Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս Լեյ Տինգկուանը մի անգամ հստակորեն նշել է, որ միջին ածխածնային կառուցվածքային պողպատը նորմալ մարելուց հետո կոփվել է բարձր ջերմաստիճանում՝ 500 ~ 700℃, որը նաև հայտնի է որպես կոփման մշակում (կոդ՝ 515), և ստացվել է. հյուսվածքը կոփված էր Soxhlet-ով, լավ համապարփակ մեխանիկական հատկություններով: Հետևաբար, մարման և կոփման բուժումը հարմար է մեծ դինամիկ բեռների տակ աշխատելու համար, հատկապես կոմպոզիտային լարումների (առաձգական, սեղմում, կռում, ոլորում, հարված, հոգնածություն): Նրանք սովորաբար պահանջում են լավ համընկնում ուժի և կոշտության միջև, այսինքն՝ բարձր ուժի և ամրության միջև:
Ռեսուրսներ խնայող հասարակության կառուցմամբ և բարձր ամրության թեթև արտադրանքի մշակմամբ կարևոր երաշխիք է կոփման բուժման որակի շարունակական բարելավման համար՝ դասակարգելու ավանդական կոփման մշակումը և կոփված պողպատը: Կոփված պողպատի փոխարեն ցածր ածխածնային մարտենզիտի պողպատի օգտագործումը կարևոր միջոց է կառուցվածքային պողպատի ջերմային մշակման մշակման համար:
Ա. Մոդուլյացիայի որակի դասակարգում
Մարման և կոփման մշակման նպատակը մշակման մասի լավ համապարփակ մեխանիկական հատկությունների ձեռքբերումն է, այլ ոչ միայն կարծրություն: Հետևաբար, կոփման բուժումը պետք է բաժանվի երեք կատեգորիայի՝ ըստ համապարփակ մեխանիկական հատկությունների՝ բարձր ամրություն, ուժեղ ամրություն և բարձր ամրություն:
(1) Պողպատի բարձր ամրության կոփում
Բարձր ամրության մարումը մշակված մասն է 650 ~ 700℃ գերբարձր ջերմաստիճանի կոփումից հետո, որը նաև հայտնի է որպես խստացնող բուժում: Աշխատանքային մասը ոչ միայն կարող է ձեռք բերել որոշակի ամրություն և պլաստիկություն, այլև կարող է ձեռք բերել բավականին բարձր ամրություն: Մեխանիկական հատկությունները մարելուց և կոփումից հետո թվարկված են Աղյուսակ 1-ում: Այն շատ հարմար է պողպատի մթնեցման և գնդաձևացման համար, որն օգտագործվում է սառը վերալիցքավորման և սառը արտամղման, ամրացումների, ձևավորող մասերի և ճկման մասերի, ինչպես նաև բարձր ամրությամբ լիսեռի և ձողերի մասերի մթության համար:
Աղյուսակ 1 Պողպատի մեխանիկական հատկությունները մարվելուց և բարձր ամրությամբ կոփվելուց հետո
Ընդլայնման ուժը Rm／MPa | Արդյունավետության հզորություն Rel／MPa | Կոտրվածքից հետո տոկոսային երկարացում Ա (()) | Տարածքի տոկոսային կրճատում Զ(()) | Ազդեցության կլանող էներգիա Akv (0℃)/J | Կարծրություն Հ.Բ.Վ. |
| 500-650 | 350-500 | 22-32 | 60-75 | 80-250 | 160-230 |
(2) Պողպատի ուժեղ ամրություն և կոփում
Ուժի և ամրության կոփումը ավանդական կոփման բուժումն է: Հանգստանալուց հետո, աշխատանքային մասը սովորաբար կոփվում է 550 ~ 650℃ ջերմաստիճանում, որպեսզի բարելավվի պողպատի ամրությունը, ամրությունը և ամրությունը համապատասխանեն և ձեռք բերեն ավելի բարձր համապարփակ մեխանիկական հատկություններ: Հզոր ամրության մարման կիրառման շրջանակը շատ լայն է, մոտավորապես 80% միջին ածխածնային կառուցվածքի պողպատե աշխատանքային կտորը ընդունում է այս տեսակի մարումը: Կոփված պողպատի մեխանիկական հատկությունները թվարկված են Աղյուսակ 2-ում:
Աղյուսակ 2 Մեխանիկական հատկությունների շրջանակը ամրության և ամրության մարման և կոփման մշակումից հետո
Ընդլայնման ուժը Rm／MPa | Արդյունավետության հզորություն Rel／MPa | Կոտրվածքից հետո տոկոսային երկարացում Ա (()) | Տարածքի տոկոսային կրճատում Զ(()) | Ազդեցության կլանող էներգիա Akv (0℃)/J | Կարծրություն Հ.Բ.Վ. |
| 650-900 | 500-700 | 15-25 | 45-65 | 50-150 | 240-300 |
(3) Պողպատի բարձր ամրության կոփում
Բարձր ուժով կոփումը կոչվում է նաև կոշտ կոփում։ Հանգստանալուց հետո մշակված կտորը կոփվում է 500 ~ 600℃ բարձր ջերմաստիճանում, ինչը ստիպում է աշխատանքային մասին ձեռք բերել ավելի բարձր պլաստիկություն և ամրություն՝ միաժամանակ զգալիորեն բարելավելով կարծրությունն ու ամրությունը: Այս գործընթացը շատ հարմար է քաշը նվազեցնելու համար, թեթև աշխատանքային մասերը, ինչպիսիք են բարձր ամրության ամրացնողները, բարձր ամրության պողպատե կապի ձողը, խարիսխի ձողը, լիսեռի տարբեր մասերը և աշխատանքային մասի այլ պահանջները բարձր հոգնածության կատարման, բարձր կյանքի համար: Կոփված պողպատի մեխանիկական հատկությունները թվարկված են Աղյուսակ 3-ում:
Աղյուսակ 3 Մեխանիկական հատկությունների շրջանակը բարձր ամրության մարման և կոփման մշակումից հետո
Ընդլայնման ուժը Rm／MPa | Արդյունավետության հզորություն Rel／MPa | Կոտրվածքից հետո տոկոսային երկարացում Ա (()) | Տարածքի տոկոսային կրճատում Զ(()) | Ազդեցության կլանող էներգիա Akv (0℃)/J | Կարծրություն Հ.Բ.Վ. |
| 900-1200 | 700-1000 | 8-18 | 40-55 | 35-80 | 300-380 |
Բ. Կոփված պողպատի դասակարգում
Գրականության մեջ ընդգծվում է, որ պողպատի կարծրունակությունը կոփման բուժման որակի վրա ազդող ամենակարևոր գործոնն է: Տարբեր կարծրունակություն ունեցող պողպատների համար մարելուց հետո ստացված մարման ներթափանցման շերտի խորությունը տարբեր կլինի, իսկ միկրոկառուցվածքը տարբեր կլինի, ինչպես նաև՝ հատվածի երկայնքով բաշխման մեխանիկական հատկությունները: Որքան բարձր են աշխատանքային մասի մեխանիկական կատարողականության պահանջները, հատկապես, երբ մշակված մասի հատվածի չափը շատ մեծ է, կարծրացման ազդեցությունը նույնպես ավելի մեծ է: Հետևաբար, ըստ պողպատի կարծրացման, կոփված պողպատը կարելի է բաժանել չորս տեսակի.
(1) կոփված պողպատ՝ ամենացածր կարծրունակությամբ
Ամենացածր կարծրունակությամբ կոփված պողպատը վերաբերում է միջին ածխածնային չլեգիրված պողպատին (միջին ածխածնային պողպատ) կրիտիկական տրամագծով 15 ~ 23 մմ, երբ մարվում է ջրով 20℃ ջերմաստիճանում: Օրինակ՝ 35 պողպատ, 40 պողպատ, 45 պողպատ, 50 պողպատ: Դրանց թվում են. 45 պողպատը (կոդ U20452) Չինաստանում ամենից հաճախ օգտագործվող և օգտագործվող կոփված պողպատն է: Ամենացածր կարծրացման պատճառով 45 պողպատի մարման մշակումը հարմար է միայն 25 մմ-ից պակաս հատվածի չափս ունեցող փոքր կտորների համար:
Սակայն տարիների ընթացքում շատ ձեռնարկություններ պարզապես անտեսել են 45 պողպատի մարման և կոփման մշակումը, որն ամենակարևոր որակի բնութագրիչն է, ոչ միայն 60 ~ 100 մմ աշխատանքային մասի հատվածի չափը, այլ նույնիսկ 300 ~ 500 մմ մեծ լիսեռի տիպի նախնական տաքացման տրամագիծը։ բուժումը նաև օգտագործում է կոփման բուժում: Շնորհիվ հատվածի չափի ազդեցության, որքան մեծ է աշխատանքային մասի չափը, այնքան ցածր է կարծրությունը մարելուց հետո, այնքան ավելի մակերեսային է կարծրացնող շերտը, այնքան ցածր են մշակված մասի համապարփակ մեխանիկական հատկությունները: Հատկապես մեքենայի կոպիտ թույլատրելիության պատճառով (ընդհանուր առմամբ 3 ~ 5 մմ), 45 պողպատի աշխատանքային մասը մարելուց և կոփումից հետո կլինի աշխատանքային մասի մեծ մասը կամ ամբողջ կարծրացած շերտի մշակումը: Երբ մշակված մասի տրամագիծը 60 մմ-ից մեծ է, կոփումից հետո մարելուց հետո կատարողականը նման է նորմալացումից հետո: երբ չափը 100 մմ-ից մեծ է, մակերեսը չի կարող նույնիսկ մարտենզիտի կառուցվածք ստանալ: Հետևաբար, 45 պողպատի մեծ հատվածի չափս ունեցող աշխատանքային մասը պետք է օգտագործվի նորմալացման կամ մակերեսային մարման պայմաններում:
(2) Կոփված պողպատ, ցածր կարծրունակությամբ
Ցածր կարծրունակությամբ կոփված պողպատը վերաբերում է միջին ածխածնային ցածր խառնուրդով պողպատին, որի կրիտիկական տրամագիծը կազմում է 30 ~ 54 մմ և յուղը մարող կրիտիկական տրամագիծը 19 ~ 40 մմ է, երբ մարվում է ջրով 20℃ (զանգվածային բաժինը սովորաբար ոչ ավելի, քան 2.5%): Գոյություն ունեն հիմնականում 35Cr, 40Cr, 45Cr, 35Mn2, 40Mn2, 45Mn2 և այլն: Դրանցից 40Cr պողպատը (կոդ A20402) համաձուլված պողպատն է, որն ամենամեծ օգտագործումը Չինաստանում է: Այն սովորաբար օգտագործվում է միջին խաչմերուկի չափսերով և ավելի բարձր մեխանիկական հատկություններով մասերի կոփման համար, քան չլեգիրված պողպատը (ածխածնային պողպատ):
(3) կոփված պողպատ, բարձր կարծրունակությամբ
Բարձր կարծրունակությամբ կոփված պողպատը վերաբերում է միջին ածխածնային ցածր խառնուրդով պողպատին, որը մարվում է ջրով 20℃, կրիտիկական տրամագիծը 42 ~ 85 մմ է, նավթի մարման կրիտիկական տրամագիծը 30 ~ 6 մմ է: Հիմնականում կան 30CrMnSi, 35CrMnSiMo, 35CrMnSi, 42CrMnMo, 40C: պողպատ և այլն:35CrMo (կոդ A30352) և 42CrMo (կոդ A30422) պողպատը ամենից հաճախ օգտագործվող միջին ածխածնային և ցածր լեգիրված պողպատից են: Դրանք հիմնականում բնութագրվում են բարձր ուժով, լավ ամրությամբ, ավելի բարձր կարծրությամբ, քան 40Cr պողպատից, բարձր սողացող ուժով և բարձր ջերմաստիճանի դիմաց կայուն ուժով, և կարող են երկար ժամանակ աշխատել 500℃ ջերմաստիճանում:
(4) կոփված պողպատ՝ ամենաբարձր կարծրունակությամբ
Ամենաբարձր կարծրունակությամբ կոփված պողպատը վերաբերում է միջին ածխածնային ցածր լեգիրված պողպատին և միջին ածխածնային միջին լեգիրված պողպատին, որը մարվում է ջրով 20℃, կրիտիկական տրամագիծը 60 ~ 126 մմ, յուղի մարման կրիտիկական տրամագիծը 46 ~ 114 մմ: Պողպատի հիմնական տեսակներն են 40CrNiMoA: (կոդ A50403), agtCrMnMo (կոդ A34402), 37CrNi3 (կոդ A42372) և այլն: Այն հաճախ օգտագործվում է մեծ հատվածով և կրող հարվածային բեռով բարձր ամրության մասեր արտադրելու համար, ինչպիսիք են հորիզոնական դարբնոցային մեքենայի էքսցենտրիկ լիսեռը, դարբնոցային մեքենայի ծնկաձև լիսեռը: , բարձր ամրության կապող ձող և խարիսխ ձող և այլն:
Վերոհիշյալ չորս տեսակի կոփված պողպատը ծածկում է միայն սովորական մեքենաների համար օգտագործվող կոփված պողպատը: Պողպատի տարբեր քիմիական կազմի, հատվածի տարբեր չափերի և տարբեր ջերմային մշակման գործընթացների պատճառով յուրաքանչյուր տեսակի միջև խիստ սահման չկա:
C. Ցածր ածխածնային Martensite պողպատը փոխարինում է կոփված պողպատին
Ակադեմիկոս Լեյ Տինգկուանը մասնավորապես շեշտել է, որ կոփումը ամրության հաշվին պլաստիկությունն ու ամրությունը բարելավելու գործընթաց է, ինչը վնասակար է նյութերի ներուժին: Ցածր ածխածնային պողպատի և ցածր ածխածնային խառնուրդով պողպատի ուժեղ մարումը ցածր ածխածնային մարտենզիտի մեջ գնալով լայնորեն օգտագործվում է, ինչը դարձել է պողպատի ամրության և ամրության ներուժը խաղալու և մեքենայի մասերի կյանքը երկարացնելու կարևոր միջոց: Հետևաբար, արդյունաբերական արտադրության մեջ ցածր ածխածնային պողպատի ուժեղ մարումը կարող է փոխարինել միջին ածխածնային պողպատի մարման և կոփման բուժման մի մասը:
(1) 20Cr պողպատը խստորեն մարվում է ցածր ածխածնային մարտենզիտի միջոցով՝ 40Cr պողպատով կոփելու փոխարեն
350℃ ջերմաստիճանում կոփվելուց հետո 20Cr պողպատն ունի ավելի բարձր ամրություն, կարծրություն, պլաստիկություն և հարվածային ամրություն, քան կոփված 40Cr պողպատը: Հորատման խողովակի կողպեքի միացում պատրաստելու համար 20Cr պողպատի փոխարեն 40Cr պողպատի օգտագործումը կարող է նվազեցնել կամ նույնիսկ խուսափել սայթաքման ճարմանդների ձախողումից: Շնորհիվ իր բարձր պլաստիկության, կոտրվածքի ամրության, բազմաազդեցության դիմադրության և ցածր սառը և փխրուն փոխակերպման ջերմաստիճանի (& LT;-70℃), կարող է զգալիորեն բարելավել հորատման խողովակի կողպեքի ծառայության ժամկետը: Ցածր ածխածնային մարտենզիտն ունի հաստոցների գերազանց կատարում, հեշտացնում է գործընթացը և նվազեցնում ծախսերը: Այս երկու տեսակի պողպատների մեխանիկական հատկությունները մարելուց և կոփումից հետո ներկայացված են Աղյուսակ 4-ում:
Աղյուսակ 4 20Cr պողպատի և 40Cr պողպատի մեխանիկական հատկությունների համեմատությունը ջերմային մշակումից հետո
| Պողպատի դաս | Atերմամշակման գործընթաց | HRC- ն | ReH/MPa | Rm / MPa | A (%) | Z (%) | Ակվ/Ջ |
| 20Cr | 920℃ ջերմաստիճանում 10% NaCl լուծույթ օգտագործվել է մարելու համար և 350℃՝ կոփելու համար։ | 37 | 1000 | 1213 | 13 | 64 | 64 |
| 40Cr | Յուղը մարում է 850℃, կոփում 500℃ | 36 | 830 | 980 | 9 | 45 | 39 |
(2) 20 պողպատի ցածր ածխածնային մարտենզիտի ինտենսիվ մարումը փոխարինում է 45 պողպատի հանգցված և կոփված մշակմանը
Շղթայական ափսե փոխակրիչի քառակուսի թևը պատրաստված է 20 պողպատե խողովակներից՝ 45 կոփված պողպատի փոխարեն: 20 պողպատե խողովակ 900℃X7 րոպե հանգչող մարդկանց միջով 10% NaCl ջրային լուծույթ, 160℃×30 րոպե կոփում, կարծրություն՝ 42 RC, ուժ՝ 46H քան կոփված 45 պողպատը աճել է 40%-ով, պարզեցրել է գործընթացը, հավաքումը չի առաջանում ճեղքում, փոքր աղավաղում, արտադրանքի որակի բարելավում արտադրության արդյունավետությունը աճել է ավելի քան 1 անգամ:
20 պողպատի մարման փոխարեն 45 պողպատով պատրաստեք բումի հոդակապը: Բարձրացնող թևի միացման քորոցը սկզբնապես կոփված էր 45 պողպատով: 6 մմ անցքի ծայրերի մի մասը ճեղքված է: 20 պողպատ, 1000℃×4.5 ~ 5 րոպե, մարվել է 5% ~ 15% (զանգվածային բաժին) լուծաջրի մեջ, առանց ճաքի:
(3) 20CrMnTi պողպատի մարման կարծրացումը փոխարինում է 40CrMnTi պողպատի կոփումը
Ջերմային մշակումից հետո 20CrMnTi պողպատի և 40CrMnTi պողպատի մեխանիկական հատկությունները թվարկված են Աղյուսակ 5-ում:
Աղյուսակ 5 20CrMnTi պողպատի և 40CrMnTi պողպատի մեխանիկական հատկությունների համեմատությունը ջերմային մշակումից հետո
| Պողպատի դաս | Atերմամշակման գործընթաց | HRC- ն | ReH/MPa | Rm / MPa | A (%) | Z (%) | Ակվ/Ջ |
| 20Cr | 920℃ ջերմաստիճանում 10% NaCl լուծույթ օգտագործվել է մարելու համար և 350℃՝ կոփելու համար։ | 47 | 1208 | 1502 | 10 | 56 | 52 |
| 40Cr | Յուղը մարում է 850℃, կոփում 500℃ | 35 | 1209 | 1325 | 9 | 45 | 47 |
Դ.Եզրակացություն
(1) Կոփման հիմնական նպատակը մշակման մասի լավ համապարփակ մեխանիկական հատկությունների ձեռքբերումն է: Ըստ մեխանիկական հատկությունների դասակարգման՝ հանգցիչները կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ բարձր ամրության հանգցիչներ, ուժեղ ամրության մարիչներ և բարձր ամրության մարիչներ։
(2) Կարծրությունը ամենակարևոր որակի բնութագրիչն է, որն ազդում է կոփման բուժման որակի վրա: Ըստ կարծրացման, կոփված պողպատը կարելի է բաժանել 4 կատեգորիայի՝ ամենացածր, ցածր, բարձր և ամենաբարձր կարծրունակությամբ:
(3) Ցածր ածխածնային մարտենզիտի պողպատը կարևոր միջոց է կառուցվածքային պողպատի ջերմային մշակման մշակման համար՝ կոփված պողպատի փոխարեն: