Раванди гармкунии занҷири ғалтак: ҷузъи асосӣ, ки эътимоднокии интиқолро муайян мекунад
Дар бахши интиқоли саноатӣ,занҷирҳои ғалтакдорҷузъҳои калидӣ барои интиқоли қувва ва ҳаракат мебошанд ва кори онҳо мустақиман ба самаранокии корӣ ва бехатарии тамоми техника таъсир мерасонад. Аз интиқоли вазнин дар мошинҳои истихроҷ то рондани дақиқи асбобҳои дақиқи мошинҳо, аз амалиётҳои саҳроӣ дар мошинҳои кишоварзӣ то интиқоли қувва дар муҳаррикҳои автомобилӣ, занҷирҳои ғалтакӣ пайваста нақши "пули қувва"-ро мебозанд. Дар истеҳсоли занҷири ғалтакӣ, обутобдиҳӣ, ки як марҳилаи асосӣ дар раванди коркарди гармӣ аст, мисли марҳилаи муҳимест, ки "сангро ба тилло табдил медиҳад" ва мустақиман мустаҳкамӣ, устуворӣ, муқовимати фарсудашавӣ ва мӯҳлати хидмати занҷирро муайян мекунад.
1. Чаро обутобдиҳӣ дар истеҳсоли занҷири ғалтак "курси ҳатмӣ" аст?
Пеш аз муҳокимаи раванди обутобдиҳӣ, мо бояд аввал равшан кунем: Чаро обутобдиҳии занҷири ғалтак муҳим аст? Ин бо коркарди ҷузъҳои асосии занҷир: ғалтакҳо, втулкаҳо, сӯзанҳо ва плитаҳои пайвандкунанда оғоз мешавад. Пас аз шаклдиҳӣ, ҷузъҳои занҷири ғалтаки калидӣ одатан аз раванди хомӯшкунӣ мегузаранд: қисми корӣ аз ҳарорати муҳимтар (одатан 820-860°C) гарм карда мешавад, дар он ҳарорат барои муддате нигоҳ дошта мешавад ва сипас зуд хунук карда мешавад (масалан, дар об ё равған), то сохтори дохилии металлро ба мартенсит табдил диҳад. Дар ҳоле ки хомӯшкунӣ сахтии қисми корро ба таври назаррас зиёд мекунад (ба HRC 58-62 мерасад), он инчунин як камбудии муҳимро ба вуҷуд меорад: фишорҳои дохилӣ ва шиканандагии хеле баланд, ки онро дар зери зарба ё ларзиш ба шикастан осебпазир мегардонад. Тасаввур кунед, ки занҷири ғалтаки хомӯшшударо мустақиман барои интиқол истифода баред. Нокомиҳо ба монанди шикастани сӯзан ва кафидани ғалтак метавонанд ҳангоми бори аввал рух диҳанд, ки бо оқибатҳои фоҷиабор оварда мерасонанд.
Раванди обутобдиҳӣ пас аз хомӯшкунӣ масъалаи "сахт, вале шикаста"-ро ҳал мекунад. Қисми коркарди хомушшуда то ҳарорати пасттар аз ҳарорати муҳим (одатан 150-350°C) дубора гарм карда мешавад, дар он ҳарорат барои муддате нигоҳ дошта мешавад ва сипас оҳиста хунук карда мешавад. Ин раванд сохтори дохилии металлро танзим мекунад, то тавозуни оптималии байни сахтӣ ва мустаҳкамӣ ба даст оварда шавад. Барои занҷирҳои ғалтакӣ, обутобдиҳӣ дар се самти асосӣ нақши калидӣ мебозад:
Рафъи фишори дохилӣ: Стрессҳои сохторӣ ва гармиро, ки ҳангоми хомӯшкунӣ ба вуҷуд меоянд, раҳо мекунад ва аз деформатсия ва кафидан дар қисмати корӣ аз сабаби консентратсияи стресс ҳангоми истифода пешгирӣ мекунад;
Хусусиятҳои механикиро оптимизатсия кунед: Таносуби сахтӣ, қувват ва устувориро вобаста ба талаботи татбиқ танзим кунед - масалан, занҷирҳо барои мошинҳои сохтмонӣ ба устувории баландтар ниёз доранд, дар ҳоле ки занҷирҳои интиқоли дақиқ ба сахтии баландтар ниёз доранд;
Микросохтор ва андозаҳоро устувор кунед: Микросохтори дохилии металлро устувор кунед, то деформатсияи андозаи занҷирро, ки дар натиҷаи тағирёбии микросохтор ҳангоми истифода ба вуҷуд меояд ва метавонад ба дақиқии интиқол таъсир расонад, пешгирӣ кунед.
II. Параметрҳои асосӣ ва нуқтаҳои назорати раванди гармкунии занҷири ғалтакӣ
Самаранокии раванди обутобдиҳӣ аз назорати дақиқи се параметри асосӣ вобаста аст: ҳарорат, вақт ва суръати хунуккунӣ. Омезиши параметрҳои гуногун метавонад натиҷаҳои назарраси иҷроишро ба бор орад. Раванди обутобдиҳӣ бояд ба ҷузъҳои гуногуни занҷири ғалтак (ғалтакҳо, втулкаҳо, сӯзанҳо ва плитаҳо) бинобар хусусиятҳои гуногуни боркунӣ ва талаботи иҷроиш мутобиқ карда шавад.
1. Ҳарорати мулоимкунӣ: "Тугмаи асосӣ" барои назорати самаранокӣ
Ҳарорати обутобдиҳӣ омили муҳимтарин дар муайян кардани кори ниҳоии кор аст. Бо баланд шудани ҳарорат, сахтии кор кам мешавад ва устувории он меафзояд. Вобаста аз истифодаи занҷири ғалтак, ҳарорати обутобдиҳӣ одатан чунин гурӯҳбандӣ мешавад:
Омезиши ҳарорати паст (150-250°C): Асосан барои ҷузъҳое, ки сахтӣ ва муқовимати баланди фарсудашавиро талаб мекунанд, ба монанди ғалтакҳо ва втулкаҳо, истифода мешавад. Омезиши ҳарорати паст сахтии қисмати корро дар сатҳи HRC 55-60 нигоҳ медорад ва дар айни замон баъзе фишорҳои дохилиро аз байн мебарад, ки онро барои барномаҳои интиқоли басомади баланд ва камтаъсир (масалан, гардонандаҳои шпиндели асбобҳои дастгоҳ) мувофиқ мегардонад.
Обутобдиҳӣ дар ҳарорати миёна (300-450°C): Барои ҷузъҳое, ки ба мустаҳкамӣ ва чандирии баланд ниёз доранд, ба монанди сӯзанҳо ва лавҳаҳои занҷирӣ, мувофиқ аст. Пас аз обутобдиҳӣ дар ҳарорати миёна, сахтии қисмати корӣ то HRC 35-45 паст мешавад, ки қувваи маҳсулнокӣ ва ҳадди чандирии онро ба таври назаррас беҳтар мекунад ва ба он имкон медиҳад, ки ба борҳои зарбаи вазнин тоб оварад (масалан, дар мошинҳои сохтмонӣ ва таҷҳизоти истихроҷи маъдан).
Тозакунии ҳарорати баланд (500-650°C): Барои ҷузъҳои занҷири ғалтаки аслӣ кам истифода мешавад, он танҳо дар барномаҳои махсус барои ҷузъҳои ёрирасоне, ки ба устувории баланд ниёз доранд, истифода мешавад. Дар ин ҳарорат, сахтӣ боз ҳам коҳиш меёбад (HRC 25-35), аммо устувории зарба ба таври назаррас беҳтар мешавад.
Нуқтаҳои асосии назорат: Яксонии ҳарорат дар дохили кӯраи обутобдиҳӣ муҳим аст, ки фарқияти ҳарорат дар доираи ±5°C назорат карда мешавад. Нобаробарии ҳарорат метавонад ба тағйироти назарраси кор дар дохили як партияи қисмҳои корӣ оварда расонад. Масалан, ҳарорати аз ҳад зиёди баланд дар ғалтакҳо метавонад "нуқтаҳои нарм"-ро ба вуҷуд орад ва муқовимати фарсудашавиро коҳиш диҳад. Ҳарорати аз ҳад зиёд паст метавонад фишорҳои дохилиро пурра бартараф кунад ва боиси кафидан гардад.
2. Вақти мулоимкунӣ: «Шарти кофӣ» барои табдили микросохторӣ
Вақти обутобдиҳӣ бояд табдили кофии микросохториро дар дохили қисмати корӣ таъмин кунад ва дар айни замон аз паст шудани самаранокии он, ки дар натиҷаи аз ҳад зиёд гармкунӣ ба вуҷуд меояд, пешгирӣ кунад. Вақти хеле кӯтоҳ монеъи раҳоӣ аз фишори пурраи дохилӣ мегардад, ки боиси табдили нопурраи микросохторӣ ва устувории нокифоя мегардад. Вақти хеле тӯлонӣ хароҷоти истеҳсолотро зиёд мекунад ва инчунин метавонад ба коҳиши аз ҳад зиёди сахтӣ оварда расонад. Вақти обутобдиҳӣ барои ҷузъҳои занҷири ғалтак одатан аз рӯи ғафсии қисмати корӣ ва бори танӯр муайян карда мешавад:
Қисмҳои тунукдевордор (масалан, пластинаҳои занҷирӣ, ғафсии 3-8 мм): Вақти обутобдиҳӣ одатан 1-2 соат аст;
Қисмҳои ғафсдевордор (ба монанди ғалтакҳо ва сӯзанҳо, диаметри 10-30 мм): Вақти обутобдиҳӣ бояд то 2-4 соат дароз карда шавад;
Барои борҳои калонтари кӯра, вақти гармкунӣ бояд 10%-20% зиёд карда шавад, то интиқоли яксони гармӣ ба аслии қисмати корӣ таъмин карда шавад.
Нуқтаҳои асосии назорат: Истифодаи усули "пампаи ҳарорат зина ба зина" метавонад самаранокии обутобдиҳиро беҳтар созад - аввал ҳарорати танӯрро то 80% аз ҳарорати мақсаднок баланд бардоред, 30 дақиқа нигоҳ доред ва сипас онро то ҳарорати мақсаднок баланд бардоред, то аз фишорҳои нави гармӣ дар қисмати корӣ аз сабаби баландшавии босуръати ҳарорат пешгирӣ кунед.
3. Суръати хунуккунӣ: «Хати охирини дифоъ» барои фаъолияти устувор
Суръати хунуккунӣ пас аз гармкунӣ ба кори қисмати корӣ таъсири нисбатан кам дорад, аммо он бояд дуруст назорат карда шавад. Хунуккунии ҳаво (хунуккунии табиӣ) ё хунуккунии танӯр (хунуккунии танӯр) одатан истифода мешавад:
Пас аз гармкунии ҳарорати паст, хунуккунии ҳаво одатан барои зуд паст кардани ҳарорат то ҳарорати хонагӣ ва пешгирӣ аз таъсири тӯлонии ҳарорати миёна, ки метавонад ба аз даст додани сахтӣ оварда расонад, истифода мешавад.
Агар пас аз гармкунӣ дар ҳарорати миёна устувории баландтар лозим бошад, хунуккунии танӯрро истифода бурдан мумкин аст. Раванди хунуккунии суст андозаи донаро боз ҳам беҳтар мекунад ва муқовимати зарбаро беҳтар мекунад.
Нуқтаҳои асосии назорат: Дар раванди хунуккунӣ, муҳим аст, ки аз тамосҳои нобаробар байни сатҳи кор ва ҳаво, ки метавонад ба оксидшавӣ ё декарбуризатсия оварда расонад, худдорӣ карда шавад. Газҳои муҳофизатӣ, ба монанди нитрогенро ба кӯраи обутобдиҳӣ ворид кардан мумкин аст ё барои таъмини сифати сатҳ, ба сатҳи кор рӯйпӯшҳои зиддиоксидшавӣ молидан мумкин аст.
III. Мушкилот ва роҳҳои ҳалли маъмулии тобовар кардани занҷири ғалтак
Ҳатто агар параметрҳои асосӣ фаҳмида шаванд ҳам, мушкилоти сифати обутобдиҳӣ метавонанд дар истеҳсолоти воқеӣ аз сабаби омилҳо ба монанди таҷҳизот, амалиёт ё мавод ба миён оянд. Дар зер чор мушкилоти маъмултарине, ки ҳангоми обутобдиҳии занҷири ғалтакӣ ба онҳо дучор мешаванд ва роҳҳои ҳалли мувофиқи онҳо оварда шудаанд:
1. Сахтии нокифоя ё нобаробар
Аломатҳо: Сахтии қисми корӣ аз талаботи тарҳрезӣ пасттар аст (масалан, сахтии ғалтак ба HRC 55 намерасад), ё фарқияти сахтӣ байни қисмҳои гуногуни ҳамон як қисми корӣ аз HRC 3 зиёд аст. Сабабҳо:
Ҳарорати гармкунӣ хеле баланд аст ё мӯҳлати нигоҳдорӣ хеле дароз аст;
Тақсимоти ҳарорати кӯраи гармкунӣ нобаробар аст;
Суръати хунуккунии қисми корӣ пас аз хомӯшкунӣ нокифоя аст, ки боиси ташаккули нопурраи мартенсит мегардад.
Роҳҳои ҳал:
Термопараи кӯраи обутобдиҳиро калибр кунед, тақсимоти ҳароратро дар дохили кӯра мунтазам назорат кунед ва қубурҳои гармидиҳии кӯҳнаро иваз кунед;
Ҳарорат ва вақтро мувофиқи варақаи коркард қатъиян назорат кунед ва нигоҳдории марҳилавиро истифода баред;
Раванди хомӯшкунӣ ва хунуккуниро оптимизатсия кунед, то хунуккунии босуръат ва яксони қисмати корӣ таъмин карда шавад.
2. Фишори дохилӣ бартараф карда намешавад, ки боиси кафидан ҳангоми истифода мегардад
Аломатҳо: Ҳангоми насб ва истифодаи аввалини занҷир, мех ё пластинаи занҷир метавонад бе огоҳӣ шикаста, шикастани шиканандаро ба вуҷуд орад.
Сабабҳо:
Ҳарорати мулоимкунӣ хеле паст аст ё вақти нигоҳдорӣ хеле кӯтоҳ аст, ки боиси раҳоӣ аз фишори дохилӣ мегардад;
Қисми корӣ пас аз хомӯш кардан фавран (зиёда аз 24 соат) гарм карда намешавад, ки ин боиси ҷамъшавии фишори дохилӣ мегардад. Ҳалли масъала:
Ҳарорати гармкуниро вобаста ба ғафсии қисми корӣ мувофиқан зиёд кунед (масалан, аз 300°C то 320°C барои сӯзанҳо) ва мӯҳлати нигоҳдориро дароз кунед.
Пас аз хомӯш кардан, қисми корӣ бояд дар давоми 4 соат гарм карда шавад, то аз ҷамъшавии тӯлонии фишор пешгирӣ карда шавад.
Барои бартараф кардани минбаъдаи стресси боқимонда барои ҷузъҳои калидӣ аз раванди "тобоваркунии дуюмдараҷа" истифода баред (пас аз гармкунии аввалия, то ҳарорати хонагӣ хунук кунед ва сипас дубора дар ҳарорати баланд гарм кунед).
3. Оксидшавии сатҳӣ ва декарбуризатсия
Аломатҳо: Дар сатҳи қисмати корӣ қадреи оксиди хокистарранг-сиёҳ пайдо мешавад, ё санҷиши сахтӣ нишон медиҳад, ки сахтии сатҳ аз сахтии аслӣ пасттар аст (қабати декарбуризатсия беш аз 0,1 мм ғафсӣ дорад).
Сабаб:
Миқдори аз ҳад зиёди ҳаво дар кӯраи обутобдиҳӣ боиси реаксияи байни қисмати корӣ ва оксиген мегардад.
Вақти аз ҳад зиёди гармкунӣ боиси пароканда ва пароканда шудани карбон аз сатҳ мегардад. Ҳалли масъала: Барои назорат кардани миқдори оксиген дар танӯр то камтар аз 0,5%, аз кӯраи гармкунии мӯҳршуда бо атмосфераи муҳофизаткунандаи нитроген ё гидроген истифода баред. Вақти нолозими гармкуниро кам кунед ва усули боркунии танӯрро беҳтар созед, то аз бастабандии аз ҳад зиёди қисмҳои корӣ пешгирӣ кунед. Барои қисмҳои корӣ, ки каме оксид шудаанд, пас аз гармкунӣ барои тоза кардани пораҳои сатҳӣ таркиши тирӣ анҷом диҳед.
4. Деформатсияи андозагирӣ
Аломатҳо: Тухмии аз ҳад зиёди ғалтак (зиёда аз 0,05 мм) ё сӯрохиҳои нодуруст ҷойгиршудаи табақчаи занҷир.
Сабаб: Суръати аз ҳад зиёди гармкунӣ ё хунуккунӣ стресси гармиро ба вуҷуд меорад, ки боиси деформатсия мегардад.
Ҷойгиркунии нодурусти қисмҳои корӣ ҳангоми боркунии танӯр боиси нобаробар шудани фишор мегардад.
Ҳалли масъала: Барои кам кардани фишори гармӣ аз гармкунии суст (50°C/соат) ва хунуккунии суст истифода баред.
Барои пешгирӣ аз деформатсияи фишурдасозӣ, таҷҳизоти махсус тарҳрезӣ кунед, то ки ҳангоми гармкунӣ қисмати корӣ озод боқӣ монад.
Барои қисмҳои дақиқи баланд, пас аз гармкунӣ як қадами росткуниро илова кунед, ки барои ислоҳи андозаҳо бо истифода аз росткунии фишор ё коркарди гармӣ истифода мешавад.
IV. Санҷиши сифати раванди обутобдиҳӣ ва меъёрҳои қабул
Барои он ки ҷузъҳои занҷири ғалтак пас аз обутобдиҳӣ ба талаботи иҷроиш ҷавобгӯ бошанд, бояд як системаи ҳамаҷонибаи санҷиши сифат таъсис дода шавад, ки санҷишҳои ҳамаҷонибаро дар чор андоза анҷом диҳад: намуди зоҳирӣ, сахтӣ, хосиятҳои механикӣ ва сохтори микро.
1. Санҷиши намуди зоҳирӣ
Мундариҷаи санҷиш: Нуқсонҳои сатҳӣ ба монанди пулакча, тарқишҳо ва чуқурчаҳо.
Усули санҷиш: Санҷиши визуалӣ ё санҷиш бо истифода аз шишаи калонкунанда (10 маротиба калонкунӣ).
Меъёрҳои қабул: Дар рӯи он ягон доғ, тарқиш ё каҷравии намоён вуҷуд надорад ва ранги якхела дорад.
2. Санҷиши сахтӣ
Мундариҷаи санҷиш: Сахтии сатҳ ва якрангии сахтӣ.
Усули санҷиш: Барои санҷидани сахтии сатҳи ғалтакҳо ва сӯзанҳо аз асбоби санҷиши сахтии Роквелл (HRC) истифода баред. 5% қисмҳои корӣ аз ҳар як партия тасодуфан намуна гирифта мешаванд ва се макони гуногун дар ҳар як қисми корӣ тафтиш карда мешаванд.
Меъёрҳои қабул:
Ғалтакҳо ва втулкаҳо: HRC 55-60, бо фарқияти сахтии ≤ HRC3 дар дохили як партия.
Пластинаи сӯзан ва занҷир: HRC 35-45, бо фарқияти сахтии ≤ HRC2 дар дохили як партия. 3. Санҷиши хосиятҳои механикӣ
Мундариҷаи санҷиш: Мустаҳкамии кашиш, устувории зарба;
Усули озмоиш: Намунаҳои стандартӣ аз як партияи қисмҳои корӣ дар як семоҳа барои озмоиши кашиш (GB/T 228.1) ва озмоиши зарба (GB/T 229) омода карда мешаванд;
Меъёрҳои қабул:
Қувваи кашиш: сӯзанҳо ≥ 800 МПа, занҷирҳо ≥ 600 МПа;
Муқовимати зарба: сӯзанҳо ≥ 30 Ҷ/см², занҷирҳо ≥ 25 Ҷ/см².
4. Санҷиши микросохтор
Мундариҷаи санҷиш: Сохтори дохилӣ якхела мартенсити мулоим ва бейнити мулоим аст;
Усули санҷиш: Буришҳои кунҷии кор бурида, сайқал дода ва кандакорӣ карда мешаванд ва сипас бо истифода аз микроскопи металлографӣ (400 маротиба калонкунӣ) мушоҳида карда мешаванд;
Меъёрҳои қабул: Сохтори якхела бе карбидҳои шабакавӣ ё донаҳои дағал ва ғафсии қабати декарбуризатсияшуда ≤ 0.05 мм.
V. Тамоюлҳои соҳавӣ: Самти рушди равандҳои интеллектуалии тобоварӣ
Бо қабули васеъи технологияҳои Industry 4.0, равандҳои обутобдиҳии занҷири ғалтакӣ ба самти равандҳои интеллектуалӣ, дақиқ ва сабз рушд мекунанд. Се тамоюли калидӣ, ки қобили қайд мебошанд, инҳоянд:
1. Системаи интеллектуалии назорати ҳарорат
Бо истифода аз технологияи Интернети ашё (IoT), маҷмӯи сершумори термопараҳои баландсифат ва сенсорҳои ҳарорати инфрасурх дар дохили кӯраи обутобдиҳӣ ҷойгир карда мешаванд, то маълумоти ҳарорати вақти воқеиро ҷамъоварӣ кунанд. Бо истифода аз алгоритмҳои зеҳни сунъӣ, қувваи гармкунӣ ба таври худкор танзим карда мешавад, то дақиқии назорати ҳароратро дар ±2°C ба даст орад. Ғайр аз ин, система каҷи обутобдиҳиро барои ҳар як партияи қисмҳои корӣ сабт мекунад ва сабти сифатро эҷод мекунад.
2. Моделсозии равандҳои рақамӣ
Бо истифода аз нармафзори таҳлили унсурҳои ниҳоӣ (масалан, ANSYS), майдонҳои ҳарорат ва шиддати қисми корӣ ҳангоми обутобдиҳӣ симулятсия карда мешаванд, то деформатсияи эҳтимолӣ ва кори нобаробарро пешгӯӣ кунанд ва бо ин васила параметрҳои равандро оптимизатсия кунанд. Масалан, симулятсия метавонад вақти оптималии обутобдиҳиро барои модели ғалтаки мушаххас муайян кунад ва самаранокиро дар муқоиса бо усулҳои анъанавии озмоиш ва хато 30% афзоиш диҳад.
3. Равандҳои сабз ва сарфаи энергия
Таҳияи технологияи ҳарорати паст ва кӯтоҳмуддати обутобдиҳӣ бо илова кардани катализатор ҳарорати обутобдиҳӣ ва истеъмоли энергияро коҳиш медиҳад. Татбиқи системаи барқароркунии гармии партов барои коркарди гармии гази дуди баландҳарорат, ки аз кӯраи обутобдиҳӣ барои гармкунии пешакӣ ҷудо карда мешавад, бо ба даст овардани сарфаи энергия дар ҳаҷми зиёда аз 20%. Ғайр аз ин, таблиғи истифодаи рӯйпӯшҳои антиоксидшавии дар об ҳалшаванда ҳамчун алтернатива ба рӯйпӯшҳои анъанавии равғанӣ партовҳои VOC-ро коҳиш медиҳад.
Вақти нашр: 08 сентябри соли 2025