነት በቀጥታ ከሠራተኞች ደህንነት እና ከአሠራር ቅልጥፍና ጋር የተያያዘ ሲሆን የሙቀት ሕክምና ሂደቶች የማንሳት ሰንሰለቶችን ዋና አፈጻጸም ለመወሰን ወሳኝ ናቸው፣ ይህም ጥንካሬን፣ ጥንካሬን እና የመልበስ መቋቋምን ጨምሮ። የሰንሰለቱ “አጽም” እንደመሆኑ መጠን፣ትክክለኛ ሮለሮችእንደ ሰንሰለት ሳህኖች እና ፒኖች ካሉ ክፍሎች ጋር፣ እንደ ከባድ ማንሳት እና ተደጋጋሚ አሠራር ባሉ አስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ የተረጋጋ አፈፃፀምን ለመጠበቅ ተገቢ የሙቀት ሕክምና ያስፈልጋቸዋል። ይህ ጽሑፍ ሰንሰለቶችን ለማንሳት በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎችን በጥልቀት ትንተና ያቀርባል፣ የሂደታቸውን መርሆች፣ የአፈጻጸም ጥቅሞቻቸውን እና የሚመለከታቸውን ሁኔታዎች ይዳስሳል፣ የኢንዱስትሪ ባለሙያዎችን ለመምረጥ እና ለትግበራ ማጣቀሻ ይሰጣቸዋል።

1. የሙቀት ሕክምና፡ የማንሳት ሰንሰለት አፈፃፀም "ቅርጸት"
የማንሳት ሰንሰለቶች ብዙውን ጊዜ የሚመረቱት ከፍተኛ ጥራት ካላቸው ቅይጥ መዋቅራዊ ብረቶች (እንደ 20Mn2፣ 23MnNiMoCr54፣ ወዘተ) ነው፣ እና የሙቀት ሕክምና የእነዚህን ጥሬ ዕቃዎች ሜካኒካል ባህሪያት ለማሻሻል ወሳኝ ነው። በሙቀት ያልተታከሙ የሰንሰለት ክፍሎች ዝቅተኛ ጥንካሬ እና ደካማ የመልበስ መቋቋም አላቸው፣ እና ለጭንቀት ሲጋለጡ ለፕላስቲክ መበላሸት ወይም ስብራት የተጋለጡ ናቸው። በሳይንሳዊ መንገድ የተነደፈ የሙቀት ሕክምና፣ የማሞቂያ፣ የመያዣ እና የማቀዝቀዣ ሂደቶችን በመቆጣጠር፣ የቁሳቁሱን ውስጣዊ ማይክሮ መዋቅር ይለውጣል፣ “የጥንካሬ-ጥንካሬ ሚዛን” - የመሸከም እና የግፊት ጭንቀቶችን ለመቋቋም ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ነገር ግን የተሰበረ ስብራትን ለማስወገድ በቂ ጥንካሬ፣ እንዲሁም የገጽታ መበላሸት እና የዝገት መቋቋምን ያሻሽላል።

ለትክክለኛነት ሮለሮች፣ የሙቀት ሕክምና የበለጠ ከፍተኛ ትክክለኛነትን ይፈልጋል፡- በሰንሰለት እና በስፖኬት ውህደት ውስጥ ቁልፍ አካላት እንደመሆናቸው መጠን ሮለሮች የገጽታ ጥንካሬ እና የኮር ጥንካሬ መካከል ትክክለኛ መመሳሰል ማረጋገጥ አለባቸው። አለበለዚያ ያለጊዜው መበላሸት እና መሰንጠቅ ሊከሰቱ ይችላሉ፣ ይህም የጠቅላላውን ሰንሰለት የማስተላለፊያ መረጋጋትን ያበላሻል። ስለዚህ፣ ተገቢውን የሙቀት ሕክምና ሂደት መምረጥ ደህንነቱ የተጠበቀ የጭነት ተሸካሚ እና ለማንሳት ሰንሰለቶች ዘላቂ አገልግሎት ለማረጋገጥ ቅድመ ሁኔታ ነው።

II. ለማንሳት ሰንሰለቶች አምስት የተለመዱ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎች ትንተና

(I) አጠቃላይ ኩዌንቺንግ + ከፍተኛ ሙቀት (ኩዌንቺንግ እና ሙሌት): ለመሠረታዊ አፈጻጸም "ወርቅ ደረጃ"

የሂደት መርህ፡- የሰንሰለት ክፍሎች (የሊንክ ሳህኖች፣ ፒኖች፣ ሮለሮች፣ ወዘተ) ከAc3 (hypoeutectoid ብረት) ወይም Ac1 (hypereutectoid ብረት) በላይ ባለው የሙቀት መጠን ይሞቃሉ። ቁሳቁሱን ሙሉ በሙሉ ለማፅዳት የሙቀት መጠኑን ለተወሰነ ጊዜ ከያዙ በኋላ፣ ሰንሰለቱ እንደ ውሃ ወይም ዘይት ባሉ ማቀዝቀዣዎች ውስጥ በፍጥነት ይጠፋል፣ ይህም ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ነገር ግን የተሰባበረ የማርቴንሳይት መዋቅር ያገኛል። ከዚያም ሰንሰለቱ ለከፍተኛ ሙቀት ማስተካከያ እስከ 500-650°ሴ ድረስ እንደገና ይሞቃል፣ ይህም ማርቴንሳይቱን ወደ አንድ ወጥ የሆነ የሶርቢት መዋቅር ያፈርሰዋል፣ በመጨረሻም “ከፍተኛ ጥንካሬ + ከፍተኛ ጥንካሬ” ሚዛን ያገኛል።

የአፈጻጸም ጥቅሞች፡- ከተጠገኑና ከተሞቁ በኋላ፣ የሰንሰለት ክፍሎች እጅግ በጣም ጥሩ አጠቃላይ ሜካኒካል ባህሪያትን ያሳያሉ፣ ከ800-1200 MPa የመሸከም ጥንካሬ እና ሚዛናዊ የሆነ የምርት ጥንካሬ እና ማራዘም፣ በማንሳት ስራዎች ውስጥ የሚያጋጥሙ ተለዋዋጭ እና የተፅዕኖ ጭነቶችን የመቋቋም ችሎታ አላቸው። ከዚህም በላይ፣ የሶርባይት መዋቅር ወጥነት እጅግ በጣም ጥሩ የክፍል ማቀነባበሪያ አፈፃፀምን ያረጋግጣል፣ ይህም ቀጣይ ትክክለኛነትን (እንደ ሮለር ሮሊንግ) ያመቻቻል።

አፕሊኬሽኖች፡- በተለይም እንደ ሰንሰለት ሳህኖች እና ፒኖች ላሉ ቁልፍ ጭነት ተሸካሚ ክፍሎች የመካከለኛ እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸውን የማንሳት ሰንሰለቶች (እንደ ክፍል 80 እና ክፍል 100 ያሉ) አጠቃላይ አፈፃፀምን ለማመቻቸት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ ሰንሰለቶችን ለማንሳት በጣም መሠረታዊ እና ዋና የሙቀት ሕክምና ሂደት ነው። (II) ካርቡሪዚንግ እና ኩቺንግ + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፡- ለገጽታ መልበስ መቋቋም “የተጠናከረ ጋሻ”

የሂደት መርህ፡- የሰንሰለት ክፍሎች (እንደ ሮለሮች እና ፒኖች ባሉ የሜሽንግ እና የግጭት ክፍሎች ላይ ያተኮሩ) በካርቡሪዚንግ መካከለኛ ውስጥ (እንደ የተፈጥሮ ጋዝ ወይም የኬሮሲን ስንጥቅ ጋዝ) ውስጥ ይቀመጣሉ እና ለብዙ ሰዓታት በ900-950°ሴ ይያዛሉ፣ ይህም የካርቦን አቶሞች ወደ ክፍሉ ወለል እንዲገቡ ያስችላቸዋል (የካርቡሪዚንግ ንብርብር ጥልቀት በተለምዶ 0.8-2.0ሚሜ ነው)። ይህም በመቀጠልም ማጥፋት (ብዙውን ጊዜ ዘይት እንደ ማቀዝቀዣ መካከለኛ ይጠቀማል)፣ ይህም በዋናው ክፍል ውስጥ በአንጻራዊ ሁኔታ ጠንካራ የሆነ የፐርላይት ወይም የሶርባይት መዋቅርን በመያዝ በላዩ ላይ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የማርቴንሳይት መዋቅር ይፈጥራል። በመጨረሻም፣ በ150-200°ሴ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የሙቀት መጠን መጨመር ጭንቀቶችን ያስወግዳል እና የገጽታ ጥንካሬን ያረጋጋል። የአፈጻጸም ጥቅሞች፡- ከካርቡሪዚንግ እና ከኮምፓኒንግ በኋላ ያሉት ክፍሎች “ከውጭ ጠንካራ፣ ጠንካራ ውስጣዊ” የሚል የግራዲየንት አፈጻጸም ባህሪ ያሳያሉ - የገጽታ ጥንካሬ HRC58-62 ሊደርስ ይችላል፣ ይህም የመልበስ መቋቋምን እና የመናድ መቋቋምን በእጅጉ ያሻሽላል፣ በስፕሮኬት ሜሺንግ ወቅት ግጭትን እና መልበስን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይዋጋል። የኮር ጥንካሬው በHRC30-45 ላይ ይቆያል፣ ይህም በተጽዕኖ ጭነቶች ስር የክፍሎች መሰበርን ለመከላከል በቂ ጥንካሬ ይሰጣል።

አፕሊኬሽኖች፡- በማንሳት ሰንሰለቶች ውስጥ ከፍተኛ ጥራት ላላቸው ትክክለኛ ሮለሮች እና ፒኖች፣ በተለይም በተደጋጋሚ ጅምር እና ማቆሚያዎች እና ከባድ ጭነት ሜሽንግ ለሚደረግባቸው (ለምሳሌ፣ ለፖርት ክሬኖች እና ለማዕድን ማንሻዎች ሰንሰለቶች)። ለምሳሌ፣ የ120-ደረጃ ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው የማንሳት ሰንሰለቶች ሮለሮች በተለምዶ ካርቡሬቲቭ እና ጠፍተዋል፣ ይህም ከባህላዊ የሙቀት ሕክምና ጋር ሲነጻጸር የአገልግሎት ዘመናቸውን በ30% በላይ ያራዝማሉ። (III) የማነቃቂያ ጥንካሬ + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፡- ቀልጣፋ እና ትክክለኛ “አካባቢያዊ ማጠናከሪያ”

የሂደት መርህ፡ በከፍተኛ ድግግሞሽ ወይም መካከለኛ ድግግሞሽ ኢንዳክሽን ኮይል የሚመነጨውን ተለዋጭ መግነጢሳዊ መስክ በመጠቀም፣ የተወሰኑ የሰንሰለት ክፍሎች (እንደ ሮለሮች ውጫዊ ዲያሜትር እና የፒን ገጽታዎች) በአካባቢው ይሞቃሉ። ማሞቂያው ፈጣን ነው (በተለምዶ ከጥቂት ሰከንዶች እስከ አስር ሰከንዶች)፣ ይህም ወለሉ ብቻ በፍጥነት ወደ አክስቴኒቲንግ የሙቀት መጠን እንዲደርስ ያስችለዋል፣ የዋናው የሙቀት መጠን ግን በአብዛኛው ሳይለወጥ ይቆያል። ከዚያም የማቀዝቀዣ ውሃ በፍጥነት ለማድረቅ ይረጫል፣ ከዚያም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማስተካከያ ይከተላል። ይህ ሂደት የሞቀውን ቦታ እና የጠነከረውን የንብርብር ጥልቀት (በተለምዶ 0.3-1.5 ሚሜ) በትክክል ለመቆጣጠር ያስችላል።

የአፈጻጸም ጥቅሞች፡ ① ከፍተኛ ቅልጥፍና እና የኃይል ቁጠባ፡- በአካባቢው የሚሞቅ ማሞቂያ በአጠቃላይ የማሞቂያውን የኃይል ብክነት ያስወግዳል፣ ይህም ከአጠቃላይ የማጥፋት ጋር ሲነጻጸር የምርት ቅልጥፍናን በ50% በላይ ይጨምራል። ② ዝቅተኛ የመበላሸት ሁኔታ፡- አጭር የማሞቂያ ጊዜዎች የክፍሉን የሙቀት መበላሸት ይቀንሳሉ፣ ይህም ሰፊ ቀጣይ ቀጥ ያለ ማስተካከያ አስፈላጊነትን ያስወግዳል፣ ይህም በተለይ ለትክክለኛ ሮለሮች ልኬት ቁጥጥር ተስማሚ ያደርገዋል። ③ ቁጥጥር የሚደረግበት አፈፃፀም፡- የኢንዳክሽን ድግግሞሽ እና የማሞቂያ ጊዜን በማስተካከል፣ የተጠናከረው የንብርብር ጥልቀት እና የጥንካሬ ስርጭት በተለዋዋጭ ሁኔታ ሊስተካከል ይችላል።
አፕሊኬሽኖች፡- በተለይም ከፍተኛ ልኬት ያለው ትክክለኛነት የሚያስፈልጋቸውን የማንሳት ሰንሰለቶች (እንደ ትክክለኛ የማስተላለፊያ ማንሻ ሰንሰለቶች) ለማጠንከር በጅምላ የሚመረቱ ትክክለኛ ሮለሮችን፣ አጫጭር ፒኖችን እና ሌሎች ክፍሎችን በአካባቢው ለማጠናከር ተስማሚ። የኢንዳክሽን ማጠናከሪያ ለሰንሰለት ጥገና እና እድሳት፣ የተበላሹ ቦታዎችን እንደገና ለማጠናከርም ሊያገለግል ይችላል።

(IV) ማሻሻያ፡- “የተፅዕኖ መከላከያ” ለጥንካሬ ቅድሚያ መስጠት

የሂደት መርህ፡- የሰንሰለቱን ክፍል ወደ አውስቴኒቲንግ የሙቀት መጠን ካሞቀ በኋላ፣ በፍጥነት በጨው ወይም በአልካላይን መታጠቢያ ገንዳ ውስጥ ከኤምኤስ ነጥብ (የማርቴንሲቲክ ትራንስፎርሜሽን ጅምር የሙቀት መጠን) ትንሽ ከፍ ብሎ ይቀመጣል። መታጠቢያ ቤቱ ኦስቴኒት ወደ ቤይኒት እንዲለወጥ ለተወሰነ ጊዜ ተይዞ የአየር ማቀዝቀዣ ይከተላል። በማርቴንሳይት እና በፐርላይት መካከል መካከለኛ የሆነ መዋቅር የሆነው ባይኒት ከፍተኛ ጥንካሬን ከጥሩ ጥንካሬ ጋር ያጣምራል።

የአፈጻጸም ጥቅሞች፡- የኦስቴምበርድ ክፍሎች ከተለመዱት የተወጠሩ እና የተስተካከሉ ክፍሎች በእጅጉ የላቀ ጥንካሬ ያሳያሉ፣ ይህም የ60-100 J የሆነ የውጤት መምጠጥ ኃይልን ያገኛሉ፣ ያለ ስብራት ከባድ የውጤት ጭነቶችን መቋቋም ይችላሉ። በተጨማሪም፣ ጥንካሬው HRC 40-50 ሊደርስ ይችላል፣ ለመካከለኛ እና ለከባድ የማንሳት አፕሊኬሽኖች የጥንካሬ መስፈርቶችን ያሟላል፣ የማጥፋት መዛባትን ይቀንሳል እና ውስጣዊ ጭንቀቶችን ይቀንሳል። ተፈጻሚ አፕሊኬሽኖች፡- በዋናነት በማዕድን ማውጫ እና በግንባታ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ መደበኛ ያልሆነ ቅርፅ ያላቸውን ነገሮች ለማንሳት ወይም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን አካባቢዎች (እንደ ቀዝቃዛ ማከማቻ እና የዋልታ ስራዎች ያሉ) ለማንሳት ሰንሰለቶችን ለማንሳት ያገለግላል። ባይኔት በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ለማርቴንሳይት እጅግ የላቀ ጥንካሬ እና መረጋጋት አለው፣ ይህም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የስብራት ስብራት አደጋን ይቀንሳል።

(V) ናይትራይዲንግ፡- ለዝገት እና ለአለባበስ መቋቋም “ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ሽፋን”
የሂደት መርህ፡- የሰንሰለት ክፍሎች እንደ አሞኒያ ባሉ ናይትሮጅን በያዘ መካከለኛ ውስጥ ለ10-50 ሰዓታት ይቀመጣሉ። ይህም የናይትሮጅን አቶሞች ወደ ክፍሉ ወለል ዘልቀው እንዲገቡ ያስችላቸዋል፣ ይህም የናይትሮጅን ንብርብር ይፈጥራል (በዋነኝነት Fe₄N እና Fe₂N የተዋቀረ)። ናይትራይዲንግ ቀጣይ ማጥፋት አያስፈልገውም እና "ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የኬሚካል ሙቀት ሕክምና" ሲሆን በአጠቃላይ የክፍሉ አፈፃፀም ላይ አነስተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። የአፈጻጸም ጥቅሞች፡ ① ከፍተኛ የገጽታ ጥንካሬ (HV800-1200) ከካርቡሬሽን እና ከተጣለ ብረት ጋር ሲነጻጸር የላቀ የመልበስ መቋቋምን ይሰጣል፣ እንዲሁም ዝቅተኛ የግጭት ኮፊሸንት ይሰጣል፣ በሜሽንግ ወቅት የኃይል ብክነትን ይቀንሳል። ② ጥቅጥቅ ያለው ናይትራይዲድ ንብርብር እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋምን ይሰጣል፣ እርጥበት አዘል እና አቧራማ አካባቢዎች ውስጥ የዝገት አደጋን ይቀንሳል። ③ ዝቅተኛ የማቀነባበሪያ ሙቀት የክፍሉን መበላሸት ይቀንሳል፣ ይህም አስቀድሞ ለተፈጠሩ ትክክለኛ ሮለሮች ወይም ለተገጣጠሙ ትናንሽ ሰንሰለቶች ተስማሚ ያደርገዋል።

አፕሊኬሽኖች፡- እንደ የምግብ ማቀነባበሪያ ኢንዱስትሪ (ንፁህ አካባቢዎች) እና የባህር ምህንድስና (ከፍተኛ የጨው ርጭት አካባቢዎች) ወይም “ጥገና-ነጻ” ሰንሰለቶችን ለሚያስፈልጋቸው ትናንሽ የማንሳት መሳሪያዎች ያሉ የመበስበስ እና የዝገት መቋቋምን ለሚጠይቁ የማንሳት ሰንሰለቶች ተስማሚ።

III. የሙቀት ሕክምና ሂደት ምርጫ፡ የአሠራር ሁኔታዎችን ማዛመድ ቁልፍ ነው

ለማንሳት ሰንሰለት የሙቀት ማከሚያ ዘዴ በሚመርጡበት ጊዜ ሶስት ቁልፍ ነገሮችን ያስቡባቸው፤ የጭነት ደረጃ፣ የአሠራር ሁኔታ እና የክፍሎች ተግባር። ከፍተኛ ጥንካሬን ወይም ከመጠን በላይ የወጪ ቁጠባን በጭፍን ከመከተል ይቆጠቡ፡

በጭነት ደረጃ ይምረጡ፡ ቀላል ጭነት ሰንሰለቶች (≤ ክፍል 50) ሙሉ በሙሉ ማጥፋት እና የሙቀት ማስተካከያ ሊደረጉ ይችላሉ። መካከለኛ እና ከባድ ጭነት ሰንሰለቶች (80-100) ተጋላጭ የሆኑ ክፍሎችን ለማጠናከር የካርበሪዚንግ እና የማጥፋት ጥምረት ያስፈልጋቸዋል። ከባድ ጭነት ሰንሰለቶች (ከክፍል 120 በላይ) የተጣመረ የማጥፋት እና የሙቀት ማስተካከያ ሂደት ወይም ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ የኢንዳክሽን ማጠንከሪያ ያስፈልጋቸዋል።

በአሠራር አካባቢ ይምረጡ፡- እርጥበት አዘል እና ዝገት ላላቸው አካባቢዎች ናይትራይዲንግ ይመረጣል፤ ከፍተኛ ተጽዕኖ ላላቸው መተግበሪያዎች ደግሞ አክስቴምፐርንግ ይመረጣል። ተደጋጋሚ የሜሽንግ አፕሊኬሽኖች የሮለሮችን ካርቡሪዚንግ ወይም ኢንዳክሽን ማጠናከሪያ ቅድሚያ ይሰጣሉ። ክፍሎችን በተግባራቸው መሰረት ይምረጡ፡- የሰንሰለት ሳህኖች እና ፒኖች ጥንካሬን እና ጥንካሬን ቅድሚያ ይሰጣሉ፣ ኩዊች እና ቴምፕሬንግን ቅድሚያ ይሰጣሉ። ሮለሮች የአለባበስ መቋቋምን እና ጥንካሬን ቅድሚያ ይሰጣሉ፣ ካርቡሪዚንግን ወይም ኢንዳክሽን ማጠናከሪያን ቅድሚያ ይሰጣሉ። እንደ ቡሺንግ ያሉ ረዳት ክፍሎች ዝቅተኛ ወጪ የሚጠይቁ፣ የተቀናጀ ኩዊች እና ቴምፕሬሽንን መጠቀም ይችላሉ።

IV. መደምደሚያ፡ የሙቀት ሕክምና ለሰንሰለት ደህንነት “የማይታይ የመከላከያ መስመር” ነው
ሰንሰለቶችን ለማንሳት የሙቀት ሕክምና ሂደት አንድ ቴክኒክ ብቻ አይደለም፤ ይልቁንም የቁሳቁስ ባህሪያትን፣ የክፍሎችን ተግባራት እና የአሠራር መስፈርቶችን የሚያዋህድ ስልታዊ አቀራረብ ነው። ከትክክለኛ ሮለሮች ካርቡሪንግ እና ማጥፋት እስከ የሰንሰለት ሳህኖች ማጥፋት እና የሙቀት ማስተካከያ ድረስ፣ በእያንዳንዱ ሂደት ውስጥ ያለው የትክክለኛነት ቁጥጥር በማንሳት ስራዎች ወቅት የሰንሰለቱን ደህንነት በቀጥታ ይወስናል። ወደፊት፣ ብልህ የሙቀት ሕክምና መሳሪያዎችን (እንደ ሙሉ በሙሉ አውቶማቲክ የካርቡሪዚንግ መስመሮች እና የመስመር ላይ የጠንካራነት ሙከራ ስርዓቶች ያሉ) በስፋት ሲተገበር፣ የማንሳት ሰንሰለቶች አፈጻጸም እና መረጋጋት የበለጠ ይሻሻላል፣ ይህም ለልዩ መሳሪያዎች ደህንነቱ የተጠበቀ አሠራር የበለጠ አስተማማኝ ዋስትና ይሰጣል።