Kina na kina! Ujuzi kamili wa kuzima chuma!

Ufafanuzi na madhumuni ya kuzima
Chuma hupashwa joto hadi joto la juu zaidi ya sehemu muhimu ya Ac3 (chuma cha hypoeutectoid) au Ac1 (chuma cha hypereutectoid), huwekwa kwa muda ili kuifanya iwe kamili au kiasi, na kisha kupozwa kwa kasi kubwa kuliko kasi muhimu ya kuzima. Mchakato wa matibabu ya joto ambayo hubadilisha austenite ya supercooled kuwa martensite au bainite ya chini inaitwa quenching.

Madhumuni ya kuzima ni kubadilisha austenite iliyopozwa sana kuwa martensite au bainite ili kupata muundo wa martensite au wa chini wa bainite, ambao huunganishwa na kuwasha kwa joto tofauti ili kuboresha sana nguvu, ugumu, na upinzani wa chuma. Kuvaa, nguvu ya uchovu na ushupavu, nk, ili kukidhi mahitaji tofauti ya matumizi ya sehemu na zana mbalimbali za mitambo. Kuzimisha pia kunaweza kutumika kukidhi sifa maalum za kimwili na kemikali za vyuma fulani maalum kama vile ferromagnetism na upinzani wa kutu.

Wakati sehemu za chuma zimepozwa kwenye chombo cha kuzimia na mabadiliko ya hali ya kimwili, mchakato wa kupoeza kwa ujumla umegawanywa katika hatua tatu zifuatazo: hatua ya filamu ya mvuke, hatua ya kuchemsha, na hatua ya convection.

Ugumu wa chuma
Ugumu na ugumu ni viashiria viwili vya utendaji vinavyoonyesha uwezo wa chuma kuzima. Pia ni msingi muhimu wa uteuzi na matumizi ya nyenzo.

1. Dhana za ugumu na ugumu

Ugumu ni uwezo wa chuma kufikia ugumu wa juu zaidi unaoweza kufikia wakati wa kuzimwa na kuwa mgumu chini ya hali nzuri. Sababu kuu ambayo huamua ugumu wa chuma ni maudhui ya kaboni ya chuma. Ili kuwa sahihi zaidi, ni maudhui ya kaboni yaliyoyeyushwa katika austenite wakati wa kuzima na joto. Kadiri kiwango cha kaboni kilivyo juu, ndivyo ugumu wa chuma unavyoongezeka. . Vipengele vya alloying katika chuma vina athari kidogo juu ya ugumu, lakini vina athari kubwa juu ya ugumu wa chuma.

Ugumu unahusu sifa zinazoamua kina cha ugumu na usambazaji wa ugumu wa chuma chini ya hali maalum. Hiyo ni, uwezo wa kupata kina cha safu ngumu wakati chuma kinazimishwa. Ni mali ya asili ya chuma. Ugumu kwa kweli huonyesha urahisi wa austenite kubadilika kuwa martensite wakati chuma kinapozimwa. Inahusiana hasa na utulivu wa austenite ya supercooled ya chuma, au kwa kiwango cha baridi cha kuzimisha cha chuma.

Inapaswa pia kuwa alisema kuwa ugumu wa chuma lazima utofautishwe kutoka kwa kina cha ugumu wa sehemu za chuma chini ya hali maalum ya kuzima. Ugumu wa chuma ni mali ya asili ya chuma yenyewe. Inategemea tu mambo yake ya ndani na haina uhusiano wowote na mambo ya nje. Ufanisi wa kina cha ugumu wa chuma hautegemei tu ugumu wa chuma, lakini pia inategemea nyenzo zinazotumiwa. Inahusiana na mambo ya nje kama vile kati ya kupoeza na saizi ya vifaa vya kufanya kazi. Kwa mfano, chini ya hali sawa za uimarishaji, ugumu wa chuma sawa ni sawa, lakini kina cha ugumu wa ugumu wa kuzima maji ni kubwa zaidi kuliko ile ya kuzima mafuta, na sehemu ndogo ni ndogo kuliko kuzima mafuta. Ufanisi wa ugumu wa kina wa sehemu kubwa ni kubwa. Hii haiwezi kusema kuwa kuzima maji kuna ugumu zaidi kuliko kuzima mafuta. Haiwezi kusema kuwa sehemu ndogo zina ugumu zaidi kuliko sehemu kubwa. Inaweza kuonekana kuwa kutathmini ugumu wa chuma, ushawishi wa mambo ya nje kama vile sura ya kazi, saizi, kati ya baridi, nk lazima iondolewe.

Kwa kuongeza, kwa kuwa ugumu na ugumu ni dhana mbili tofauti, chuma na ugumu wa juu baada ya kuzima si lazima kuwa na ugumu wa juu; na chuma chenye ugumu wa chini kinaweza pia kuwa na ugumu wa hali ya juu.

2. Mambo yanayoathiri ugumu

Ugumu wa chuma hutegemea utulivu wa austenite. Jambo lolote linaloweza kuboresha uthabiti wa austenite iliyopozwa sana, kuhamisha curve C hadi kulia, na hivyo kupunguza kiwango muhimu cha kupoeza kunaweza kuboresha ugumu wa chuma cha juu. Utulivu wa austenite inategemea hasa muundo wake wa kemikali, ukubwa wa nafaka na usawa wa muundo, ambao unahusiana na muundo wa kemikali wa chuma na hali ya joto.

3.Njia ya kipimo cha ugumu

Kuna mbinu nyingi za kupima ugumu wa chuma, zinazotumika sana ni mbinu muhimu ya kupima kipenyo na mbinu ya kupima ugumu wa mwisho.

(1)Njia muhimu ya kipimo cha kipenyo

Baada ya chuma kuzimishwa katika kati fulani, kipenyo cha juu wakati msingi unapata martensite yote au muundo wa martensite 50% inaitwa kipenyo muhimu, kinachowakilishwa na Dc. Njia muhimu ya kipimo cha kipenyo ni kufanya mfululizo wa vijiti vya pande zote na vipenyo tofauti, na baada ya kuzima, kupima ugumu wa U curve iliyosambazwa pamoja na kipenyo kwenye kila sehemu ya sampuli, na kupata fimbo yenye muundo wa nusu-martensite katikati. Kipenyo cha fimbo ya pande zote Hiyo ni kipenyo muhimu. Ukubwa wa kipenyo muhimu, juu ya ugumu wa chuma.

(2) Komesha mbinu ya mtihani wa kuzima

Mbinu ya majaribio ya kuzima hutumia saizi ya kawaida iliyozimwa (Ф25mm×100mm). Baada ya austenitization, maji hunyunyizwa kwenye mwisho mmoja wa sampuli kwenye vifaa maalum ili kuipunguza. Baada ya baridi, ugumu hupimwa kando ya mwelekeo wa mhimili - kutoka mwisho wa maji yaliyopozwa. Mbinu ya majaribio ya curve ya uhusiano wa umbali. Njia ya mtihani wa ugumu wa mwisho ni mojawapo ya mbinu za kuamua ugumu wa chuma. Faida zake ni operesheni rahisi na anuwai ya matumizi.

4.Kuzima dhiki, deformation na ngozi

(1) Mkazo wa ndani wa workpiece wakati wa kuzima

Wakati workpiece inapozwa kwa kasi katika kati ya kuzima, kwa kuwa workpiece ina ukubwa fulani na mgawo wa conductivity ya mafuta pia ni thamani fulani, gradient fulani ya joto itatokea pamoja na sehemu ya ndani ya workpiece wakati wa mchakato wa baridi. Joto la uso ni la chini, joto la msingi ni la juu, na joto la uso na msingi ni la juu. Kuna tofauti ya joto. Wakati wa mchakato wa baridi wa workpiece, pia kuna matukio mawili ya kimwili: moja ni upanuzi wa joto, wakati joto linapungua, urefu wa mstari wa workpiece utapungua; nyingine ni mabadiliko ya austenite hadi martensite halijoto inaposhuka hadi sehemu ya mabadiliko ya martensite. , ambayo itaongeza kiasi maalum. Kutokana na tofauti ya joto wakati wa mchakato wa baridi, kiasi cha upanuzi wa joto kitakuwa tofauti katika sehemu tofauti kando ya sehemu ya msalaba wa workpiece, na mkazo wa ndani utatolewa katika sehemu tofauti za workpiece. Kutokana na kuwepo kwa tofauti za joto ndani ya workpiece, kunaweza pia kuwa na sehemu ambapo joto hupungua kwa kasi zaidi kuliko mahali ambapo martensite hutokea. Mabadiliko, kiasi huongezeka, na sehemu zilizo na joto la juu bado ni za juu kuliko uhakika na bado ziko katika hali ya austenite. Sehemu hizi tofauti pia zitatoa mkazo wa ndani kwa sababu ya tofauti katika mabadiliko maalum ya sauti. Kwa hiyo, aina mbili za mkazo wa ndani zinaweza kuzalishwa wakati wa mchakato wa kuzima na baridi: moja ni mkazo wa joto; nyingine ni mkazo wa tishu.

Kulingana na sifa za wakati wa kuwepo kwa dhiki ya ndani, inaweza pia kugawanywa katika dhiki ya papo hapo na dhiki iliyobaki. Mkazo wa ndani unaotokana na workpiece kwa wakati fulani wakati wa mchakato wa baridi huitwa dhiki ya papo hapo; baada ya kiboreshaji cha kazi kilichopozwa, mkazo uliobaki ndani ya sehemu ya kazi huitwa mkazo wa mabaki.

Mkazo wa joto hurejelea mkazo unaosababishwa na upanuzi wa joto usiolingana (au mnyweo wa baridi) kutokana na tofauti za halijoto katika sehemu tofauti za sehemu ya kufanyia kazi wakati inapokanzwa (au kupozwa).

Sasa chukua silinda thabiti kama mfano ili kuonyesha uundaji na mabadiliko ya sheria za mkazo wa ndani wakati wa mchakato wake wa kupoeza. Mkazo wa axial tu ndio unaojadiliwa hapa. Mwanzoni mwa baridi, kwa sababu uso hupungua haraka, joto ni la chini, na hupungua sana, wakati msingi umepozwa, joto ni la juu, na kupungua ni ndogo. Matokeo yake, uso na ndani huzuiliwa kwa pande zote, na kusababisha mkazo wa mvutano juu ya uso, wakati msingi ni chini ya shinikizo. mkazo. Wakati baridi inavyoendelea, tofauti ya joto kati ya ndani na nje huongezeka, na mkazo wa ndani pia huongezeka ipasavyo. Wakati dhiki inapoongezeka kuzidi nguvu ya mavuno kwa joto hili, deformation ya plastiki hutokea. Kwa kuwa unene wa moyo ni wa juu zaidi kuliko ule wa uso, moyo daima hupungua kwa axially kwanza. Kama matokeo ya deformation ya plastiki, mkazo wa ndani hauzidi kuongezeka. Baada ya baridi kwa muda fulani, kupungua kwa joto la uso kutapungua polepole, na kupungua kwake pia kutapungua hatua kwa hatua. Kwa wakati huu, msingi bado unapungua, hivyo mkazo wa mvutano juu ya uso na mkazo wa kukandamiza kwenye msingi utapungua hatua kwa hatua hadi kutoweka. Hata hivyo, wakati baridi inaendelea, unyevu wa uso unakuwa chini na chini, na kiasi cha kupungua kinakuwa kidogo na kidogo, au hata huacha kupungua. Kwa kuwa hali ya joto katika msingi bado ni ya juu, itaendelea kupungua, na hatimaye dhiki ya kukandamiza itaundwa juu ya uso wa workpiece, wakati msingi utakuwa na dhiki ya kuvuta. Walakini, kwa kuwa hali ya joto ni ya chini, deformation ya plastiki si rahisi kutokea, kwa hivyo mkazo huu utaongezeka kadiri baridi inavyoendelea. Inaendelea kuongezeka na hatimaye kubaki ndani ya workpiece kama dhiki mabaki.

Inaweza kuonekana kuwa mkazo wa joto wakati wa mchakato wa kupoeza husababisha safu ya uso kunyooshwa na msingi kukandamizwa, na mkazo uliobaki ni safu ya uso ya kukandamizwa na msingi kunyoshwa.

Kwa muhtasari, mkazo wa joto unaozalishwa wakati wa kuzima baridi husababishwa na tofauti ya sehemu ya joto wakati wa mchakato wa kupoeza. Kadiri kasi ya kupoeza inavyoongezeka na tofauti kubwa ya halijoto ya sehemu mbalimbali, ndivyo mkazo wa joto unavyoongezeka. Chini ya hali sawa ya kati ya baridi, joto la juu la joto la workpiece, ukubwa mkubwa, conductivity ndogo ya mafuta ya chuma, tofauti kubwa ya joto ndani ya workpiece, na mkazo mkubwa wa joto. Ikiwa workpiece imepozwa bila usawa kwa joto la juu, itapotoshwa na kuharibika. Ikiwa mkazo wa mvutano wa papo hapo unaozalishwa wakati wa mchakato wa baridi wa workpiece ni mkubwa zaidi kuliko nguvu ya mvutano wa nyenzo, nyufa za kuzima zitatokea.

Mkazo wa mabadiliko ya awamu hurejelea mkazo unaosababishwa na muda tofauti wa mabadiliko ya awamu katika sehemu mbalimbali za sehemu ya kazi wakati wa mchakato wa matibabu ya joto, pia hujulikana kama mkazo wa tishu.

Wakati wa kuzima na baridi ya haraka, wakati safu ya uso imepozwa hadi hatua ya Ms, mabadiliko ya martensitic hutokea na husababisha upanuzi wa kiasi. Walakini, kwa sababu ya kizuizi cha msingi ambacho bado hakijapata mabadiliko, safu ya uso hutoa dhiki ya kushinikiza, wakati msingi una mkazo wa mkazo. Wakati dhiki ni kubwa ya kutosha, itasababisha deformation. Wakati msingi umepozwa kwa uhakika wa Ms, pia utapitia mabadiliko ya martensitic na kupanua kwa kiasi. Hata hivyo, kutokana na vikwazo vya safu ya uso iliyobadilishwa na plastiki ya chini na nguvu za juu, mkazo wake wa mwisho wa mabaki utakuwa katika mfumo wa mvutano wa uso, na msingi utakuwa Chini ya shinikizo. Inaweza kuonekana kuwa mabadiliko na hali ya mwisho ya dhiki ya mabadiliko ya awamu ni kinyume kabisa na mkazo wa joto. Zaidi ya hayo, kwa kuwa mkazo wa mabadiliko ya awamu hutokea kwa joto la chini na plastiki ya chini, deformation ni vigumu kwa wakati huu, hivyo matatizo ya mabadiliko ya awamu kuna uwezekano mkubwa wa kusababisha ngozi ya workpiece.

Kuna mambo mengi yanayoathiri ukubwa wa dhiki ya mabadiliko ya awamu. Kasi ya kiwango cha baridi cha chuma katika safu ya joto ya mabadiliko ya martensite, ukubwa mkubwa wa kipande cha chuma, conductivity mbaya ya mafuta ya chuma, kubwa ya kiasi maalum cha martensite, mkazo mkubwa wa mabadiliko ya awamu. kubwa anapata. Kwa kuongeza, mkazo wa mabadiliko ya awamu pia unahusiana na muundo wa chuma na ugumu wa chuma. Kwa mfano, chuma cha aloi ya juu ya kaboni huongeza kiasi maalum cha martensite kutokana na maudhui yake ya juu ya kaboni, ambayo inapaswa kuongeza mkazo wa mabadiliko ya awamu ya chuma. Hata hivyo, maudhui ya kaboni yanapoongezeka, uhakika wa Ms hupungua, na kuna kiasi kikubwa cha austenite iliyobaki baada ya kuzima. Upanuzi wake wa kiasi hupungua na mkazo uliobaki ni mdogo.

(2) Deformation ya workpiece wakati wa kuzima

Wakati wa kuzima, kuna aina mbili kuu za deformation katika workpiece: moja ni mabadiliko katika sura ya kijiometri ya workpiece, ambayo inadhihirishwa na mabadiliko ya ukubwa na sura, mara nyingi huitwa deformation warping, ambayo husababishwa na dhiki ya kuzima; nyingine ni deformation ya kiasi. , ambayo inajidhihirisha kuwa upanuzi wa uwiano au upungufu wa kiasi cha workpiece, ambayo husababishwa na mabadiliko ya kiasi maalum wakati wa mabadiliko ya awamu.

Uharibifu wa kupigana pia ni pamoja na ugeuzaji wa umbo na ugeuzaji wa kusokota. Uharibifu wa twist husababishwa hasa na uwekaji usiofaa wa workpiece katika tanuru wakati wa joto, au ukosefu wa matibabu ya kuchagiza baada ya marekebisho ya deformation kabla ya kuzima, au baridi isiyo sawa ya sehemu mbalimbali za workpiece wakati workpiece imepozwa. Deformation hii inaweza kuchambuliwa na kutatuliwa kwa hali maalum. Ifuatayo inajadili hasa deformation ya kiasi na umbo la umbo.

1) Sababu za kuzima deformation na sheria zake zinazobadilika

Uharibifu wa kiasi unaosababishwa na mabadiliko ya kimuundo Hali ya kimuundo ya workpiece kabla ya kuzima kwa ujumla ni pearlite, yaani, muundo wa mchanganyiko wa ferrite na cementite, na baada ya kuzima ni muundo wa martensitic. Kiasi tofauti cha tishu hizi kitasababisha mabadiliko ya kiasi kabla na baada ya kuzima, na kusababisha deformation. Hata hivyo, deformation hii husababisha tu workpiece kupanua na mkataba sawia, hivyo haina mabadiliko ya sura ya workpiece.

Kwa kuongeza, zaidi ya martensite katika muundo baada ya matibabu ya joto, au juu ya maudhui ya kaboni katika martensite, zaidi ya upanuzi wake wa kiasi, na kiasi kikubwa cha austenite iliyohifadhiwa, upanuzi wa kiasi kidogo. Kwa hiyo, mabadiliko ya kiasi yanaweza kudhibitiwa kwa kudhibiti maudhui ya jamaa ya martensite na mabaki ya martensite wakati wa matibabu ya joto. Ikidhibitiwa vyema, sauti haitapanuka wala kupungua.

Uharibifu wa sura unaosababishwa na mkazo wa joto Uharibifu unaosababishwa na mkazo wa joto hutokea katika maeneo ya joto la juu ambapo nguvu ya mavuno ya sehemu za chuma ni ya chini, plastiki ni ya juu, uso hupungua haraka, na tofauti ya joto kati ya ndani na nje ya workpiece ni kubwa zaidi. Kwa wakati huu, mkazo wa papo hapo wa joto ni mkazo wa mkazo wa uso na mkazo wa msingi wa kubana. Kwa kuwa joto la msingi ni la juu kwa wakati huu, nguvu ya mavuno ni ya chini sana kuliko uso, kwa hiyo inajidhihirisha kama deformation chini ya hatua ya mkazo wa mwelekeo mbalimbali, yaani, mchemraba ni spherical katika mwelekeo. Aina mbalimbali. Matokeo yake ni kwamba kubwa hupungua, wakati ndogo hupanuka. Kwa mfano, silinda ndefu hupunguza mwelekeo wa urefu na hupanua katika mwelekeo wa kipenyo.

Deformation ya sura inayosababishwa na mkazo wa tishu Deformation inayosababishwa na mkazo wa tishu pia hutokea wakati wa mapema wakati mkazo wa tishu ni wa juu. Kwa wakati huu, tofauti ya joto ya sehemu ya msalaba ni kubwa, joto la msingi ni la juu, bado liko katika hali ya austenite, plastiki ni nzuri, na nguvu ya mavuno ni ya chini. Dhiki ya papo hapo ya tishu ni mkazo wa kukandamiza uso na mkazo wa msingi wa mkazo. Kwa hivyo, deformation inaonyeshwa kama kupanuka kwa msingi chini ya hatua ya mkazo wa mwelekeo mwingi. Matokeo yake ni kwamba chini ya hatua ya mkazo wa tishu, upande mkubwa wa workpiece hupungua, wakati upande mdogo unafupisha. Kwa mfano, deformation inayosababishwa na mkazo wa tishu kwenye silinda ndefu ni urefu wa urefu na kupunguzwa kwa kipenyo.

Jedwali la 5.3 linaonyesha sheria za deformation ya kuzima ya sehemu mbalimbali za kawaida za chuma.

2) Mambo yanayoathiri deformation ya kuzima

Sababu zinazoathiri deformation ya kuzima ni hasa kemikali ya chuma, muundo wa awali, jiometri ya sehemu na mchakato wa matibabu ya joto.

3) Kuzima nyufa

Nyufa katika sehemu hasa hutokea katika hatua ya marehemu ya kuzima na baridi, yaani, baada ya mabadiliko ya martensitic kukamilika kimsingi au baada ya baridi kamili, kushindwa kwa brittle hutokea kwa sababu mkazo wa mkazo katika sehemu unazidi nguvu ya fracture ya chuma. Nyufa kawaida ni perpendicular kwa mwelekeo wa deformation upeo tensile, hivyo aina tofauti ya nyufa katika sehemu hasa hutegemea hali ya usambazaji stress.

Aina za kawaida za nyufa za kuzima: Nyufa za longitudinal (axial) huzalishwa hasa wakati mkazo wa tangential unazidi nguvu ya kuvunja nyenzo; nyufa za transverse hutengenezwa wakati mkazo mkubwa wa axial unaotengenezwa kwenye uso wa ndani wa sehemu unazidi nguvu ya kuvunja ya nyenzo. Nyufa; nyufa za mtandao huundwa chini ya hatua ya mkazo wa mvutano wa pande mbili juu ya uso; peeling nyufa hutokea katika safu nyembamba sana ngumu, ambayo inaweza kutokea wakati dhiki inabadilika kwa kasi na mkazo mwingi wa mvutano hufanya katika mwelekeo wa radial. Aina ya ufa.

Nyufa za longitudinal pia huitwa nyufa za axial. Nyufa hutokea kwa mkazo wa juu wa mvutano karibu na uso wa sehemu, na kuwa na kina fulani kuelekea katikati. Mwelekeo wa nyufa kwa ujumla ni sawa na mhimili, lakini mwelekeo unaweza pia kubadilika wakati kuna mkusanyiko wa dhiki katika sehemu au wakati kuna kasoro za ndani za muundo.

Baada ya workpiece kuzimwa kabisa, nyufa za longitudinal zinakabiliwa na kutokea. Hii inahusiana na mkazo mkubwa wa mvutano wa tangential juu ya uso wa kazi iliyozimwa. Kadiri maudhui ya kaboni ya chuma yanavyoongezeka, tabia ya kuunda nyufa za longitudinal huongezeka. Chuma cha chini cha kaboni kina kiasi kidogo maalum cha martensite na dhiki kali ya mafuta. Kuna mkazo mkubwa wa kubaki juu ya uso, kwa hivyo si rahisi kuzimwa. Kadiri maudhui ya kaboni yanavyoongezeka, mkazo wa kukandamiza uso hupungua na mkazo wa kimuundo huongezeka. Wakati huo huo, mkazo wa kilele wa mvutano unasonga kuelekea safu ya uso. Kwa hiyo, chuma cha juu cha kaboni kinakabiliwa na nyufa za kuzima longitudinal wakati overheated.

Ukubwa wa sehemu huathiri moja kwa moja ukubwa na usambazaji wa dhiki iliyobaki, na tabia yake ya kuzima ya ngozi pia ni tofauti. Nyufa za longitudinal pia huundwa kwa urahisi kwa kuzimwa ndani ya safu hatari ya saizi ya sehemu nzima. Aidha, kuziba kwa malighafi ya chuma mara nyingi husababisha nyufa za longitudinal. Kwa kuwa sehemu nyingi za chuma zinafanywa na rolling, inclusions zisizo za dhahabu, carbides, nk katika chuma husambazwa kando ya mwelekeo wa deformation, na kusababisha chuma kuwa anisotropic. Kwa mfano, ikiwa chuma cha zana kina muundo unaofanana na ukanda, nguvu yake ya kuvunjika iliyovuka baada ya kuzimwa ni ndogo kwa 30% hadi 50% kuliko nguvu ya kuvunjika kwa muda mrefu. Ikiwa kuna mambo kama vile mjumuisho usio wa dhahabu katika chuma unaosababisha mkusanyiko wa dhiki, hata kama mkazo wa tangential ni mkubwa kuliko mkazo wa axial, nyufa za longitudinal ni rahisi kuunda chini ya hali ya chini ya mkazo. Kwa sababu hii, udhibiti mkali wa kiwango cha inclusions zisizo za metali na sukari katika chuma ni jambo muhimu katika kuzuia nyufa za kuzima.

Tabia za usambazaji wa mkazo wa ndani wa nyufa za transverse na nyufa za arc ni: uso unakabiliwa na dhiki ya kukandamiza. Baada ya kuondoka kwa uso kwa umbali fulani, dhiki ya kukandamiza inabadilika kuwa dhiki kubwa ya mvutano. Ufa hutokea katika eneo la mkazo wa mvutano, na kisha wakati mkazo wa ndani unaenea kwenye uso wa sehemu tu ikiwa inasambazwa tena au brittleness ya chuma huongezeka zaidi.

Nyufa za kuvuka mara nyingi hutokea katika sehemu kubwa za shimoni, kama vile rollers, rotors za turbine au sehemu nyingine za shimoni. Tabia za nyufa ni kwamba wao ni perpendicular kwa mwelekeo wa mhimili na kuvunja kutoka ndani hadi nje. Mara nyingi hutengenezwa kabla ya kuwa ngumu na husababishwa na matatizo ya joto. Kughushi kubwa mara nyingi huwa na kasoro za metallurgiska kama vile pores, inclusions, nyufa za kutengeneza na madoa meupe. Kasoro hizi hutumika kama sehemu ya kuanzia ya kuvunjika na kuvunja chini ya ushawishi wa mkazo wa axial. Nyufa za arc husababishwa na mkazo wa joto na kawaida husambazwa katika umbo la arc kwenye sehemu ambazo umbo la sehemu hubadilika. Hasa hutokea ndani ya workpiece au karibu na kando kali, grooves na mashimo, na inasambazwa kwa sura ya arc. Wakati sehemu za chuma zenye kaboni ya juu na kipenyo au unene wa 80 hadi 100 mm au zaidi hazizimishwa, uso utaonyesha mkazo wa kukandamiza na kituo kitaonyesha mkazo wa mkazo. Mkazo, mkazo mkubwa wa mvutano hutokea katika eneo la mpito kutoka safu ngumu hadi safu isiyo ngumu, na nyufa za arc hutokea katika maeneo haya. Kwa kuongeza, kiwango cha baridi kwenye kando kali na pembe ni haraka na wote huzimishwa. Wakati wa mpito kwa sehemu za upole, yaani, kwa eneo lisilo ngumu, eneo la juu la mkazo la mvutano linaonekana hapa, hivyo nyufa za arc zinakabiliwa na kutokea. Kiwango cha kupoeza karibu na shimo la pini, kijito au shimo la katikati la sehemu ya kazi ni polepole, safu gumu inayolingana ni nyembamba, na mkazo wa mvutano karibu na ukanda wa mpito mgumu unaweza kusababisha nyufa za arc kwa urahisi.

Nyufa za reticular, pia hujulikana kama nyufa za uso, ni nyufa za uso. Kina cha ufa ni duni, kwa ujumla karibu 0.01 ~ 1.5mm. Tabia kuu ya aina hii ya ufa ni kwamba mwelekeo wa kiholela wa ufa hauna uhusiano wowote na sura ya sehemu. Nyufa nyingi zimeunganishwa kwa kila mmoja ili kuunda mtandao na zinasambazwa sana. Wakati kina cha ufa kinapokuwa kikubwa, kama vile zaidi ya milimita 1, sifa za mtandao hupotea na kuwa nyufa zinazoelekezwa nasibu au kusambazwa kwa muda mrefu. Nyufa za mtandao zinahusiana na hali ya mkazo wa mvutano wa pande mbili juu ya uso.

Sehemu za juu za kaboni au chuma cha carburized na safu ya decarburized juu ya uso ni rahisi kuunda nyufa za mtandao wakati wa kuzima. Hii ni kwa sababu safu ya uso ina maudhui ya chini ya kaboni na ujazo maalum mdogo kuliko safu ya ndani ya martensite. Wakati wa kuzima, safu ya uso ya carbudi inakabiliwa na dhiki ya kuvuta. Sehemu ambazo safu ya dephosphorization haijaondolewa kabisa wakati wa usindikaji wa mitambo pia itaunda nyufa za mtandao wakati wa juu-frequency au kuzima uso wa moto. Ili kuepuka nyufa hizo, ubora wa uso wa sehemu unapaswa kudhibitiwa madhubuti, na kulehemu kwa oxidation kunapaswa kuzuiwa wakati wa matibabu ya joto. Kwa kuongeza, baada ya kufa kwa kughushi hutumiwa kwa muda fulani, nyufa za uchovu wa mafuta zinazoonekana kwenye vipande au mitandao kwenye cavity na nyufa katika mchakato wa kusaga wa sehemu zilizozimwa zote ni za fomu hii.

Nyufa za peeling hufanyika katika eneo nyembamba sana la safu ya uso. Mkazo wa kukandamiza hufanya katika mwelekeo wa axial na tangential, na mkazo wa mkazo hutokea katika mwelekeo wa radial. Nyufa ni sawa na uso wa sehemu. Kuchubua kwa safu iliyoimarishwa baada ya kuzimwa kwa uso na sehemu za carburizing kupozwa ni kwa nyufa kama hizo. Tukio lake linahusiana na muundo usio na usawa katika safu ngumu. Kwa mfano, baada ya alloy carburized chuma kilichopozwa kwa kasi fulani, muundo katika safu ya carburized ni: safu ya nje ya pearlite nzuri sana + carbudi, na sublayer ni martensite + mabaki ya Austenite, safu ya ndani ni pearlite nzuri au muundo mzuri sana wa pearlite. Kwa kuwa kiasi maalum cha malezi ya safu ndogo ya martensite ni kubwa zaidi, matokeo ya upanuzi wa kiasi ni kwamba mkazo wa kukandamiza hufanya juu ya safu ya uso katika mwelekeo wa axial na tangential, na mkazo wa mvutano hutokea katika mwelekeo wa radial, na mabadiliko ya dhiki hutokea ndani, mpito kwa hali ya mkazo wa shinikizo, na nyufa za peeling Hutokea katika maeneo nyembamba sana ambapo mabadiliko ya dhiki. Kwa ujumla, nyufa hujificha ndani sambamba na uso, na katika hali mbaya inaweza kusababisha ngozi ya uso. Ikiwa kiwango cha baridi cha sehemu za carbur ni kasi au kupunguzwa, muundo wa sare ya martensite au muundo wa pearlite ya ultra-faini inaweza kupatikana kwenye safu ya carburized, ambayo inaweza kuzuia tukio la nyufa hizo. Kwa kuongeza, wakati wa kuzima kwa mzunguko wa juu au moto wa moto, uso mara nyingi huwashwa na inhomogeneity ya miundo pamoja na safu ngumu inaweza kuunda kwa urahisi nyufa hizo za uso.

Microcracks ni tofauti na nyufa nne zilizotajwa hapo juu kwa kuwa husababishwa na microstress. Nyufa za intergranular zinazoonekana baada ya kuzima, joto na kusaga kwa chuma cha juu cha kaboni au vifaa vya kazi vya carburized, pamoja na nyufa zinazosababishwa na kutoweka kwa wakati kwa sehemu zilizozimwa, zote zinahusiana na kuwepo na upanuzi unaofuata wa microcracks katika chuma.

Microcracks lazima ichunguzwe chini ya darubini. Kawaida hutokea kwenye mipaka ya asili ya austenite au kwenye makutano ya karatasi za martensite. Baadhi ya nyufa hupenya karatasi za martensite. Utafiti unaonyesha kwamba microcracks ni ya kawaida zaidi katika martensite ya mapacha ya flaky. Sababu ni kwamba martensite dhaifu hugongana na kila mmoja wakati inakua kwa kasi ya juu na hutoa dhiki kubwa. Hata hivyo, martensite iliyounganishwa yenyewe ni brittle na haiwezi kuzalisha deformation ya Plastiki hupunguza mkazo, hivyo kusababisha urahisi microcracks. Nafaka za austenite ni mbaya na uwezekano wa microcracks huongezeka. Uwepo wa microcracks katika chuma utapunguza kwa kiasi kikubwa nguvu na plastiki ya sehemu zilizozimwa, na kusababisha uharibifu wa mapema (fracture) ya sehemu.

Ili kuepuka mipasuko midogo katika sehemu za chuma zenye kaboni nyingi, hatua kama vile kupunguza joto la kuzima joto, kupata muundo mzuri wa martensite, na kupunguza maudhui ya kaboni kwenye martensite zinaweza kuchukuliwa. Kwa kuongeza, hasira ya wakati baada ya kuzima ni njia bora ya kupunguza matatizo ya ndani. Uchunguzi umethibitisha kuwa baada ya joto la kutosha juu ya 200 ° C, carbides iliyosababishwa kwenye nyufa ina athari ya "kulehemu" ya nyufa, ambayo inaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa hatari za microcracks.

Ya hapo juu ni majadiliano ya sababu na njia za kuzuia nyufa kulingana na muundo wa usambazaji wa nyufa. Katika uzalishaji halisi, usambazaji wa nyufa hutofautiana kutokana na sababu kama vile ubora wa chuma, umbo la sehemu, na teknolojia ya usindikaji wa joto na baridi. Wakati mwingine nyufa tayari zipo kabla ya matibabu ya joto na kupanua zaidi wakati wa mchakato wa kuzima; wakati mwingine aina kadhaa za nyufa zinaweza kuonekana katika sehemu moja kwa wakati mmoja. Katika kesi hiyo, kwa kuzingatia sifa za morphological ya ufa, uchambuzi wa macroscopic wa uso wa fracture, uchunguzi wa metallographic, na inapobidi, uchambuzi wa kemikali na mbinu nyingine zitumike kufanya uchambuzi wa kina kutoka kwa ubora wa nyenzo, muundo wa shirika kwa sababu za dhiki ya matibabu ya joto ili kupata ufa. sababu kuu na kisha kuamua hatua za kuzuia ufanisi.

Uchambuzi wa fracture ya nyufa ni njia muhimu ya kuchambua sababu za nyufa. Fracture yoyote ina mahali pa kuanzia kwa nyufa. Mipasuko inayozima kwa kawaida huanza kutoka sehemu ya muunganiko wa nyufa za radial.

Ikiwa asili ya ufa iko juu ya uso wa sehemu hiyo, inamaanisha kuwa ufa unasababishwa na mkazo mkubwa wa mvutano juu ya uso. Ikiwa hakuna kasoro za kimuundo kama vile vijumuisho kwenye uso, lakini kuna vipengele vya mkusanyiko wa mkazo kama vile alama kali za visu, kiwango cha oksidi, pembe kali za sehemu za chuma, au sehemu za mabadiliko ya muundo, nyufa zinaweza kutokea.

Ikiwa asili ya ufa iko ndani ya sehemu, inahusiana na kasoro za nyenzo au mkazo mwingi wa ndani wa mvutano wa ndani. Uso wa fracture wa kuzima kwa kawaida ni kijivu na porcelaini nzuri. Ikiwa uso wa fracture ni kijivu giza na mbaya, husababishwa na overheating au tishu ya awali ni nene.

Kwa ujumla, haipaswi kuwa na rangi ya oksidi kwenye sehemu ya kioo ya ufa wa kuzimia, na haipaswi kuwa na decarburization karibu na ufa. Ikiwa kuna decarburization karibu na ufa au rangi iliyooksidishwa kwenye sehemu ya ufa, inaonyesha kuwa sehemu hiyo tayari ilikuwa na nyufa kabla ya kuzima, na nyufa za awali zitapanua chini ya ushawishi wa dhiki ya matibabu ya joto. Ikiwa carbudi zilizotengwa na inclusions zinaonekana karibu na nyufa za sehemu hiyo, inamaanisha kuwa nyufa zinahusiana na utengano mkali wa carbudi katika malighafi au kuwepo kwa inclusions. Ikiwa nyufa zinaonekana tu kwenye pembe kali au sehemu za mabadiliko ya sura ya sehemu bila jambo la juu, inamaanisha kuwa ufa unasababishwa na muundo usio na maana wa muundo wa sehemu au hatua zisizofaa za kuzuia nyufa, au dhiki nyingi za matibabu ya joto.

Kwa kuongeza, nyufa katika matibabu ya joto ya kemikali na sehemu za kuzimisha uso huonekana zaidi karibu na safu ngumu. Kuboresha muundo wa safu ngumu na kupunguza matatizo ya matibabu ya joto ni njia muhimu za kuepuka nyufa za uso.