Mehanička svojstva metalnih materijala odnose se na ponašanje metalnih materijala pod djelovanjem vanjskog opterećenja ili kombinovanim djelovanjem opterećenja i faktora okoline (temperatura, medij i brzina opterećenja).
Uobičajena mehanička svojstva metala prikazana su u tabeli ispod:
Mehanička svojstva metala
Obično korišteni indeks mehaničkih svojstava metala
snagu
Granica tečenja, zatezna čvrstoća, čvrstoća na lomljenje
Plastičnost
Izduženje, smanjenje površine, indeks deformacijskog očvršćavanja
elastičnost
Modul elastičnosti (krutost), granica elastičnosti, proporcionalna granica
tvrdoća
Tvrdoća po Brinelu, tvrdoća po Vickersu, tvrdoća po Rockwellu
žilavost
Statička žilavost, udarna žilavost, žilavost loma
umor
Čvrstoća na zamor, vijek trajanja, osjetljivost na zarez
stres korozije
Faktor intenziteta polja kritične korozije naprezanjem, stopa rasta prsline korozije naprezanjem
Krivulja vlačno napon-deformacija niskougljičnog čelika pod jednoosnim statičkim opterećenjem
slika
Zatezna sila-izduženje krivulja blagog čelika
1. Presjek oa: elastična deformacija
2. Presjek ab: elastična deformacija plus plastična deformacija
3. Bcd presjek: očigledna plastična deformacija, fenomen popuštanja i kontinuirano izduženje uzorka pod uvjetom da sila ostane u osnovi nepromijenjena
4. dB segmentna kriva: elastična deformacija plus jednolična plastična deformacija
5. Tačka B: javlja se fenomen grlića, lokalni presjek uzorka je očigledno smanjen, nosivost uzorka je smanjena, sila zatezanja dostiže maksimalnu vrijednost, a uzorak će se slomiti.
indeks snage
Čvrstoća se odnosi na sposobnost materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i lomu.
1. Granica tečenja
σs {{0}} Fs/S0
Fs: zatezna sila (N) koju uzorak nosi kada popusti; S0: prvobitna površina poprečnog presjeka uzorka (mm).
2. Zatezna čvrstoća
Maksimalno vlačno naprezanje koje uzorak nosi prije loma odražava maksimalnu ujednačenu otpornost materijala na deformaciju.
σb {{0}} Fb/S0
σb se često koristi kao osnova za odabir materijala i dizajn krhkih materijala.
Plastični indeks
Plastičnost je sposobnost materijala da se pod statičkim opterećenjem podvrgne plastičnoj deformaciji bez kvara.
1. Izduženje nakon prekida
Postotak izduženja mjerne dužine nakon što je uzorak prekinut na originalnu mjernu dužinu.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 posto
L0: mjerna dužina; L1: mjerna dužina ispitnog komada nakon lomljenja.
2. Smanjenje površine
Postotak maksimalnog smanjenja površine poprečnog presjeka na povučenom predmetu uzorka na prvobitnu površinu poprečnog presjeka.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 posto
A0: Originalna površina poprečnog presjeka uzorka; A1: Površina poprečnog presjeka vrata nakon prijeloma.
indeks snage
Čvrstoća se odnosi na sposobnost materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i lomu.
1. Granica tečenja
σs {{0}} Fs/S0
Fs: zatezna sila (N) koju uzorak nosi kada popusti; S0: prvobitna površina poprečnog presjeka uzorka (mm).
2. Zatezna čvrstoća
Maksimalno vlačno naprezanje koje uzorak nosi prije loma odražava maksimalnu ujednačenu otpornost materijala na deformaciju.
σb {{0}} Fb/S0
σb se često koristi kao osnova za odabir materijala i dizajn krhkih materijala.
Plastični indeks
Plastičnost je sposobnost materijala da se pod statičkim opterećenjem podvrgne plastičnoj deformaciji bez kvara.
1. Izduženje nakon prekida
Postotak izduženja mjerne dužine nakon što je uzorak prekinut na originalnu mjernu dužinu.
δ{{0}}(L1-L0)/L*100 posto
L0: mjerna dužina; L1: mjerna dužina ispitnog komada nakon lomljenja.
slika
2. Smanjenje površine
Postotak maksimalnog smanjenja površine poprečnog presjeka na povučenom predmetu uzorka na prvobitnu površinu poprečnog presjeka.
Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 posto
A0: Originalna površina poprečnog presjeka uzorka; A1: Površina poprečnog presjeka vrata nakon prijeloma.
Indeks elastičnosti
Krutost: Sposobnost materijala da se odupre elastičnoj deformaciji kada je napregnut.
E=σ/ε
σ: vlačni napon; ε: vlačna deformacija
Mikrostruktura nije osjetljiva na indeks mehaničkih performansi, a legiranje, toplinska obrada i hladna plastična deformacija imaju mali utjecaj na nju.
Važni pokazatelji mehaničkih performansi za odabir materijala mehanizama i komponenti:
►Drugi snop treba da ima dovoljnu krutost, inače će uzrokovati vibracije zbog prevelikog otklona prilikom podizanja teških predmeta.
►Mašinski alat i vreteno prese, ležaj i radni sto imaju zahtjeve za krutost kako bi se osigurala točnost obrade.
►Glavne komponente kao što su motori sa unutrašnjim sagorevanjem, centrifuge i kompresori moraju imati dovoljnu krutost da spreče vibracije.
tvrdoća
Sposobnost lokalne površine materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i kvaru.
To je indeks za mjerenje mekoće i tvrdoće materijala, a njegovo fizičko značenje je povezano sa metodom ispitivanja.
Metode ispitivanja tvrdoće: tvrdoća po Brinelu, tvrdoća po Rockwellu, tvrdoća po Vickersu, tvrdoća po Shoreu, tvrdoća po Leebu, tvrdoća po Mohsu
(1) Tvrdoća po Brinelu
Prosječno naprezanje po jedinici površine, odnosno količnik ispitne sile p i sferne površine udubljenja.
slika
< 450HB: The test indenter is a quenched steel ball, the hardness symbol is HBS;
<650HB: The test indenter is cemented carbide, and the hardness symbol is HBW.
Empirijska formula:
Niskougljični čelik: σb≈3.6HBS;
Visokougljični čelik: σb≈3.4HBS.
Područje primjene: koristi se za mjerenje sivog lijeva, konstrukcijskog čelika, obojenih metala i nemetalnih materijala, itd.
Prednosti i nedostaci:
Izmjerena vrijednost je preciznija i ponovljiva;
Nehomogeni materijali mjerljivog tkiva;
Nije prikladno za ispitivanje gotovih proizvoda i tankih dijelova;
Mjerenje je dugotrajno i neefikasno.
(2) Rockwell tvrdoća
Vrijednost tvrdoće materijala izražava se mjerenjem dubine udubljenja, a svaki 0.002 mm je ekvivalent 1 jedinici tvrdoće po Rockwellu.
Postoje dvije vrste indentera:
1. Dijamantski konus sa uglom konusa =120 stepeni ,
2. Mala kaljena čelična kugla prečnika Φ1.588 mm.
Formula za izračunavanje tvrdoće po Rockwellu:
HR{{0}}(kh)/0,002
Indenter 1: k=0.2mm; Indenter 2: k=0.26mm.
vladar
simbol tvrdoće
Tip glave
Ukupna ispitna sila F/N
Opseg mjerenja tvrdoće
Primjeri primjene
C
HRC
Dijamantski konus
1471
20-70
Kaljeni čelik, liveno gvožđe visoke tvrdoće, perlitno kovno gvožđe
B
HRB
Φ1.588mm čelična kugla
980.7
20-100
Meki čelik, legura bakra, feritno kovno gvožđe
A
HRA
Dijamantski konus
588.4
20-88
Karbid, kaljeni čelični lim, kaljeni čelik
Prednosti i nedostaci:
Test je jednostavan, zgodan i brz;
Udubljenje je malo, a gotov proizvod i tanki dijelovi se mogu izmjeriti;
Podaci nisu dovoljno tačni, potrebno je izmjeriti tri boda da bi se uzela prosječna vrijednost;
Nehomogene materijale kao što je liveno gvožđe ne treba testirati.
(3) Vickers tvrdoća
Vrijednost tvrdoće se izračunava prema ispitnoj sili po jedinici površine udubljenja.
Indenter je dijamantska četvorougaona piramida sa uključenim uglom od 136 stepeni između dve suprotne površine.
Mjerni opseg:
Često se koristi za mjerenje tankih dijelova, premaza, površinskih slojeva nakon kemijske termičke obrade itd.
Prednosti i nedostaci:
Precizno mjerenje i širok raspon primjena (tvrdoća od ekstremno mekih do ekstremno tvrdih);
Izmjerljivi gotovi proizvodi i tanki dijelovi;
Površinski zahtjevi uzorka su visoki i radno intenzivni.
Čvrstoća na udar
Sposobnost materijala da odoli oštećenjima pod udarnim opterećenjima.
Energija udara Ak potrošena kada se uzorak razbije je:
Ak=mgH – mgh (J)
Vrijednost udarne žilavosti ak je potrošena energija udara po jedinici površine poprečnog presjeka na zarezu uzorka.
ak {{0}} Ak / S0 (J/cm²)
Niska ak vrijednost - krhki materijal:
Bez očigledne deformacije kada se slomi, metalni sjaj, kristalno.
Visoka ak vrijednost - čvrst materijal:
Očigledna plastična promjena, prijelom je siv i vlaknast, tup.
slika
Čvrstoća loma
Mehanika loma: Polazeći od pretpostavke priznavanja postojanja makroskopskih pukotina u dijelovima strojeva, utvrđuju se različiti novi mehanički parametri širenja prsline, te se predlažu kriterij loma i žilavost materijala na lom napuklih tijela.
slika
umor
Fenomen umora:
Fenomen loma uzrokovan kumulativnim oštećenjem metalnih dijelova ili komponenti pod dugotrajnim djelovanjem fluktuirajućih naprezanja i deformacija.
Karakteristike umora:
(1) Zamor je ciklus niskog naprezanja i vremenski odloženi lom, a napon loma je često niži od vlačne čvrstoće materijala, ili čak od granice tečenja;
(2) Zamor je krt i iznenadni prijelom, a prije loma neće biti očiglednih znakova deformacije, što je vrlo opasno;
(3) Zamor je vrlo osjetljiv na zareze, pukotine i strukturne defekte i vrlo je selektivan.
Granica zamora σ-1:
Najveća vrijednost naprezanja pri kojoj materijal prolazi kroz brojne cikluse naprezanja bez loma zbog zamora.
Granica zamora stanja:
Maksimalna vrijednost naprezanja koja može izdržati 107 ciklusa naprezanja bez prekida.
Empirijska formula čvrstoće čelika na zamor:
σ-1= (0.45-0.55)σb
ili σ-1= 0.27(σs plus σb)
σ-1p= 0.23(σs plus σb)
02
proces termičke obrade
Definicija: Proces promjene unutrašnje strukture čvrstog metala ili legure zagrijavanjem, očuvanjem topline i hlađenjem kako bi se dobila tražena svojstva.
slika
Svrha: Jedan je poboljšati performanse procesa materijala i osigurati nesmetan napredak naknadne obrade. Ova termička obrada se naziva predtoplinska obrada; drugi je poboljšati performanse materijala i produžiti vijek trajanja dijelova. Ova termička obrada se naziva finalna termička obrada.
Klasifikacija termičke obrade:
Obična termička obrada (četiri vatre: žarenje, normalizacija, kaljenje, kaljenje)
Termička obrada površine (površinsko kaljenje, hemijska termička obrada)
Ostala termička obrada (vakumska termička obrada, deformaciona toplotna obrada, itd.)
Mikrostrukturna transformacija eutektoidnog čelika tokom zagrijavanja
Četiri koraka u procesu transformacije perlita u austenit:
(1) Nukleacija austenita;
(2) rast austenita;
(3) Preostali Fe3C se rastvara;
(4) Homogenizacija austenita.
slika
slika
Strukturna transformacija čelika tokom hlađenja
Rashladna transformacija austenita: Austenit je stabilna faza iznad kritične tačke A1, a postaje nestabilna faza kada se ohladi ispod A1 i dolazi do transformacije strukture.
Važnost: Određuje strukturu i svojstva čelika nakon termičke obrade. Za isti čelik, temperatura zagrijavanja i vrijeme držanja su isti, ali je način hlađenja drugačiji, a svojstva nakon toplinske obrade su potpuno različita.
slika
Mehanička svojstva čelika 45 zagrijanog na 840 stepeni i hlađenog u različitim uslovima hlađenja
metoda hlađenja
σb/Mpa
σs/Mpa
δ/ posto
ψ/ posto
HRC
Hlađenje sa peći
519
272
32.5
49
15~18
vazdušno hlađenje
657~706
333
15~18
45~50
18~24
hlađenje u ulju
882
608
18~20
48
40~50
vodeno hlađenje
1078
706
7~8
12~14
52~60
Uspostavljanje krivulje izotermne transformacije prehlađenog austenita u eutektoidnom čeliku (metoda metalografske tvrdoće)
Poznata i kao "TTT kriva" (Time-Temperature-Transformation Curve), jer je oblik sličan "C", često se naziva "C kriva".
slika
Uz pomoć "C krivulje" moguće je razumjeti u kakvu se strukturu austenit pretvara pod različitim uvjetima hlađenja i svojstva transformiranih proizvoda, pružajući teorijsku osnovu za ispravnu formulaciju i odabir procesa toplinske obrade.
C kriva eutektoidnog čelika i produkti transformacije
slika
1) Transformacija tipa perlita (poznata i kao transformacija na visokim temperaturama)
Temperatura transformacije: A1~550 stepeni; proizvod transformacije: perlit
A1~6500 stepeni: perlitni list je deblji, P (perlit-perlit)
6500 stepeni ~6000 stepeni: perlitni sloj je tanji, S (sorbit-sorbit)
6000 stepeni ~5500 stepeni: perlitni sloj je vrlo fin, T (troolstite)
slika
Debljina feritnih i cementitnih lamelarnih slojeva perlita povezana je s temperaturom transformacije. Što je temperatura niža, to su perlitne lamele finije. Slojevi postaju tanji, čvrstoća i tvrdoća se povećavaju, a plastična žilavost se povećava.
2) Bainitska transformacija (takođe poznata kao transformacija srednje temperature)
Temperatura prijelaza: 550-Ms (230 stepeni)
Proizvod transformacije: Bainite B (bainit) - mješavina prezasićenog F i cementita.
slika
550~350 stepeni: gornji bainitni (gornji B) pernata struktura, niska čvrstoća i plastičnost, visoka lomljivost.
350 stepeni ~ Ms: donji bainit (donji B) igličasta struktura, dobre sveobuhvatne performanse.
slika
3) Martenzitna transformacija (takođe poznata kao niskotemperaturna transformacija)
Temperatura prijelaza: Ms (230 stupnjeva) ~ Mf
Proizvod transformacije: martenzit (martenzit) plus A' (rezidualni austenit)
Martenzit: Prezasićeni čvrsti rastvor ugljenika formiran u -Fe, predstavljen sa M.
klasifikacija:
Niskougljični martenzit (martenzit s niskim udjelom ugljika): nalik na letvu, visoke čvrstoće i duktilnosti. Također poznat i kao letva M (letvica martenzit).
Visokougljični martenzit (visokougljični martenzit): lentikularan, pločast, sa izbočinama u sredini. Ima visoku čvrstoću, ali slabu duktilnost i visoku lomljivost.
Slika] [slika
C kriva hipoeutektoidnog čelika
slika
C kriva hipereutektoidnog čelika
slika
Superohlađeni austenit kontinuirana transformacija hlađenja krivulja (CCT kriva) (kontinuirana transformacija hlađenja)
slika
žarenje
Definicija: zagrijavanje metala na određenu temperaturu, održavanje dovoljno vremena, a zatim hlađenje odgovarajućom brzinom
svrha:
rafinirati žitarice;
Smanjite tvrdoću i poboljšajte performanse oblikovanja i rezanja čelika;
Uklonite unutrašnji stres.
Klasifikacija: Prema namjeni i karakteristikama procesa žarenje se može podijeliti na potpuno žarenje, nepotpuno žarenje, izotermno žarenje, sferoidizirajuće žarenje, žarenje za ublažavanje naprezanja itd.
potpuno žarenje
l Područje primjene: hipoeutektoidni čelik
l Temperatura grijanja: Ac3 plus 30-50 stepen
l Svrha: poboljšati strukturu, smanjiti tvrdoću, poboljšati obradivost,
Uklonite unutrašnji stres
l Maramica na sobnoj temperaturi: F plus P
slika
Sferoidizirajuće žarenje
Područje primjene: eutektoidni čelik i hipereutektoidni čelik
Temperatura grijanja: Ac1 plus 20~30 stepeni
Svrha: za sferoidizaciju retikularnog ili ljuspičastog Fe3CⅡ
Organizacija: sferni perlit
slika
izotermno žarenje
Proces: Zagrevanje na Ac1 plus 30~50 stepeni ili Ac3 plus 30~50 stepeni, nakon održavanja toplote, brzo hlađenje do temperature ispod Ar1, kada se A pretvori u tkivo P tipa, izvadite ga iz peći i ohladite na vazduhu .
Organizacija: klasa P
Prednosti: kratko vrijeme žarenja, ujednačena struktura
slika
Reljefno žarenje
Svrha: uklanjanje zaostalog naprezanja
grijanje
Temperatura: T grijanje < AC1 (500 ~ 600 stupnjeva)
Primjena: Uklonite zaostalo unutrašnje naprezanje odljevaka, otkovaka, zavarenih elemenata, itd.
slika
Homogenizacijsko žarenje (difuzijsko žarenje)
Svrha: Eliminacija segregacije; ujednačen sastav, organizacija
Temperatura grijanja: AC3＋150-250 stepen
Organizacija: hipoeutektoidni čelik je P plus F.
Primjena: Uglavnom se koristi za ingote, odljevke i otkovke od legiranog čelika sa zahtjevima visokog kvaliteta.
Rekristalizacijsko žarenje
Proces: Zagrijavanje na 50-150 stepen ispod Ac1, ili T plus 30-50 stepen, održavanje toplote i hlađenje polako.
Svrha: Uklanjanje očvršćavanja i vraćanje plastičnosti i žilavosti čelika.
Primjena: Uklonite otvrdnjavanje radnih komada nakon hladnog rada. Kao što je žarenje usred procesa izvlačenja čelične žice.
Normalizacija
Definicija: Proces toplinske obrade u kojem se radni komad zagrije na 30-50 stepen iznad Ac3 ili Accm, izvadi se iz peći nakon očuvanja topline i ohladi na zraku.
svrha:
Niskougljični čelik: povećava tvrdoću i olakšava rezanje.
Hipereutektoidni čelik: Eliminišite retikularni sekundarni cementit, koji je koristan za P sferoidizaciju.
Srednje-ugljični čelik i srednje-ugljični niskolegirani čelik: naprezanje nije veliko, a zahtjevi za performansama nisu visoki, što se može koristiti kao završni toplinski tretman.
slika
Gašenje
slika
Svrha: Dobiti strukturu pod M ili B, te poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje čelika.
Odabir temperature gašenja
Hipoeutektoidni čelik: AC3 plus 30-50 stepen ;
Eutektoidni čelik i hipereutektoidni čelik: AC1 plus 30-50 stepen.
slika
Hlađenje gašenjem je ključ za određivanje kvaliteta kaljenja, a idealna brzina hlađenja bi trebala biti kao što je prikazano na slici.
Iznad 650 stepeni, sporo, smanjuju termički stres
650-400 stepen, brzo, izbjegavajte C krivu
Ispod 400 stepeni, sporo, smanjite napon faznog prelaza
slika
Uobičajeni medij za gašenje
Trenutno, rashladni mediji koji se najčešće koriste u proizvodnji su ulje, voda i slana voda, a njihov rashladni kapacitet se uzastopno povećava.
Voda: jaka sposobnost gašenja, ali na površini radnog komada postoje mekane tačke koje se lako deformišu i pucaju.
Slana voda: sposobnost gašenja je jača, površina obratka je glatka i čista, bez mekih mrlja, ali se lakše deformiše i puca;
Ulje: Sposobnost gašenja je slaba, ali radni predmet nije lako deformirati i pucati
Uobičajena metoda hlađenja kaljenjem (metoda hlađenja gašenjem)
slika
Narav
Definicija: slika
Glavna svrha kaljenja
Uklonite unutrašnji stres i smanjite lomljivost
Stabilne dimenzije tkiva i obradaka
Smanjite tvrdoću, poboljšajte plastičnost
Promjene u strukturi i svojstvima kaljenja
Strukturna transformacija kaljenog čelika tijekom kaljenja uglavnom se događa u fazi zagrijavanja. Kako temperatura zagrijavanja raste, struktura kaljenog čelika prolazi kroz četiri stupnja promjene.
1. Razgradnja martenzita
Faza kaljenja: Prilikom kaljenja na<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.
Dobivena organizacija: kaljeni martenzit M puta (prezasićeni čvrsti rastvor).
Performanse se mijenjaju: unutarnji stres se postepeno smanjuje, a performanse u osnovi ostaju iste.
2. Raspadanje zadržanog austenita
Faza kaljenja: 200-300 stepen . A' se razlaže i pretvara u B.
Dobivena organizacija: M (kaljeni martenzit) označava
Promjene u performansama: Naprezanje je dodatno smanjeno, a snaga i tvrdoća su blago smanjene.
3. Završena je razgradnja martenzita i formiranje cementita
Faza kaljenja: 300-400 stepen . ε karbidi se pretvaraju u stabilan cementit.
Dobivena organizacija: Tempered Troostite, koju predstavlja T (Tempered Troostite).
Promjene u performansama: unutarnje naprezanje je u osnovi eliminirano, tvrdoća se smanjuje, a plastična žilavost se povećava.
4. Rast i oporavak Fe3C agregata i rekristalizacija čvrstog rastvora
Faza kaljenja: iznad 400 stepeni. Faza počinje da se oporavlja, a rekristalizacija se dešava iznad 500 stepeni;
Dobivena organizacija: Tempered Sorbite, koju predstavlja S (Tempered Sorbite).
Promjene u performansama: postignute su dobre ukupne performanse.
Mikrostruktura i mehanička svojstva kaljenog čelika
craft
temperatura kaljenja
(stepen)
Tkivo nakon temperiranja
Tvrdoća nakon kaljenja (HRC)
Karakteristike
koristiti
kaljenje na niskim temperaturama
150-250
M nazad
58-64
Visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje; krhkost, smanjen unutrašnji stres
alatni čelik,
Kotrljajni ležajevi, karburizirani dijelovi itd.
Kaljenje na srednjim temperaturama
250-500
T nazad
35-50
Viša granica elastičnosti i tečenja, uz određenu plastičnost i žilavost
opružni čelik,
Topli radni kalup
kaljenje na visokim temperaturama
500-600
S nazad
25-35
dobre ukupne performanse
važnih strukturnih delova
Opći trend mehaničkih svojstava se mijenja tokom kaljenja: Sa povećanjem temperature kaljenja, čvrstoća i tvrdoća čelika se smanjuju, a plastičnost i žilavost povećavaju.
Površinska toplinska obrada (površinska toplinska obrada)
Površinska toplinska obrada: proces toplinske obrade koji samo zagrijava površinu radnog komada kako bi se promijenila njegova struktura i svojstva.
Klasifikacija: površinsko kaljenje i hemijska termička obrada.
U proizvodnji postoji mnogo dijelova koji zahtijevaju da površina i jezgro imaju različita svojstva. Općenito, površina ima visoku tvrdoću, visoku otpornost na habanje i čvrstoću na zamor; dok jezgro zahtijeva bolju plastičnost i žilavost.
U ovom slučaju, počevši od samog odabira materijala ili korištenjem uobičajenih metoda toplinske obrade ne može zadovoljiti njegove zahtjeve. Način rješavanja ovog problema je površinska toplinska obrada.
površinsko kaljenje
Definicija: Proces termičke obrade koji samo gasi (i temperira) površinu radnog komada
Svrha: Učiniti površinu radnog komada tvrdom i čvrstom.
Čelik za površinsko kaljenje: srednje ugljični konstrukcijski čelik (0.4 posto -0.5 posto sadržaj ugljika)
Metode: površinsko očvršćavanje indukcijskim grijanjem i površinsko očvršćavanje plamenom.
Indukcijsko površinsko kaljenje
Osnovni princip: Indukcijski svitak se napaja naizmjeničnom strujom → stvara vrtložna struja (skin efekat) → dobija A na površini → dobija M vodenim hlađenjem.
klasifikacija:
Visokofrekventno indukcijsko grijanje:
200~300kHz, 0,5~2,5mm;
Indukcijsko grijanje srednje frekvencije:
0.5~10kHz, 2~10mm;
Indukcijsko grijanje frekvencijom struje:
50Hz, 10-20mm.
Pravilo: Što je strujna frekvencija veća, to je dubina očvrslog sloja manja.
gašenje površine za zagrijavanje plamena
Definicija: Gašenje površine zagrijanom plamenom je primjena plamena oksi-acetilena (ili drugog zapaljivog plina) za zagrijavanje površine dijelova i njihovo brzo gašenje. Dubina očvrslog sloja je uglavnom 2 do 6 mm.
Primjena: pogodno za pojedinačnu i maloserijsku proizvodnju.
Hemijska termička obrada čelika
Definicija: Proces toplinske obrade u kojem se čelični dio drži u aktivnom mediju na određenoj temperaturi kako bi se omogućilo da jedan ili više elemenata prodre u njegovu površinu kako bi promijenili njegov kemijski sastav, strukturu i performanse.
Klasifikacija: Prema različitim infiltriranim elementima, hemijska termička obrada se može podijeliti na karburizaciju, nitriranje, karbonitriranje, boroniziranje, aluminiziranje itd.
Osnovni proces:
① Razgradnja: Učinite da hemijski medij razgradi aktivne atome koji prodiru u elemente tokom procesa zagrijavanja i očuvanja topline;
② Apsorpcija: Aktivni atomi se adsorbuju na površini radnog komada da bi formirali čvrste rastvore ili specijalna jedinjenja;
③ Difuzija: infiltrirani atomi difundiraju prema unutra s površine obratka da bi formirali difuzijski sloj određene dubine, odnosno infiltrirani sloj
Karburizacija čelika (Carburize of steel)
slika
Svrha: Poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje površine obratka
Čelik za naugljičenje: niskougljični čelik ili niskougljični legirani čelik
Srednji: najčešće korišćeni gasovi (kerozin, benzol, itd.), sa atomima aktivnog uglja.
Temperatura: u zoni austenita, 900-950 stepen
Vrijeme: Ovisno o dubini procjednog sloja, oko 10 sati.
Druge metode hemijske termičke obrade
Nitriranje: Proces toplinske obrade koji infiltrira aktivne atome dušika u površinu radnog komada na određenoj temperaturi. Poboljšati površinsku tvrdoću, otpornost na habanje, čvrstoću na zamor, termičku tvrdoću i otpornost dijelova na koroziju.
Karbonitriranje (karbonitriranje): Ugljik i dušik prodiru u površinu radnog komada u isto vrijeme. Poboljšajte površinsku tvrdoću, otpornost na zamor i otpornost na habanje i kombinirajte prednosti karburizacije i nitriranja.
Hromiranje: ima dobru otpornost na koroziju i odličnu otpornost na oksidaciju, tvrdoću i otpornost na habanje i može zamijeniti nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu za proizvodnju alata.
Boroniziranje: vrlo odlična otpornost na habanje, otpornost na koroziju i otpornost na habanje blata, otpornost na habanje je očito bolja od slojeva nitriranja, ugljika i karbonitriranja, ali nije otporna na atmosfersku i vodenu koroziju. Uglavnom se koristi za dijelove pumpi za isplaku, matrice za vruće radove i učvršćenje radnih predmeta.
