Ինչի համար են տեխնիկական ցուցանիշները կարբյուրացնող և մարող մասեր?

Կարբյուրացումը և մարումը ձևավորում է մարտենզիտի շերտ՝ ածխածնի բարձր պարունակությամբ մասի մակերեսին, որն ունի բարձր կարծրություն, բարձր կարբիդի պարունակություն և բարձր մաշվածության դիմադրություն: Միջուկը ցածր ածխածնային մարտենզիտի կառուցվածք է, ուստի մակերեսային սեղմման լարվածությունը մեծ է: Ընդհանուր ամրությունը բարձր է: Այս բնութագրերը ստիպում են կարբյուրիզացմանը և մարմանը լայնորեն կիրառվել շարժակների և այլ մասերում, որոնք պահանջում են բարձր մաշվածության դիմադրություն, բարձր հոգնածության ուժ և բարձր կոնտակտային հոգնածության ուժ: Ինդուկցիոն կարծրացումն ունի արագ տաքացման և արագ սառեցման բնութագրեր, ինչը զգալիորեն մեծացնում է նյութի հատիկի չափը: Գերբարձր կարծրություն ստանալիս այն ստանում է ավելի բարձր ամրության ինդեքս՝ դրանով իսկ բարելավելով մասերի աշխատանքը:

1. Քայքայում դիմադրություն

Կարբյուրացված և մարված մասերը ունեն բարձր մաշվածության դիմադրություն՝ մակերեսի բարձր կարծրության և կարբիդների պատճառով: Ինդուկցիոն կարծրացումը կարող է ձեռք բերել բարձր կարծրություն ցածր ածխածնի պարունակության պայմաններում, և մաշվածության դիմադրությունը նույնպես կապված է դրա միկրոկառուցվածքի հետ:

20CrMnTiH3 կարբյուրիզացնող մարումը և 45 պողպատի ինդուկցիոն մարումը պատրաստվում են ստանդարտ հագուստի նմուշների՝ 62~62.5HRC կարծրությամբ, փորձարկված M-200 մաշվածության փորձարկման մեքենայի վրա, իսկ մաշվածության մասերը T10 մարված են: 1.6 միլիոն անգամ մաշվելուց հետո ածխաջրածին նմուշը կորցրեց 4.0 մգ, իսկ ինդուկցիոն հանգցված նմուշը կորցրեց 2.1 մգ: Ո՞րն է մեխանիզմը, որը ստիպում է ինդուկցիոն կարծրացած նմուշներին ավելի բարձր մաշվածության դիմադրություն ունենալ: Արժե ուսումնասիրել։

2. Ուժ

Ընդհանրապես կարծում են, որ ուժը կապված է կարծրության հետ, և նույն կարծրությունը կարող է ստանալ նույն ուժը: Կոնկրետ մասերի համար ի՞նչ այլ պարամետրեր են կապված դրա հետ: Մենք փորձարկեցինք 20CrMnTiH3 կարբյուրացնող և մարող և 45 պողպատից, 40CrH, 40MnBH ինդուկցիոն մարումից պատրաստված ստանդարտ համրաձև առաձգական նմուշները: Նմուշի արդյունավետ մասի տրամագիծը 20 մմ էր, իսկ չափված առաձգական ուժերը՝ 819 ՄՊա, 1184 ՄՊա, 1364 ՄՊա, իսկ 1369 ՄՊա, միջին ածխածնային պողպատից մի քանի նմուշների ուժը ինդուկցիոն մարումից հետո զգալիորեն ավելի բարձր է, քան կարբյուրացված մասերին:

Երկու գործընթացների արդյունքները համեմատվում են: Կարբյուրացված և մարված նմուշի մակերեսը բարձր ածխածնային մարտենսիտ է, ածխածնային շերտը՝ 1.25 մմ, կարծրությունը՝ 62-63 HRC, իսկ միջուկը՝ ցածր ածխածնային մարտենսիտ, իսկ կարծրությունը՝ 32HRC։ Ինդուկցիոն կարծրացված նմուշի մակերեսը միջին ածխածնային մարտենսիտ է, կարծրացած շերտի խորությունը՝ 3.6 մմ, կարծրությունը՝ 62 HRC, իսկ միջուկը՝ կոփված սորբիտ, կարծրությունը՝ 26HRC։ Կարելի է պարզել, որ երկու բուժման մեթոդներով ձեռք բերված մակերևութային կարծրացած շերտի խորության մեջ մեծ տարբերություն կա, և ինդուկցիոն կարծրացումը կարող է ստանալ ավելի խորը կարծրացած շերտ, դրանով իսկ ստանալով ավելի մեծ մասի ուժ: Հետևաբար, երբ քննարկում ենք, թե որ ուժեղացման գործընթացն է ավելի լավ, մենք պետք է ոչ միայն վերլուծենք այն միկրո տեսանկյունից, այլև դիտարկենք այն մակրո տեսանկյունից։

3. Հոգնածության ուժ

Կարբյուրացումից և ինդուկցիոն կարծրացումից հետո մասերի մակերեսը արդյունավետորեն ամրացվում է, և ձևավորվում է ավելի մեծ մնացորդային սեղմման լարվածություն, և երկուսն էլ ունեն ավելի բարձր հոգնածության ուժ:

Հետազոտության համար ընտրվել են 2.5 մոդուլով փոխանցման մասերը, որոնք կարբյուրացվել և մարվել են 20CrMnTiH3 1.2 մմ կարբյուրացման խորությամբ; 45 պողպատը և 42CrMo-ն ինդուկցիոն կարծրացվել են 2.0 մմ ատամի արմատի մարման խորությամբ: Կոշտությունը 61~63HRC է, իսկ ատամները մանրացվում են ջերմային մշակումից հետո: Փորձարկում հոգնածության փորձարկման մեքենայի վրա՝ համաձայն Նկար 1-ում ներկայացված բեռնման մեթոդի: Երեք տարբեր նյութերի և ջերմամշակված փոխանցման ատամների ճկման միջին հոգնածության վերջնական ճնշման բեռները համապատասխանաբար 18.50 kN, 20.30 kN և 28.88 kN են: 42CrMo ինդուկցիոն կարծրացած շարժակների հոգնածության ուժը 56%-ով ավելի բարձր է, քան 20CrMnTiH3 կարբյուրացման և մարման ուժը, որն ունի զգալի առավելություններ: Դրա մեխանիզմը վերլուծելու համար անհրաժեշտ է սկսել կարծրացած շերտի կառուցվածքից, մակերեսային սեղմման լարվածության մակարդակից, սրտի կառուցվածքից և կարծրությունից։

4. Դիմեք հոգնածության ուժին

Փոխանցման մասերի համար ատամի մակերեսի շփման հոգնածության ձախողումը նույնպես հիմնական ձախողման ռեժիմն է: Թեթև շարժակներն ունեն կոնտակտային հոգնածության համեմատաբար ցածր պահանջներ, և արդյոք ինդուկցիոն կարծրացումը կարող է փոխարինել կարբյուրացմանը և կարծրացմանը հատուկ ծանր շարժակների վրա, այս ցուցանիշը բովանդակություն է, որը պետք է գնահատվի: Այս ոլորտում մեր հետազոտությունները բավականաչափ խորը չեն:

5. մարող դեֆորմացիա

Կարբյուրացման գործընթացն ունի բարձր ջերմաստիճան, երկարատև և մեծ մարման դեֆորմացիա: Հետագա հղկման գործընթացը կնվազի ամենաբարձր ուժով և սեղմման ամենաբարձր լարվածությամբ մակերեսը, ինչը կհանգեցնի մասի ամրության նվազմանը: Անցանցների ածխաջրացումը և մարումը գնալով ավելի են օգտագործում սեղմման մարման տեխնոլոգիան, որի նպատակն է նվազեցնել մարման դեֆորմացիան: Ինդուկցիոն կարծրացման դեֆորմացիան համեմատաբար փոքր է, և հանգցված շերտի հաստության պատճառով մանրացման ազդեցությունը կարծրացման խորության վրա համեմատաբար փոքր է: