Metāla materiālu virsmas rūdīšana

Faktiskajā ražošanā daudzas mašīnu daļas strādā ar mainīgām slodzēm, piemēram, vērpes un lieces, kā arī triecienslodzēm. Virsmas slānis ir pakļauts berzei, mainīgiem vai pulsējošiem kontaktspriegumiem un dažreiz triecieniem. Piemēram, transmisijas vārpsta, transmisijas zobrats utt. Šo detaļu virsma iztur lielāku spriegumu nekā serde, tāpēc tai ir nepieciešama lielāka izturība, cietība un nodilumizturība ierobežotā darba virsmas dziļuma diapazonā, savukārt serdei ir nepieciešama pietiekama plastika un nodilumizturība. Jābūt izturīgam, lai izturētu noteiktu spiedienu. Trieciena slodze. Pamatojoties uz šo prasību un metālu materiālu rūdīšanas un cietēšanas likumiem, tika izstrādāts virsmas rūdīšanas process.

Virsmas rūdīšana ir viens no svarīgiem līdzekļiem metāla materiālu virsmas nostiprināšanai. Jebkuru metāla materiālu, kas var palielināt tā stiprību un cietību ar rūdīšanu, var nostiprināt ar virsmas rūdīšanu.
Apstrādājamā detaļa pēc virsmas rūdīšanas var sasniegt "cietas virsmas, bet izturīgas serdes" efektu, tas ir, ne tikai virsmai ir augsta cietība, izturība un nodilumizturība, bet arī tā atbilst serdes struktūrai, kas iegūta, iepriekš termiski apstrādājot sagatavi. . apstrādājamā detaļa, un tai ir laba stingrība un noguruma izturība. Tāpēc virsmas rūdīšana tiek plaši izmantota rūpnieciskajā ražošanā.

Virsmas rūdīšana ir termiskās apstrādes process, kurā izmanto ātru karsēšanu, lai uzsildītu apstrādājamo priekšmetu virs fāzes transformācijas punkta ierobežotā virsmas dziļuma diapazonā, un pēc tam to ātri atdzesē, lai iegūtu martensītu tikai noteiktā dziļuma diapazonā uz apstrādājamās detaļas virsmas. sasniegt mērķi nostiprināt sagataves virsmu.
Zobrati, izciļņi, kloķvārpstas un dažādas vārpstas daļas darbojas mainīgas slodzes, piemēram, vērpes un lieces ietekmē, un ir pakļautas berzei un triecieniem. To virsmas piedzīvo lielāku spriegumu nekā to serdes. Virsmas rūdīšanas mērķis ir iegūt martensīta struktūru noteiktā sagataves virsmas dziļuma diapazonā, kamēr serde paliek virsmas rūdīta (rūdīšanas un atlaidināšanas vai normalizēšanas stāvoklis), tādējādi iegūstot nepieciešamo augstāku detaļas virsmas cietību un nodilumizturību. īpašības, kamēr serde saglabā noteiktu izturību, pietiekamu plastiskumu un stingrību, tas ir, virsma ir cieta, bet serde ir izturīga.
Lai ātri sasniegtu austenitizācijas temperatūru sagataves virsmas ierobežotajā dziļuma diapazonā, kamēr iekšējā temperatūra joprojām ir ļoti zema, sagataves virsmai ir jānodrošina ārkārtīgi augsts siltumenerģijas blīvums (parasti siltumenerģijas blīvumam ir jābūt lielākam ir 102W/cm2 vai vienāds ar to. Virsma tiek ātri uzkarsēta līdz austenitizācijas temperatūrai, un siltums uz virsmas vispirms atdziest, pirms to var pārnest uz serdi, saglabājot zemāku temperatūru.

Šajā sirds daļā nav fāzes izmaiņu. Ir daudzi veidi, kā izpildīt šo ātrās apkures prasību. Atkarībā no siltuma avota tērauda virsmas rūdīšana galvenokārt ietver indukcijas sildīšanas virsmas rūdīšanu, lāzera sildīšanas virsmas dzēšanu, liesmas sildīšanas virsmas dzēšanu utt. Turklāt ir arī elektronu staru sildīšana, elektriskā kontakta sildīšana, elektrolīta sildīšana utt. Virsmas rūdīšanai izmanto dažādas sildīšanas metodes, piemēram, apkure, plazmas stars un izo-infrasarkanā fokusēta sildīšana.

Tā kā katrai no iepriekš minētajām apkures metodēm ir savas īpašības un ierobežojumi, tās visas tiek piemērotas noteiktos apstākļos. Visbiežāk izmantotās ir indukcijas sildīšanas virsmas dzēšana un liesmas sildīšanas virsmas dzēšana. Lāzera staru sildīšana un elektronu staru sildīšana pašlaik ir jaunas augsta enerģijas blīvuma sildīšanas un dzēšanas metodes. Tā kā tām ir dažas priekšrocības, ko citām metodēm nav, tās ir ieguvušas dažus lietojumus.

Surface quenching is widely used in mechanical parts made of medium-carbon quenched and tempered steel or ductile iron with a carbon content of 0.4% to 0.5%. Since medium carbon quenched and tempered steel is surface quenched after quenching and tempering or normalizing pretreatment, it can not only maintain high comprehensive mechanical properties in the core, but also make the surface have high hardness (>50HRC) un nodilumizturība. Veiktspēja, piemēram, darbgaldu vārpstas, zobrati, dīzeļdzinēju kloķvārpstas, sadales vārpstas utt. Principā ir pelēkais čuguns, kaļamais čuguns, kaļamais čuguns, leģētais čuguns utt. Matrica ir līdzvērtīga vidēja oglekļa tērauda ar perlītu un ferītu kā matricu, un to var rūdīt ar virsmu. Tomēr kaļajam čugunam ir vislabākā procesa veiktspēja, un tam ir augstas visaptverošas mehāniskās īpašības pēc virsmas rūdīšanas, tāpēc tas ir visplašāk izmantotais.
Pēc augstas oglekļa tērauda virsmas rūdīšanas, lai gan virsmas cietība un nodilumizturība ir uzlabota, serdes plastiskums un stingrība ir zema. Tāpēc augstas oglekļa tērauda virsmas rūdīšanu galvenokārt izmanto instrumentiem, kas spēj izturēt mazākus triecienus un mainīgas slodzes. Mērinstrumenti un ļoti atdzesēti rullīši.
Stiprināšanas efekts pēc zema oglekļa tērauda virsmas rūdīšanas nav ievērojams, tāpēc to izmanto reti.