Uchambuzi wa aina na sifa za nyenzo zinazofaa kwa teknolojia ya kuzima kwa leza

I. Vifaa vya chuma vya feri (kwa sasa ndio matumizi kuu zaidi)

1. Chuma cha kaboni cha wastani na cha juu (kiwango cha kaboni 0.3% ~ 0.8%), vifaa vya kawaida:

Chuma 45 (chuma cha kimuundo cha ubora wa juu cha kaboni ya kati), kilichoteuliwa kama S45C katika viwango vya JIS, ASTM 1045/080M46, na DIN C45, ni chuma cha kimuundo cha kaboni cha hali ya juu chenye muundo ufuatao wa kemikali: 0.42-0.50% kaboni (C), 0.17-0.37% silicon (Si), 0.50-0.80% manganese (Mn), na ≤0.25% chromium (Cr). Nyenzo hii inayoweza kutumika kwa njia nyingi inaonyesha utendakazi bora wa baridi/moto, sifa bora za kiufundi, ufanisi wa gharama, na upatikanaji mpana, na kuifanya itumike sana katika matumizi ya viwandani. Hata hivyo, kikomo chake kikuu kiko katika ugumu mdogo, na kukifanya kisifae kwa vipengele vya utengenezaji vinavyohitaji vipimo vikubwa vya sehemu mtambuka au viwango vya usahihi wa hali ya juu.

Chuma cha T8: Chuma cha kaboni cha eutectoid kinachoonyesha ugumu wa juu na upinzani wa uchakavu baada ya kuzima na kupoeza, ingawa kina mapungufu ikiwa ni pamoja na ugumu mdogo wa moto, ugumu duni, na uwezekano wa kubadilika kwa joto kali wakati wa usindikaji. Nyenzo hii inatii viwango vya mfululizo wa GB/T 1298, vyenye kiwango cha kaboni kati ya 0.75% na 0.84%, na kuifanya iweze kufaa kwa utengenezaji wa vifaa vya kutengeneza baridi na vifaa vya kukata vyenye umbo rahisi. Mchakato wa kuzima unahitaji kupoeza maji kwa 780-800℃°C, huku kupoeza zaidi ya 250℃°C huhakikisha uthabiti wa vipimo. Hata hivyo, haipendekezwi kwa matumizi yanayohitaji upinzani wa mzigo wa athari.

Chuma cha Milioni 65: Bidhaa ya chuma cha chemchemi yenye nguvu ya juu baada ya matibabu ya joto na ugumu wa kuvuta baridi, inayotoa unyumbufu mzuri na unyumbufu. Chini ya hali sawa ya uso na ugumu kamili, kikomo chake cha uchovu kinalingana na chemchemi za aloi zenye rangi tano. Hata hivyo, kutokana na ugumu duni, hutumika zaidi kwa chemchemi ndogo kama vile chemchemi zinazorekebisha shinikizo/kudhibiti kasi, chemchemi za kupimia nguvu, chemchemi za mviringo/mstatili za jumla za mitambo, au chemchemi za chuma zinazovutwa kwa waya kwa mashine ndogo. Athari ya Ugumu: Ugumu wa uso hufikia HRC 55-65 na kina cha safu ngumu 0.2 ~ 1.5mm, ikiwa na muundo sare wa martensitic na upinzani ulioboreshwa sana wa uchakavu (km, maisha ya uchakavu wa chuma 45 huongezeka mara 4-6 baada ya kuzimwa). Inafaa kwa gia, pini, na vipengele vya shimoni. Utaratibu: Kiwango cha kutosha cha kaboni huunda martensite nyingi, ambayo hupitia austenitization kamili wakati wa kupasha joto kwa leza haraka na kufikia mabadiliko kamili ya awamu kupitia kuzima kwa kujipoeza.

2. Chuma cha kimuundo cha aloi (ongeza Cr, Ni, Mo na vipengele vingine), vifaa vya kawaida:

40Cr: (40Cr iko chini ya kategoria ya "chuma cha kimuundo cha aloi" kama ilivyoainishwa katika GB3077. Chuma hiki kina kaboni 0.37%-0.44%, chini kidogo ya chuma 45, chenye kiwango kinacholingana cha Si na Mn. Kina 0.80%-1.10% Cr. Katika matumizi yanayoviringishwa kwa moto, kiwango hiki cha 1% Cr kimsingi hakifanyi kazi, kwani daraja zote mbili zinaonyesha sifa sawa za kiufundi. Kwa kuzingatia kwamba 40Cr inagharimu takriban nusu ya chuma 45, masuala ya kiuchumi mara nyingi husababisha kutumia chuma 45 badala yake inapowezekana.

35CrMo: 35CrMo ni msimbo wa vipimo vya chuma cha kimuundo cha aloi (chuma kilichozimwa na kilichopozwa), kinacholingana na kiwango cha Kijerumani 1.7220, kiwango cha Uingereza 708A37, kiwango cha Kifaransa 35CD4, n.k., kwa kufuata GB/T 3077-2015. Ina sawa na kaboni ya 0.72%, uwezo duni wa kulehemu unaohitaji vipimo vya kupasha joto awali. Chuma hiki kinaonyesha nguvu ya juu tuli na uthabiti wa athari, kikiwa na nguvu ya mkunjo ≥985MPa na nguvu ya mavuno ≥835MPa, chenye uwezo wa kustahimili halijoto ya uendeshaji ya muda mrefu hadi 500℃. Inafaa kwa ajili ya kutengeneza vipengele vya mitambo vyenye mzigo mkubwa kama vile sanduku za gia, crankshafts, fimbo za kuunganisha, na spindle za turbine ya mvuke katika vinu vya kuzungusha.

20CrMnTi: Chuma kilichochomwa chenye kiwango cha kaboni cha 0.17%-0.24%, kinachotumika sana katika utengenezaji wa magari kwa gia za usafirishaji. Kama chuma kilichochomwa chenye ugumu wa wastani (Cr-Mn-Ti), kinaonyesha ugumu wa kipekee huku kikidumisha uthabiti wa halijoto ya chini. Kimeundwa mahususi kwa ajili ya ugumu wa uchomaji wa uso, chuma hiki kinaonyesha uwezo bora wa kuchakaa na ubadilikaji mdogo na upinzani bora wa uchovu. Matumizi yake ya msingi ni pamoja na utengenezaji wa vipengele vya shimoni, sehemu za pistoni, na vipengele maalum kwa magari na ndege.

Athari ya kuzima: ugumu unaweza kufikia 60~70 HRC, kina cha safu ngumu 0.3~2mm, vipengele vya aloi huboresha ugumu na upinzani wa kutu (kama vile gia ya 35CrMo baada ya kuzima nguvu ya uchovu iliongezeka kwa 30%).

Kumbuka: Kiwango cha juu cha aloi kinaweza kupunguza kiwango cha kunyonya kwa leza, kwa hivyo ni muhimu kuongeza ufanisi wa kunyonya nishati kupitia matibabu ya kung'arisha (kama vile fosfati na mipako).

3. Chuma cha kutupwa (chuma cha kijivu, chuma cha kutupwa chenye ductile), vifaa vya kawaida:

HT300: ni aina ya lulu ya chuma cha kutupwa kijivu chenye nguvu nyingi, inatekeleza kiwango cha kitaifa cha GB 9439-88, jina lake "HT" linawakilisha chuma cha kutupwa kijivu, "300" inaonyesha kwamba nguvu ya chini kabisa ya mkunjo wa fimbo ya majaribio ya kipenyo cha 30mm ni 300MPa.

QT600-3: QT600-3 ni chuma chenye umbo la lulu, chenye nguvu ya wastani na ya juu, uthabiti wa wastani na unyumbufu, utendaji wa kina wa hali ya juu, upinzani mzuri wa uchakavu na upunguzaji wa mtetemo, sifa nzuri za mchakato wa uundaji. Inaweza kubadilisha sifa zake kupitia matibabu mbalimbali ya joto.

Athari ya kuzima: Ugumu wa uso unaweza kufikia 45~55 HRC, kina cha safu ngumu 0.1~0.8mm, na muundo wa austenite wa martensite + mabaki huundwa kuzunguka awamu ya grafiti, ambayo huongeza uwezo wa kuzuia kusaga (kwa mfano, mgawo wa msuguano wa reli ya mwongozo wa zana za mashine baada ya kuzimwa hupunguzwa kwa 20%).

II. Metali zisizo na feri na aloi zake (mashamba yanayojitokeza ya matumizi)

1. Aloi ya titani (Ti-6Al-4V, nk)

Aloi ya titani inarejelea aina mbalimbali za aloi zilizotengenezwa kwa titani na metali zingine. Titani ni metali muhimu ya kimuundo iliyotengenezwa katika miaka ya 1950, nguvu ya aloi ya titani, upinzani wa kutu, na upinzani mkubwa wa joto.

Sifa za ugumu: Kupasha joto kwa leza huchochea uundaji wa martensite iliyojaa juu ya uso, na ugumu huongezeka kutoka 300 HV hadi 500 ~ 600 HV, huku ikidumisha uimara mzuri (unafaa kwa uimarishaji wa blade za injini ya aero).

  Ugumu wa kiufundi: Aloi ya titani ina mwangaza wa juu wa leza (karibu 70%), kwa hivyo matibabu ya awali ya uso (kama vile ufyatuaji wa mchanga) au leza ya urujuanimno (urefu wa mawimbi 355nm, mwangaza chini ya 30%) yanapaswa kutumika.

2. Aloi ya alumini (mfululizo wa 2xxx, mfululizo wa 7xxx)

Hii ni nyenzo ya aloi inayotegemea alumini iliyo na vipengele vilivyoongezwa kama vile shaba, silikoni, magnesiamu, zinki, na manganese. Kupitia marekebisho ya uwiano wa elementi, huunda mfululizo wa 1XXX hadi 8XXX unaofunika alumini safi ya viwandani na aloi za alumini-shaba. Mfumo wake wa msimbo wa hali unategemea hali tano za msingi ikiwa ni pamoja na F (uchimbaji huru) na O (ufungaji), pamoja na misimbo ya kina kama T6 inayowezesha udhibiti sahihi wa nguvu na sifa za upinzani wa kutu.

Utaratibu wa kuzima: Uimarishaji wa myeyusho imara hupatikana kwa kupasha joto haraka kwa leza, na awamu ya kuganda inayoweza kuganda huundwa baada ya kujipoza yenyewe (kwa mfano, ugumu wa aloi ya alumini 7075 huongezeka kutoka 150 HV hadi 220 HV baada ya kuzima).

Vikwazo vya matumizi: Aloi ya alumini ina upitishaji joto wenye nguvu (upitishaji joto ni takriban 200 W/m2 K), leza yenye nguvu nyingi (≥2 kW) inahitajika ili kuhakikisha ufanisi wa joto, na ni rahisi kutoa mabadiliko ya mkazo wa joto.

3. Aloi za bati (shaba, shaba)

Hii ni aloi iliyotengenezwa kwa shaba safi yenye kipengele kimoja au zaidi cha ziada. Matumizi: Ugumu wa uso wa vipengele vinavyostahimili uchakavu (km, fani, vali). Baada ya kuzima kwa leza, uso huunda muundo wa nanocrystalline, na kuongeza ugumu kwa 15% hadi 30%. Hata hivyo, halijoto ya joto lazima idhibitiwe ili kuzuia kulainisha matrix ya shaba.

III. Vifaa Maalum vya Utendaji

1. Vifaa vya Uchimbaji wa Poda (km, vipengele vya metali vya unga vyenye msingi wa chuma na shaba) Faida: Muundo wenye vinyweleo unaweza kuhifadhi mafuta ya kulainisha, huku uso ukizidi kuwa mzito baada ya kuzimwa kwa leza. Ugumu huongezeka kutoka 20-30 HRC hadi 50-55 HRC, na kuzifanya zifae kwa fani za kujilainisha zenyewe.

2. Vifaa vya Kupaka Uso (km, mipako ya kunyunyizia joto na tabaka za kufunika) Matumizi ya Kawaida: Baada ya kuzimwa kwa leza kwa mipako ya WC-Co iliyonyunyiziwa kwenye nyuso za chuma cha kaboni, muundo mchanganyiko wa "martensite matrix + saruji ya awamu ya kabidi" huundwa, na kufikia ugumu unaozidi 1000 HV. Vifaa hivi hutumika katika vipengele vinavyostahimili uchakavu vya mashine za kuchimba madini.

IV. Vifaa visivyofaa kwa kuzima kwa leza

Chuma chenye kaboni kidogo (kiwango cha kaboni Kwa sababu ya kiwango cha kutosha cha kaboni, mabadiliko ya martensitiki ni madogo, na kusababisha athari mbaya za ugumu (ongezeko la ugumu

Chuma cha pua safi cha austenitic (km, 316L): Haina uwezo wa kubadilisha martensitic. Kupasha joto kwa leza husababisha ugumu wa kazi tu na uboreshaji mdogo wa ugumu (takriban 15% -20%).