Нарийвчлалтай өнхрүүш: Өргөх гинжний нийтлэг дулааны боловсруулалтын аргууд

Нарийвчлалтай өнхрүүш: Өргөх гинжний нийтлэг дулааны боловсруулалтын аргууд

Өргөх машин механизмын салбарт гинжин хэлхээний найдвартай байдал нь ажилтны аюулгүй байдал, үйл ажиллагааны үр ашигтай шууд холбоотой бөгөөд дулааны боловсруулалтын процесс нь өргөх гинжин хэлхээний гол гүйцэтгэлийг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнд бат бөх чанар, хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдал орно. Гинжин хэлхээний "араг яс" болохын хувьд,нарийн булныгинжин хавтан, зүү зэрэг эд ангиудын хамт хүнд өргөх, байнга ажиллуулах зэрэг хүнд нөхцөлд тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд зохих дулааны боловсруулалт шаарддаг. Энэхүү нийтлэлд гинжийг өргөхөд түгээмэл хэрэглэгддэг дулааны боловсруулалтын аргуудын гүнзгий дүн шинжилгээ, тэдгээрийн үйл явцын зарчим, гүйцэтгэлийн давуу тал, холбогдох нөхцөл байдлыг судлах, салбарын мэргэжилтнүүдэд сонголт, хэрэглээний лавлагаа өгөх болно.

1. Дулааны боловсруулалт: Өргөх гинжин хэлхээний гүйцэтгэлийн "хэлбэржүүлэгч"
Өргөх гинжийг ихэвчлэн өндөр чанартай хайлшин бүтцийн гангаар (жишээ нь 20Mn2, 23MnNiMoCr54 гэх мэт) үйлдвэрлэдэг бөгөөд эдгээр түүхий эдийн механик шинж чанарыг оновчтой болгохын тулд дулааны боловсруулалт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дулаанаар боловсруулаагүй гинжний эд ангиуд нь хатуулаг багатай, элэгдэлд тэсвэртэй чанар муутай бөгөөд стрессд өртөх үед хуванцар деформаци эсвэл хугаралд өртөмтгий байдаг. Шинжлэх ухааны аргаар боловсруулсан дулааны боловсруулалт нь халаалт, барих, хөргөх процессыг хянах замаар материалын дотоод бичил бүтцийг өөрчилж, "бат бөх чанарын тэнцвэр"-ийг бий болгодог - суналтын болон цохилтын стрессийг тэсвэрлэх өндөр бат бэх, гэхдээ хэврэг хугаралаас зайлсхийх хангалттай бат бөх чанар, мөн гадаргуугийн элэгдэл болон зэврэлтээс хамгаалах чадварыг сайжруулдаг.

Нарийвчлалтай булны хувьд дулааны боловсруулалт нь бүр ч өндөр нарийвчлал шаарддаг: гинж болон цоолборын торны гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох бул нь гадаргуугийн хатуулаг болон голын бат бөх чанарыг нарийн тохируулах ёстой. Үгүй бол дутуу элэгдэл, хагарал үүсэх магадлалтай бөгөөд энэ нь бүхэл гинжний дамжуулалтын тогтвортой байдлыг алдагдуулдаг. Тиймээс өргөх гинжний аюулгүй ачаалал даах, удаан эдэлгээтэй үйлчилгээг хангахын тулд зохих дулааны боловсруулалтын процессыг сонгох нь урьдчилсан нөхцөл юм.

II. Өргөх гинжийг дулаанаар боловсруулах таван түгээмэл аргын шинжилгээ

(I) Ерөнхий бөхөөх + Өндөр температурт тохируулах (Бөхөөх ба чийгшүүлэх): Үндсэн гүйцэтгэлийн "Алтан стандарт"

Үйл явцын зарчим: Гинжингийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд (холбогч хавтан, зүү, бул гэх мэт)-ийг Ac3 (гипоэвтектоид ган) эсвэл Ac1 (гиперэвтектоид ган)-аас дээш температурт халаана. Материалыг бүрэн аустенитжүүлэхийн тулд температурыг хэсэг хугацаанд барьсны дараа гинжийг ус эсвэл тос зэрэг хөргөлтийн орчинд хурдан унтрааж, өндөр хатуулагтай боловч хэврэг мартенсит бүтэцтэй болгоно. Дараа нь гинжийг өндөр температурт зөөлрүүлэхийн тулд 500-650°C хүртэл дахин халааж, мартенситийг нэгэн жигд сорбит бүтэц болгон задалж, эцэст нь "өндөр бат бэх + өндөр хатуулаг"-ын тэнцвэрт байдалд хүрнэ.

Гүйцэтгэлийн давуу талууд: Бөхөөж, зөөлрүүлсний дараа гинжин эд ангиуд нь ерөнхийдөө маш сайн механик шинж чанартай бөгөөд суналтын бат бэх нь 800-1200 МПа, тэнцвэртэй урсацын бат бэх ба суналттай тул өргөх үйл ажиллагаанд тулгардаг динамик болон цохилтын ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. Цаашилбал, сорбит бүтцийн жигд байдал нь эд ангиудын боловсруулалтын маш сайн гүйцэтгэлийг хангаж, дараа нь нарийн хэлбэржүүлэх (жишээлбэл, булны гулсмал) ажлыг хөнгөвчилдөг.

Хэрэглээ: Дунд болон өндөр бат бэхтэй өргөх гинж (жишээ нь 80 ба 100-р зэргийн гинж)-ийн нийт гүйцэтгэлийг оновчтой болгоход өргөн хэрэглэгддэг, ялангуяа гинжний хавтан, зүү зэрэг гол ачаалал даах эд ангиудад. Энэ нь өргөх гинжний хамгийн үндсэн бөгөөд гол дулааны боловсруулалтын процесс юм. (II) Карбюризаци ба бөхөөх + Бага температуржуулалт: Гадаргуугийн элэгдэлд тэсвэртэй "Бэхжүүлсэн бамбай"

Үйл явцын зарчим: Гинжин эд ангиудыг (тор болон үрэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд анхаарлаа хандуулдаг, тухайлбал бул болон зүү) карбюризацийн орчинд (байгалийн хий эсвэл керосины хагарах хий гэх мэт) байрлуулж, 900-950°C температурт хэдэн цагийн турш байлгаж, нүүрстөрөгчийн атомууд бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуу руу нэвтрэх боломжийг олгодог (карбюризацийн давхаргын гүн нь ихэвчлэн 0.8-2.0 мм байдаг). Үүний дараа бөхөөх (ихэвчлэн тосыг хөргөлтийн орчин болгон ашигладаг) бөгөөд энэ нь гадаргуу дээр өндөр хатуулагтай мартенсит бүтэц үүсгэдэг бөгөөд цөмд харьцангуй бат бөх перлит эсвэл сорбит бүтцийг хадгалдаг. Эцэст нь, 150-200°C температурт бага температурт хатууруулах нь бөхөөх стрессийг арилгаж, гадаргуугийн хатуулгийг тогтворжуулдаг. Гүйцэтгэлийн давуу талууд: Карбюризаци болон бөхөөлтийн дараах эд ангиуд нь "гадна талдаа хатуу, дотор талдаа хатуу" гэсэн градиент гүйцэтгэлийн шинж чанарыг харуулдаг - гадаргуугийн хатуулаг нь HRC58-62 хүрч, элэгдэлд тэсвэртэй байдал болон таталтын эсэргүүцлийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, цоолбортой торны үед үрэлт болон элэгдэлтэй үр дүнтэй тэмцдэг. Цөмийн хатуулаг нь HRC30-45 түвшинд хэвээр байгаа нь цохилтын ачааллын дор бүрэлдэхүүн хэсэг эвдрэхээс урьдчилан сэргийлэх хангалттай бат бөх чанарыг хангадаг.

Хэрэглээ: Өргөх гинжний өндөр элэгдэлд тэсвэртэй нарийвчлалтай бул болон зүү, ялангуяа байнга асаах, зогсоох, хүнд даацын торонд (жишээлбэл, боомтын кран болон уурхайн өргөгчдийн гинж) зориулагдсан. Жишээлбэл, 120 зэрэглэлийн өндөр бат бэхтэй өргөх гинжний бул нь ихэвчлэн карбюраторжуулж, бөхөөдөг бөгөөд энэ нь уламжлалт дулааны боловсруулалттай харьцуулахад ашиглалтын хугацааг 30%-иас дээш уртасгадаг. (III) Индукцийн хатууруулалт + Бага температуржуулалт: Үр ашигтай, нарийвчлалтай "Орон нутгийн бэхжүүлэлт"

Үйл явцын зарчим: Өндөр давтамжтай эсвэл дунд давтамжтай индукцийн ороомгоор үүсгэгдсэн хувьсах соронзон орон ашиглан гинжин хэлхээний эд ангиудын тодорхой хэсгүүдийг (жишээлбэл, булны гаднах диаметр болон зүүний гадаргуу) орон нутагт халаана. Халаалт нь хурдан (ихэвчлэн хэдэн секундээс хэдэн арван секунд хүртэл) явагддаг бөгөөд зөвхөн гадаргууг аустенитизацийн температурт хурдан хүрэх боломжийг олгодог бол гол температур нь бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Дараа нь хурдан бөхөөхийн тулд хөргөлтийн ус шахаж, дараа нь бага температурт зөөлрүүлдэг. Энэ процесс нь халсан хэсэг болон хатуурсан давхаргын гүнийг (ихэвчлэн 0.3-1.5 мм) нарийн хянах боломжийг олгодог.

Гүйцэтгэлийн давуу талууд: 1 Өндөр үр ашиг ба эрчим хүчний хэмнэлт: Орон нутгийн халаалт нь нийт халаалтын эрчим хүчний хаягдлаас зайлсхийж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нийт бөхөөхтэй харьцуулахад 50 гаруй хувиар нэмэгдүүлдэг. 2 Бага деформаци: Богино хугацаанд халаах нь бүрэлдэхүүн хэсгийн дулааны деформацийг багасгаж, дараа нь өргөн хүрээтэй шулуун болгох шаардлагагүй болгодог тул нарийн булны хэмжээст хяналтад онцгой тохиромжтой болгодог. 3 Хянах боломжтой гүйцэтгэл: Индукцийн давтамж болон халаах хугацааг тохируулснаар хатуурсан давхаргын гүн болон хатуулгийн тархалтыг уян хатан тохируулж болно.
Хэрэглээ: Массын аргаар үйлдвэрлэсэн нарийвчлалтай бул, богино зүү болон бусад эд ангиудыг орон нутгийн бэхжүүлэхэд тохиромжтой, ялангуяа өндөр хэмжээст нарийвчлал шаарддаг гинжийг өргөхөд (жишээлбэл, нарийвчлалтай дамжуулалтын өргөх гинж) тохиромжтой. Индукцийн хатууралтыг гинжийг засах, шинэчлэх, элэгдсэн гадаргууг дахин бэхжүүлэхэд ашиглаж болно.

(IV) Аустемпринг: “Нөлөөллийн хамгаалалт” Бат бөх чанарыг нэн тэргүүнд тавих

Үйл явцын зарчим: Гинжин хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгийг аустенитжих температурт халаасны дараа M s цэгээс (мартенситын хувиргалтын эхлэх температур) арай дээгүүр давстай эсвэл шүлтлэг ваннд хурдан байрлуулна. Аустенитийг байнит болгон хувиргахын тулд ваннд хэсэг хугацаанд байлгаж, дараа нь агаараар хөргөнө. Мартенсит ба перлитийн завсрын бүтэц болох байнит нь өндөр бат бэх чанарыг маш сайн хатуулагтай хослуулсан.

Гүйцэтгэлийн давуу талууд: Аустемпертэй эд ангиуд нь уламжлалт бөхөөж, хатууруулсан эд ангиудаас хамаагүй илүү бат бөх чанарыг харуулдаг бөгөөд 60-100 Ж цохилт шингээлтийн энергийг авдаг бөгөөд хугаралгүйгээр хүнд цохилтын ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. Цаашилбал, хатуулаг нь HRC 40-50 хүрч, дунд болон хүнд даацын өргөлтийн хэрэглээний бат бөх чанарын шаардлагыг хангаж, бөхөөх гажуудлыг багасгаж, дотоод стрессийг бууруулдаг. Хэрэглэх заалт: Уул уурхай, барилгын салбарт жигд бус хэлбэртэй объектуудыг өргөхөд байнга ашиглагддаг шиг хүнд цохилтын ачаалалд өртдөг гинжин эд ангиудыг өргөхөд, эсвэл бага температурт орчинд (хүйтэн агуулах, туйлын ажиллагаа гэх мэт) ашигладаг гинжийг өргөхөд голчлон ашиглагддаг. Байнит нь бага температурт мартенситаас хамаагүй илүү бат бөх, тогтвортой байдаг тул бага температурт хэврэг хугарал үүсэх эрсдлийг бууруулдаг.

(V) Азотжуулалт: Зэврэлт болон элэгдэлд тэсвэртэй "удаан эдэлгээтэй бүрхүүл"
Үйл явцын зарчим: Гинжингийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг аммиак зэрэг азот агуулсан орчинд 500-580°C температурт 10-50 цагийн турш байрлуулна. Энэ нь азотын атомуудыг бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуу руу нэвтэрч, нитридийн давхарга (голчлон Fe₄N ба Fe₂N-ээс бүрддэг) үүсгэдэг. Азотжуулалт нь дараагийн бөхөөх шаардлагагүй бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсгийн нийт гүйцэтгэлд хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг "бага температурт химийн дулааны боловсруулалт" юм. Гүйцэтгэлийн давуу талууд: 1 Өндөр гадаргуугийн хатуулаг (HV800-1200) нь карбюржуулсан болон бөхөөсөн гантай харьцуулахад элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг дээд зэргээр хангадаг бөгөөд үрэлтийн бага коэффициентийг санал болгодог тул торлох явцад энергийн алдагдлыг бууруулдаг. 2 Өтгөн нитридтэй давхарга нь маш сайн зэврэлтэд тэсвэртэй бөгөөд чийглэг, тоостой орчинд зэврэх эрсдлийг бууруулдаг. 3 Боловсруулалтын бага температур нь бүрэлдэхүүн хэсгийн деформацийг багасгадаг тул урьдчилан бэлтгэсэн нарийвчлалтай бул эсвэл угсарсан жижиг гинжид тохиромжтой болгодог.

Хэрэглээ: Хүнсний үйлдвэрлэлийн салбарт (цэвэр орчин) болон далайн инженерчлэлд (давс ихтэй орчин) ашигладаг гэх мэт элэгдэл болон зэврэлтээс хамгаалах шаардлагатай өргөх гинж, эсвэл "засвар үйлчилгээ шаарддаггүй" гинж шаарддаг жижиг өргөх тоног төхөөрөмжид тохиромжтой.

III. Дулааны боловсруулалтын процессыг сонгох: Ашиглалтын нөхцөлийг тохируулах нь гол түлхүүр юм

Өргөх гинжин хэлхээний дулааны боловсруулалтын аргыг сонгохдоо ачааллын зэрэглэл, ашиглалтын орчин, эд ангийн үйл ажиллагаа гэсэн гурван гол хүчин зүйлийг анхаарч үзээрэй. Өндөр бат бэх эсвэл хэт их зардал хэмнэхийг сохроор эрэлхийлэхээс зайлсхий.

Ачааллын зэрэглэлээр нь сонгоно уу: Хөнгөн ачаалалтай гинж (≤ 50-р зэрэг) нь бүрэн бөхөөх болон хатууруулах боломжтой. Дунд болон хүнд ачаалалтай гинж (80-100) нь эмзэг хэсгүүдийг бэхжүүлэхийн тулд карбюризаци болон бөхөөх аргыг хослуулан шаарддаг. Хүнд ачаалалтай гинж (120-р зэргээс дээш) нь нарийвчлалыг хангахын тулд бөхөөх болон хатууруулах процессыг хослуулан хийх буюу индукцийн хатууруулалтыг шаарддаг.

Ашиглалтын орчноос сонгох: Чийглэг болон идэмхий орчинд нитрид хэрэглэх нь илүү тохиромжтой; өндөр цохилтын ачаалалтай хэрэглээнд аустемперинг хийх нь илүү тохиромжтой. Тогтмол торлох хэрэглээ нь булны карбюраторжуулалт эсвэл индукцийн хатууралтыг нэн тэргүүнд тавьдаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тэдгээрийн үйл ажиллагаанд үндэслэн сонгоно: Гинжин хавтан ба зүү нь бат бөх, хатуулагт тэргүүлэх ач холбогдол өгч, бөхөөх болон зөөлрүүлэхийг нэн тэргүүнд тавьдаг. Булны элэгдэлд тэсвэртэй байдал болон хатуулагт тэргүүлэх ач холбогдол өгч, карбюраторжуулалт эсвэл индукцийн хатууралтыг нэн тэргүүнд тавьдаг. Бутлуур зэрэг туслах бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хямд өртөгтэй, нэгдсэн бөхөөх болон зөөлрүүлэхийг ашиглаж болно.

IV. Дүгнэлт: Дулааны боловсруулалт нь гинжин хэлхээний аюулгүй байдлын "Үл үзэгдэх хамгаалалтын шугам" юм.
Өргөх гинжийг дулааны боловсруулалтын процесс нь дан ганц техник биш; харин энэ нь материалын шинж чанар, бүрэлдэхүүн хэсгийн функц, ашиглалтын шаардлагыг нэгтгэсэн системчилсэн арга юм. Нарийвчлалтай булны карбюраторжуулах, бөхөөхөөс эхлээд гинжний хавтанг бөхөөх, зөөлрүүлэх хүртэл үйл явц бүрийн нарийвчлалын хяналт нь өргөх ажиллагааны явцад гинжний аюулгүй байдлыг шууд тодорхойлдог. Ирээдүйд ухаалаг дулааны боловсруулалтын тоног төхөөрөмж (бүрэн автоматжуулсан карбюраторжуулах шугам, онлайн хатуулгийн туршилтын систем гэх мэт) өргөн хэрэглэгдэхийн хэрээр өргөх гинжний гүйцэтгэл, тогтвортой байдал улам сайжирч, тусгай тоног төхөөрөмжийн аюулгүй ажиллагааны илүү найдвартай баталгааг бий болгоно.