მრგვალი ჯაჭვების კარბურიზაციის დამუშავების ყოვლისმომცველი სახელმძღვანელო

(ამისთვისმრგვალი ბმულების ჯაჭვებიგამოიყენება მომთხოვნი დანიშნულებით, როგორიცაა ვედრო-ლიფტები ცემენტის ქარხნებში და ნაცრის/სკრეპერის კონვეიერები ელექტროსადგურებში. ამ კომპონენტებს სჭირდებათ მაღალი ზედაპირის სიმტკიცის უნიკალური კომბინაცია ცვეთისადმი მდგრადობისთვის და გამძლე, დრეკადი ბირთვი დარტყმისა და დაღლილობისადმი მდგრადობისთვის.

1. მასალის შერჩევა

წარმატებული კარბურიზაციის პროცესის საფუძველია სწორი დაბალნახშირბადიანი შენადნობის ფოლადის შერჩევა. ფოლადს უნდა შეეძლოს კარბურიზაციის შემდეგ მაღალი ზედაპირული სიმტკიცის მიღწევა, ამავდროულად, მყარი ბირთვის შენარჩუნებით. ყველაზე ხშირად მითითებული მასალებია:

მასალა (DIN/EN)

მასალის თვისებები და დასაბუთება

17CrNiMo6 (1.6587)

ქრომ-ნიკელ-მოლიბდენის შენადნობი ფოლადი შესანიშნავი ბირთვის სიმტკიცით და ზედაპირის სიმტკიცით. ​​ფართოდ გამოიყენება მაღალი დაღლილობისა და ცვეთამედეგი კომპონენტებისთვის, როგორიცაა ჯაჭვები.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

მანგანუმ-ნიკელის-მოლიბდენის-ქრომის შენადნობი ფოლადი შესანიშნავი გამაგრების უნარითა და სიმტკიცით, რაც უზრუნველყოფს მტკიცე ბირთვს.

2. კარბურიზაციის პროცედურა და საცნობარო პარამეტრები

მიზანია შეიქმნას ღრმა, მეტალურგიულად მყარი კორპუსი, რომელიც კარგად იქნება მიმაგრებული ბირთვთან. პროცესი მოიცავს რამდენიმე კრიტიკულ ეტაპს:

ნაბიჯი 1: წინასწარი დამუშავება (არასავალდებულო)

- პროცესი: ნორმალიზაცია.

- მიზანი: მარცვლის სტრუქტურის დახვეწა და ნედლი ჯაჭვის რგოლების დამუშავების/შედუღების უნარის გაუმჯობესება.

- საცნობარო პარამეტრი: გააცხელეთ რგოლები 880–920°C-მდე და გააგრილეთ ჰაერზე.

ნაბიჯი 2: კარბურიზაცია

ეს არის ძირითადი პროცესი, რომლის დროსაც ნახშირბადი ზედაპირზე დიფუზირდება. გაზის კარბურიზაცია ამ აპლიკაციებისთვის ყველაზე გავრცელებული და კონტროლირებადი მეთოდია.

- დანიშნულება: ზედაპირული ნახშირბადის შემცველობის გამდიდრება, რაც გაქრობის შემდეგ მის უკიდურესად გამაგრებას უზრუნველყოფს.

- ტემპერატურა: 880–930°C. კორპუსის ერთგვაროვანი სიღრმისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ტემპერატურის თანმიმდევრული კონტროლი.

- ატმოსფერო: ნახშირბადით მდიდარი ატმოსფერო, როგორც წესი, ენდოთერმული აირი, რომელიც გამდიდრებულია ნახშირწყალბადით, როგორიცაა მეთანი ან პროპანი. ნახშირბადის პოტენციალი ფრთხილად უნდა იყოს კონტროლირებადი.

- ნახშირბადის პოტენციალი: შეინარჩუნეთ 0.8–1.0%-ის დონეზე, რათა მიღწეულ იქნას ზედაპირული ნახშირბადის ოპტიმალური კონცენტრაცია მაქსიმალური სიმტკიცისთვის, ზედმეტი კარბიდების წარმოქმნის გარეშე.

- დრო: განისაზღვრება სასურველი შემთხვევის სიღრმით. დიფუზია დროზეა დამოკიდებული. მაგალითად:

- 1.0 მმ სიღრმის კორპუსისთვის: დაახლოებით 8–10 საათი.

- 1.5 მმ კორპუსის სიღრმისთვის: პროპორციულად მეტი დრო.

- სიღრმის სპეციფიკაცია: მძიმე დანიშნულების ჯაჭვებისთვის საჭიროა კორპუსის მნიშვნელოვანი სიღრმე.

- ზოგადი წესი: მწარმოებლები ხშირად განსაზღვრავენ დამუშავების მინიმუმ სიღრმეს, რომელიც ტოლია ღეროს დიამეტრის 0.1-ჯერ და 0.21-ჯერ მეტი.

- აბსოლუტური სიღრმე: როგორც წესი, მერყეობს 0.5 მმ-დან 2.0 მმ-მდე, წიდისა და ცემენტის გამოყენებისთვის კი 1.0–1.5 მმ ხშირია.

ნაბიჯი 3: ჩაქრობა

- დანიშნულება: მაღალი ნახშირბადის შემცველობის ზედაპირული ფენის მყარ, ცვეთამედეგ მარტენსიტურ სტრუქტურად გარდაქმნა.

- საშუალო: ამ შენადნობი ფოლადებისთვის ზეთი სასურველი ჩამქრობია. ზეთით ჩაქრობა უზრუნველყოფს საკმარისად სწრაფ გაგრილების სიჩქარეს მაღალი სიმტკიცის მისაღწევად, ამავდროულად ამცირებს წყლით ჩაქრობასთან დაკავშირებული დეფორმაციისა და ბზარების რისკს.

- ტემპერატურა: უფრო ერთგვაროვანი გაგრილების სიჩქარისთვის ხშირად გამოიყენება წინასწარ 60–80°C-ზე გაცხელებული ზეთი.

ნაბიჯი 4: გამაგრება

- დანიშნულება: გაქრობის შედეგად გამოწვეული შიდა დაძაბულობების შემსუბუქება, მსხვრევადობის შემცირება და სიმტკიცისა და სიმტკიცის საბოლოო ბალანსის მიღწევა.

- ტემპერატურა და დრო:

- ზედაპირის მაქსიმალური სიმტკიცისთვის (მაგ., 58-62 HRC), გააჩერეთ დაბალ ტემპერატურაზე 150–200°C 1-2 საათის განმავლობაში.

- თუ საჭიროა ოდნავ დაბალი სიმტკიცე, მაგრამ უფრო მაღალი სიმტკიცე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას 400–450°C გამაგრების ტემპერატურა.

ნაბიჯი 5: მკურნალობის შემდგომი პერიოდი (არასავალდებულო, მაგრამ რეკომენდებული)

- გასროლით დამუშავება: ეს პროცესი ჯაჭვის ზედაპირს ბომბავს მცირე სფერული გარემოთი, რაც იწვევს შეკუმშვის ნარჩენ დაძაბულობას. ეს მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს დაღლილობისადმი გამძლეობას, რაც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია განმეორებითი ციკლური დატვირთვის ქვეშ მყოფი ჯაჭვებისთვის.

ჯაჭვის სიმტკიცე

3. მიღება-ჩაბარების შემოწმება და ტესტირება

იმის დასადასტურებლად, რომ კარბურიზაციის დამუშავება აკმაყოფილებს სპეციფიკაციებს, აუცილებელია მკაცრი შემოწმების რეჟიმი. ეს, როგორც წესი, მოიცავს თითოეული საწარმოო პარტიის ნიმუშის რგოლების დესტრუქციულ და არადესტრუქციულ ტესტირებას.

სიმტკიცის ტესტირება

ტესტის ტიპი

მეთოდი (მასშტაბი)

გამოყენება და სამიზნე ღირებულება

ზედაპირის სიმტკიცე

როკველი C (HRC) სიმტკიცე გაზომეთ უშუალოდ ბმულის ზედაპირზე. მიზანი: 58–64 HRC.

ბირთვის სიმტკიცე

როკველი C (HRC) ან ბრინელი (HBW) გაზომეთ მასალის ცენტრში განივკვეთილ რგოლზე. მიზანი: 30–40 HRC.

სიმტკიცის პროფილი

ვიკერსი (HV) ან მიკროსიმტკიცე ზედაპირიდან ბირთვამდე რეგულარული ინტერვალებით (მაგ., ყოველ 0.1 მმ-ში) გაზომეთ. ეს სიმტკიცის გრადიენტს ასახავს.

 

კორპუსის სიღრმის გაზომვა

ეს ყველაზე კრიტიკული ტესტია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ კარბურიზებული ფენა საკმარისად ღრმა იყოს, რათა გაუძლოს ცვეთას დატვირთვის ქვეშ კორპუსის ჩამონგრევის გარეშე.

- ეფექტური კორპუსის სიღრმე: ეს განისაზღვრება, როგორც პერპენდიკულარული მანძილი ზედაპირიდან იმ წერტილამდე, სადაც სიმტკიცე ეცემა კონკრეტულ მნიშვნელობამდე, როგორც წესი, 550 HV (ან 52 HRC).

- პროცედურა: ჯაჭვის რგოლის განივი კვეთა გაპრიალებულია, გრავირებულია (ხშირად ნიტალით) და შემოწმებულია მიკროსკოპით. მიკროსიმაგრის ჩაღრმავებები კეთდება იმის დასადგენად, თუ რა სიღრმის დროს ეცემა სიმტკიცე 550 HV-მდე.

- მიღების კრიტერიუმები: გაზომილი ეფექტური კორპუსის სიღრმე უნდა აკმაყოფილებდეს მინიმალურ მითითებულ მნიშვნელობას (მაგ., ≥1.0 მმ ან „0.1 x დიამეტრის“ წესის შესაბამისად) და იყოს ერთგვაროვანი რგოლის გარშემოწერილობის გასწვრივ. 

მეტალურგიული ანალიზი

- მიკროსტრუქტურა: ამოტვიფრული განივი კვეთის შესასწავლად გამოიყენება მეტალურგიული მიკროსკოპი. მიზანია წვრილმარცვლოვანი, მარტენსიტული კორპუსის დადასტურება, რომელიც თანდათანობით გადადის მყარ ბირთვულ სტრუქტურაზე. არ უნდა იყოს მარცვლოვანი სასაზღვრო კარბიდების მნიშვნელოვანი ქსელი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიმყიფე. 

მექანიკური ტესტირება

- მსხვრევის ძალა: ნიმუშის ჯაჭვები იჭიმება დაჭიმვის ტესტირების მანქანაში, რათა დადასტურდეს, აკმაყოფილებს თუ არა ისინი შესაბამისი კლასისთვის (მაგ., მე-2 ან მე-3 კლასი) ისეთი სტანდარტებით განსაზღვრულ მინიმალურ მსხვრევის დატვირთვას, როგორიცაა DIN 764 ან DIN 766.

4. მიღების კრიტერიუმების შეჯამება

პარტიისთვისმრგვალი ბმულების ჯაჭვებიმიღებისთვის, როგორც წესი, უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ კრიტერიუმებს:

- მასალა: შეესაბამება მითითებულ შენადნობის ფოლადის კლასს (მაგ., 17CrNiMo6).

- ზედაპირის სიმტკიცე: 58 - 64 HRC, თანმიმდევრული მრავალ ბმულზე.

- ბირთვის სიმტკიცე: 30 - 40 HRC, რაც ადასტურებს ბირთვის სიმტკიცეს.

- ეფექტური კორპუსის სიღრმე: აკმაყოფილებს ან აღემატება მითითებულ მინიმუმს (მაგ., ≥ 1.2 მმ ან ღეროს დიამეტრის 10%), გლუვი სიმტკიცის გრადიენტით.

- კორპუსის მიკროსტრუქტურა: წვრილი, გამაგრებული მარტენსიტი მავნე კარბიდების ან შეკავებული აუსტენიტის გარეშე.

- გაწყვეტის ძალა: აღემატება მითითებული ჯაჭვის კლასისთვის დადგენილ მინიმალურ მოთხოვნას.

- ვიზუალური შემოწმება: არ არის ბზარები, დამახინჯება ან ზედაპირული დეფექტები.


გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 23 მარტი

დატოვეთ თქვენი შეტყობინება:

დაწერეთ თქვენი შეტყობინება აქ და გამოგვიგზავნეთ