Kina na kina! Ujuzi kamili wa kuzima chuma!

Ufafanuzi na madhumuni ya kuzima
Chuma hupashwa joto hadi juu ya sehemu muhimu Ac3 (chuma cha hypoeutectoid) au Ac1 (chuma cha hypereutectoid), huhifadhiwa kwa muda ili kuifanya iwe austenit kikamilifu au kwa sehemu, na kisha kupozwa kwa kasi kubwa kuliko kasi muhimu ya kuzima. Mchakato wa matibabu ya joto unaobadilisha austenite iliyopozwa sana kuwa martensite au bainite ya chini huitwa kuzima.

Madhumuni ya kuzima ni kubadilisha austenite iliyopozwa sana kuwa martensite au bainite ili kupata muundo wa martensite au bainite wa chini, ambao kisha huunganishwa na halijoto katika halijoto tofauti ili kuboresha sana nguvu, ugumu, na upinzani wa chuma. Uchakavu, nguvu na uthabiti wa uchovu, n.k., ili kukidhi mahitaji tofauti ya matumizi ya sehemu na zana mbalimbali za mitambo. Kuzima pia kunaweza kutumika kukidhi sifa maalum za kimwili na kemikali za vyuma maalum kama vile ferromagnetism na upinzani wa kutu.

Wakati sehemu za chuma zinapopozwa katika hali ya kuzima na mabadiliko katika hali ya kimwili, mchakato wa kupoeza kwa ujumla umegawanywa katika hatua tatu zifuatazo: hatua ya filamu ya mvuke, hatua ya kuchemsha, na hatua ya msongamano.

Ugumu wa chuma
Ugumu na ugumu ni viashiria viwili vya utendaji vinavyoashiria uwezo wa chuma kuzimika. 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 kupatikana kinapozimwa na kuimarishwa chini ya hali bora. Jambo kuu linaloamua ugumu wa chuma ni kiwango cha kaboni cha chuma. Kwa usahihi zaidi, ni kiwango cha kaboni kilichoyeyushwa katika austenite wakati wa kuzimwa na kupashwa joto. Kadiri kiwango cha kaboni kinavyokuwa juu, ndivyo ugumu wa chuma unavyoongezeka. . Vipengele vya aloi katika chuma havina athari kubwa kwenye ugumu, lakini vina athari kubwa kwenye ugumu wa chuma.

Ugumu hurejelea 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 kinazimwa. Ni sifa ya asili ya chuma. Ugumu huonyesha urahisi ambao austenite hubadilika kuwa martensite wakati chuma kinazimwa. Inahusiana sana na uthabiti wa austenite iliyopozwa sana ya chuma, au kiwango muhimu cha kupoeza cha kuzima chuma.

Pia inapaswa kuelezwa kwamba ugumu wa chuma lazima utofautishwe na kina cha ugumu kinachofaa cha sehemu za chuma chini ya hali maalum za kuzimia. Ugumu wa chuma ni sifa ya asili ya chuma yenyewe. Inategemea tu vipengele vyake vya ndani na haina uhusiano wowote na vipengele vya nje. Kina cha ugumu kinachofaa cha chuma si tu kinategemea ugumu wa chuma, lakini pia hutegemea nyenzo zinazotumika. Inahusiana na vipengele vya nje kama vile njia ya kupoeza na ukubwa wa kipande cha kazi. Kwa mfano, chini ya hali sawa za kuzimia, ugumu wa chuma hicho hicho ni sawa, lakini kina cha ugumu kinachofaa cha kuzimia maji ni kikubwa kuliko kile cha kuzimia mafuta, na sehemu ndogo ni ndogo kuliko kuzimia mafuta. Kina cha ugumu kinachofaa cha sehemu kubwa ni kikubwa. Hii haiwezi kusemwa kuwa kuzimia maji kuna ugumu zaidi kuliko kuzimia mafuta. Haiwezi kusemwa kwamba sehemu ndogo zina ugumu zaidi kuliko sehemu kubwa. Inaweza kuonekana kwamba ili kutathmini ugumu wa chuma, ushawishi wa vipengele vya nje kama vile umbo la kipande cha kazi, ukubwa, njia ya kupoeza, n.k. lazima uondolewe.

Zaidi ya hayo, kwa kuwa ugumu na ugumu ni dhana mbili tofauti, chuma chenye ugumu mkubwa baada ya kuzimwa si lazima kiwe na ugumu mkubwa; na chuma chenye ugumu mdogo pia kinaweza kuwa na ugumu mkubwa.

2. Mambo yanayoathiri ugumu

Ugumu wa chuma hutegemea uthabiti wa austenite. Jambo lolote linaloweza kuboresha uthabiti wa austenite iliyopozwa sana, kuhamisha mkunjo wa C kulia, na hivyo kupunguza kiwango muhimu cha kupoeza linaweza kuboresha uthabiti wa chuma cha juu. Uthabiti wa austenite hutegemea zaidi muundo wake wa kemikali, ukubwa wa chembe na usawa wa muundo, ambao unahusiana na muundo wa kemikali wa chuma na hali ya joto.

3. Njia ya kupimia ugumu

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

(1) Mbinu muhimu ya kupima kipenyo

Baada ya chuma kuzimwa katika chombo fulani, kipenyo cha juu zaidi wakati kiini kinapata muundo wote wa martensite au 50% ya martensite huitwa kipenyo muhimu, kinachowakilishwa na Dc. Njia ya kupima kipenyo muhimu ni kutengeneza mfululizo wa fimbo za mviringo zenye kipenyo tofauti, na baada ya kuzimwa, pima ugumu wa mkunjo wa U uliosambazwa kando ya kipenyo kwenye kila sehemu ya sampuli, na upate fimbo yenye muundo wa nusu martensite katikati. Kipenyo cha fimbo ya mviringo Hiyo ndiyo kipenyo muhimu. Kadiri kipenyo muhimu kinavyokuwa kikubwa, ndivyo ugumu wa chuma unavyoongezeka.

(2) Njia ya jaribio la kuzima moto

Mbinu ya jaribio la kuzima mwisho hutumia sampuli ya ukubwa wa kawaida iliyozimwa mwisho (Ф25mm×100mm). Baada ya kuiimarisha, maji hunyunyiziwa kwenye ncha moja ya sampuli kwenye vifaa maalum ili kuipoza. Baada ya kupoa, ugumu hupimwa kando ya mwelekeo wa mhimili - kutoka ncha iliyopozwa na maji. Mbinu ya jaribio la mkunjo wa uhusiano wa umbali. Mbinu ya jaribio la kuuma mwisho ni mojawapo ya njia za kubaini ugumu wa chuma. Faida zake ni uendeshaji rahisi na matumizi mbalimbali.

4. Kuzima msongo wa mawazo, mabadiliko na kupasuka

(1) Mkazo wa ndani wa kipini wakati wa kuzima

Wakati kipashio cha kazi kinapopozwa haraka katika sehemu ya kuzima, kwa kuwa kipashio cha kazi kina ukubwa fulani na mgawo wa upitishaji joto pia ni thamani fulani, mteremko fulani wa joto utatokea kando ya sehemu ya ndani ya kipashio wakati wa mchakato wa kupoeza. Joto la uso ni la chini, joto la msingi ni la juu, na joto la uso na msingi ni la juu. Kuna tofauti ya halijoto. Wakati wa mchakato wa kupoeza wa kipashio cha kazi, pia kuna matukio mawili ya kimwili: moja ni upanuzi wa joto, kadri halijoto inavyopungua, urefu wa mstari wa kipashio cha kazi utapungua; lingine ni mabadiliko ya austenite kuwa martensite wakati halijoto inaposhuka hadi sehemu ya mabadiliko ya martensite. , ambayo itaongeza ujazo maalum. Kutokana na tofauti ya halijoto wakati wa mchakato wa kupoeza, kiasi cha upanuzi wa joto kitakuwa tofauti katika sehemu tofauti kando ya sehemu ya msalaba ya kipashio cha kazi, na mkazo wa ndani utatolewa katika sehemu tofauti za kipashio cha kazi. Kutokana na kuwepo kwa tofauti za halijoto ndani ya kipashio cha kazi, kunaweza pia kuwa na sehemu ambapo halijoto hupungua haraka kuliko mahali ambapo martensite hutokea. Mabadiliko, ujazo hupanuka, na sehemu zenye halijoto ya juu bado ziko juu kuliko nukta na bado ziko katika hali ya austenite. Sehemu hizi tofauti pia zitazalisha msongo wa ndani kutokana na tofauti katika mabadiliko maalum ya ujazo. Kwa hivyo, aina mbili za msongo wa ndani zinaweza kuzalishwa wakati wa mchakato wa kuzimisha na kupoeza: moja ni msongo wa joto; nyingine ni msongo wa tishu.

Kulingana na sifa za muda wa kuwepo kwa msongo wa ndani, inaweza pia kugawanywa katika msongo wa papo hapo na msongo wa mabaki. Msongo wa ndani unaotokana na kipashio cha kazi kwa wakati fulani wakati wa mchakato wa kupoeza huitwa msongo wa papo hapo; baada ya kipashio cha kazi kupozwa, msongo wa mabaki unaobaki ndani ya kipashio cha kazi huitwa msongo wa mabaki.

Mkazo wa joto hurejelea mkazo unaosababishwa na upanuzi usio thabiti wa joto (au mkazo wa baridi) kutokana na tofauti za halijoto katika sehemu tofauti za kipashio cha kazi kinapopashwa joto (au kupozwa).

Sasa chukua silinda imara kama mfano ili kuonyesha kanuni za uundaji na mabadiliko ya mkazo wa ndani wakati wa mchakato wake wa kupoeza. Mkazo wa axial pekee ndio unaojadiliwa hapa. Mwanzoni mwa kupoeza, kwa sababu uso hupoa haraka, halijoto ni ya chini, na hupungua sana, huku kiini kikiwa kimepoezwa, halijoto ni ya juu, na msongo ni mdogo. Matokeo yake, uso na ndani huzuiliwa kwa pande zote mbili, na kusababisha msongo wa mvutano juu ya uso, huku kiini kikiwa chini ya shinikizo. Kadri ubaridi unavyoendelea, tofauti ya halijoto kati ya ndani na nje huongezeka, na msongo wa ndani pia huongezeka ipasavyo. Msongo unapoongezeka kuzidi nguvu ya mavuno katika halijoto hii, msongo wa plastiki hutokea. Kwa kuwa unene wa moyo ni mkubwa kuliko ule wa uso, moyo hupungua kila mara kwa mhimili kwanza. Kama matokeo ya msongo wa plastiki, msongo wa ndani hauongezeki tena. Baada ya kupoeza hadi kipindi fulani cha muda, kupungua kwa halijoto ya uso kutapungua polepole, na msongo wake pia utapungua polepole. Kwa wakati huu, kiini bado kinapungua, kwa hivyo msongo wa mvutano juu ya uso na msongo wa mgandamizo juu ya kiini utapungua polepole hadi vitakapotoweka. Hata hivyo, kadri upoevu unavyoendelea, unyevunyevu wa uso unapungua zaidi na zaidi, na kiasi cha kupunguka kinapungua zaidi na zaidi, au hata huacha kupungua. Kwa kuwa halijoto katika kiini bado ni kubwa, itaendelea kupungua, na hatimaye mkazo wa kubana utaundwa kwenye uso wa kipande cha kazi, huku kiini kikiwa na mkazo wa mvutano. Hata hivyo, kwa kuwa halijoto ni ya chini, mabadiliko ya plastiki si rahisi kutokea, kwa hivyo mkazo huu utaongezeka kadri upoevu unavyoendelea. Unaendelea kuongezeka na hatimaye unabaki ndani ya kipande cha kazi kama mkazo uliobaki.

Inaweza kuonekana kwamba mkazo wa joto wakati wa mchakato wa kupoeza mwanzoni husababisha safu ya uso kunyooshwa na kiini kubanwa, na mkazo uliobaki ni safu ya uso kubanwa na kiini kubanwa.

Kwa muhtasari, msongo wa joto unaotokana wakati wa kupoeza kwa kuzima husababishwa na tofauti ya joto ya sehemu mtambuka wakati wa mchakato wa kupoeza. Kadiri kiwango cha kupoeza kinavyokuwa kikubwa na kadiri tofauti ya joto ya sehemu mtambuka inavyokuwa kubwa, ndivyo msongo wa joto unavyotokana zaidi. Chini ya hali hiyo hiyo ya wastani wa kupoeza, kadiri halijoto ya kupasha joto ya kifanyi kazi inavyokuwa juu, ukubwa unavyokuwa mkubwa, ndivyo upitishaji joto wa chuma unavyokuwa mdogo, ndivyo tofauti ya joto ndani ya kifanyi kazi inavyokuwa kubwa, na msongo wa joto unavyokuwa mkubwa. Ikiwa kifanyi kazi kimepoezwa bila usawa kwenye halijoto ya juu, kitapotoshwa na kuharibika. Ikiwa msongo wa papo hapo wa mvutano unaotokana wakati wa mchakato wa kupoeza wa kifanyi kazi ni mkubwa kuliko nguvu ya mvutano ya nyenzo, nyufa za kuzimia zitatokea.

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

Wakati wa kuzimwa na kupoeza haraka, safu ya uso inapopozwa hadi sehemu ya Ms, mabadiliko ya martensitiki hutokea na kusababisha upanuzi wa ujazo. Hata hivyo, kutokana na kizuizi cha kiini ambacho hakijapitia mabadiliko, safu ya uso hutoa mkazo wa kubana, huku kiini kikiwa na mkazo wa mvutano. Mkazo unapokuwa mkubwa wa kutosha, utasababisha mabadiliko. Kiini kikipozwa hadi sehemu ya Ms, pia kitapitia mabadiliko ya martensitiki na kupanuka kwa ujazo. Hata hivyo, kutokana na vikwazo vya safu ya uso iliyobadilishwa yenye umbo la plastiki mdogo na nguvu ya juu, mkazo wake wa mwisho wa mabaki utakuwa katika mfumo wa mvutano wa uso, na kiini kitakuwa chini ya shinikizo. Inaweza kuonekana kuwa mabadiliko na hali ya mwisho ya mkazo wa 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 lenye umbo la plastiki mdogo, mabadiliko ni magumu kwa wakati huu, kwa hivyo mkazo wa mabadiliko ya awamu una uwezekano mkubwa wa kusababisha kupasuka kwa kipande cha kazi.

Kuna mambo mengi yanayoathiri ukubwa wa mkazo wa mabadiliko ya awamu. Kadiri kiwango cha kupoeza cha chuma katika kiwango cha joto cha mabadiliko ya martensite kinavyoongezeka, ndivyo ukubwa wa kipande cha chuma unavyoongezeka, ndivyo upitishaji joto wa chuma unavyozidi kuwa mbaya, ndivyo ujazo maalum wa martensite unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo mkazo wa mabadiliko ya awamu unavyozidi kuwa mkubwa. Kadiri inavyozidi kuwa mkubwa. Kwa kuongezea, mkazo wa mabadiliko ya awamu pia unahusiana na muundo wa chuma na ugumu wa chuma. Kwa mfano, chuma chenye kaboni nyingi huongeza ujazo maalum wa martensite kutokana na kiwango chake cha juu cha kaboni, ambacho kinapaswa kuongeza mkazo wa mabadiliko ya awamu ya chuma. Hata hivyo, kadri kiwango cha kaboni kinavyoongezeka, nukta ya Ms inapungua, na kuna kiasi kikubwa cha austenite iliyobaki baada ya kuzimwa. Upanuzi wake wa ujazo unapungua na mkazo uliobaki ni mdogo.

(2) Umbo la kipande cha kazi wakati wa kuzima

Wakati wa kuzima, kuna aina mbili kuu za mabadiliko katika kipaza sauti: moja ni mabadiliko katika umbo la kijiometri la kipaza sauti, ambalo hujidhihirisha kama mabadiliko katika ukubwa na umbo, ambayo mara nyingi huitwa mabadiliko ya kupotosha, ambayo husababishwa na mkazo wa kuzima; nyingine ni mabadiliko ya kiasi. , ambayo hujidhihirisha kama upanuzi au mkazo sawia wa kiasi cha kipaza sauti, ambao husababishwa na mabadiliko katika ujazo maalum wakati wa mabadiliko ya awamu.

Uharibifu wa kupotosha pia unajumuisha uundaji wa umbo na uundaji wa kupotosha. Uharibifu wa kupotosha husababishwa hasa na uwekaji usiofaa wa kipande cha kazi kwenye tanuru wakati wa kupasha joto, au ukosefu wa matibabu ya umbo baada ya marekebisho ya uundaji kabla ya kuzimwa, au upoezaji usio sawa wa sehemu mbalimbali za kipande cha kazi wakati kipande cha kazi kinapopozwa. Uharibifu huu unaweza kuchanganuliwa na kutatuliwa kwa hali maalum. Yafuatayo yanajadili zaidi uundaji wa ujazo na uundaji wa umbo.

1) Sababu za kuzima mabadiliko ya mabadiliko na sheria zake zinazobadilika

Ubadilikaji wa ujazo unaosababishwa na mabadiliko ya kimuundo Hali ya kimuundo ya kipande cha kazi kabla ya kuzima kwa ujumla ni lulu, yaani, muundo mchanganyiko wa ferrite na cementite, na baada ya kuzima ni muundo wa martensitic. Vipimo tofauti maalum vya tishu hizi vitasababisha mabadiliko ya ujazo kabla na baada ya kuzima, na kusababisha ubadilikaji. Hata hivyo, ubadilikaji huu husababisha kipande cha kazi kupanuka na kusinyaa kwa uwiano, kwa hivyo haibadilishi umbo la kipande cha kazi.

Kwa kuongezea, kadiri martensite inavyokuwa nyingi katika muundo baada ya matibabu ya joto, au kadiri kiwango cha kaboni kinavyokuwa juu katika martensite, ndivyo upanuzi wa ujazo wake unavyokuwa mkubwa, na kadiri kiwango cha austenite iliyobaki kinavyokuwa kikubwa, ndivyo upanuzi mdogo wa ujazo unavyokuwa. Kwa hivyo, mabadiliko ya ujazo yanaweza kudhibitiwa kwa kudhibiti kiwango cha martensite na mabaki ya martensite wakati wa matibabu ya joto. Ikiwa itadhibitiwa ipasavyo, ujazo hautapanuka wala kupunguzwa.

Uharibifu wa umbo unaosababishwa na msongo wa joto Uharibifu unaosababishwa na msongo wa joto hutokea katika maeneo ya halijoto ya juu ambapo nguvu ya mavuno ya sehemu za chuma ni ya chini, unyumbufu ni wa juu, uso hupoa haraka, na tofauti ya halijoto kati ya ndani na nje ya kipini cha kazi ni kubwa zaidi. Kwa wakati huu, msongo wa joto wa papo hapo ni msongo wa mvutano wa uso na msongo wa mgandamizo wa kiini. Kwa kuwa halijoto ya kiini ni ya juu kwa wakati huu, nguvu ya mavuno ni ya chini sana kuliko uso, kwa hivyo hujidhihirisha kama mkanganyiko chini ya hatua ya msongo wa mgandamizo wa mwelekeo mbalimbali, yaani, mchemraba ni wa duara katika mwelekeo. Tofauti. Matokeo yake ni kwamba ile kubwa hupungua, huku ile ndogo ikipanuka. Kwa mfano, silinda ndefu hufupishwa katika mwelekeo wa urefu na kupanuka katika mwelekeo wa kipenyo.

Uharibifu wa umbo unaosababishwa na msongo wa tishu Uharibifu unaosababishwa na msongo wa tishu pia hutokea mwanzoni wakati msongo wa tishu ni wa juu zaidi. Kwa wakati huu, tofauti ya halijoto ya sehemu mtambuka ni kubwa, halijoto ya kiini ni ya juu zaidi, bado iko katika hali ya austenite, unyumbufu ni mzuri, na nguvu ya mavuno ni ya chini. Msongo wa tishu wa papo hapo ni msongo wa kubana uso na msongo wa kubana kiini. Kwa hivyo, uharibifu hudhihirishwa kama kurefushwa kwa kiini chini ya hatua ya msongo wa kubana wa mwelekeo mbalimbali. Matokeo yake ni kwamba chini ya hatua ya msongo wa tishu, upande mkubwa wa kifanyio cha kazi hurefuka, huku upande mdogo ukifupishwa. Kwa mfano, uharibifu unaosababishwa na msongo wa tishu katika silinda ndefu ni kurefushwa kwa urefu na kupungua kwa kipenyo.

Jedwali 5.3 linaonyesha sheria za uundaji wa sehemu mbalimbali za kawaida za chuma.

2) Mambo yanayoathiri uundaji wa kuzima

Mambo yanayoathiri mabadiliko ya kuzima ni hasa muundo wa kemikali wa chuma, muundo wa awali, jiometri ya sehemu na mchakato wa matibabu ya joto.

3) Kuzima nyufa

Nyufa katika sehemu hutokea hasa katika hatua ya mwisho ya kuzimia na kupoeza, yaani, baada ya mabadiliko ya martensitic kukamilika kimsingi au baada ya kupoeza kabisa, hitilafu ya kuvunjika hutokea kwa sababu mkazo wa mvutano katika sehemu huzidi nguvu ya kuvunjika kwa chuma. Nyufa kwa kawaida huwa wima kwa mwelekeo wa mabadiliko ya juu ya mvutano, kwa hivyo aina tofauti za nyufa katika sehemu hutegemea sana hali ya usambazaji wa mfadhaiko.

Aina za kawaida za nyufa za kuzima: Nyufa za longitudinal (axial) huzalishwa hasa wakati mkazo wa mvutano wa tangential unazidi nguvu ya kuvunjika kwa nyenzo; nyufa za mlalo huundwa wakati mkazo mkubwa wa mvutano wa axial unaoundwa kwenye uso wa ndani wa sehemu unazidi nguvu ya kuvunjika kwa nyenzo. Nyufa; nyufa za mtandao huundwa chini ya hatua ya mkazo wa mvutano wa pande mbili kwenye uso; nyufa zinazong'oa hutokea katika safu nyembamba sana iliyo ngumu, ambayo inaweza kutokea wakati mkazo unabadilika sana na mkazo mwingi wa mvutano hufanya kazi katika mwelekeo wa radial. Aina ya ufa.

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

Baada ya kipande cha kazi kuzimwa kabisa, nyufa za muda mrefu zinaweza kutokea. Hii inahusiana na mkazo mkubwa wa mvutano wa tangential kwenye uso wa kipande cha kazi kilichozimwa. Kadri kiwango cha kaboni cha chuma kinavyoongezeka, tabia ya kuunda nyufa za muda mrefu huongezeka. Chuma cha kaboni kidogo kina ujazo mdogo maalum wa martensite na mkazo mkubwa wa joto. Kuna mkazo mkubwa wa mgandamizo uliobaki kwenye uso, kwa hivyo si rahisi kuzimwa. Kadri kiwango cha kaboni kinavyoongezeka, mkazo wa mgandamizo wa uso hupungua na mkazo wa kimuundo huongezeka. Wakati huo huo, mkazo wa mvutano wa kilele husogea kuelekea safu ya uso. Kwa hivyo, chuma cha kaboni nyingi huwa na nyufa za kuzima za muda mrefu zinapopashwa joto kupita kiasi.

Ukubwa wa sehemu huathiri moja kwa moja ukubwa na usambazaji wa msongo wa mabaki, na tabia yake ya kuzima nyufa pia ni tofauti. Nyufa za longitudinal pia huundwa kwa urahisi kwa kuzimia ndani ya safu hatari ya ukubwa wa sehemu nzima. Kwa kuongezea, kuziba kwa malighafi za chuma mara nyingi husababisha nyufa za longitudinal. Kwa kuwa sehemu nyingi za chuma hutengenezwa kwa kuviringisha, viambatisho visivyo vya dhahabu, kabidi, n.k. kwenye chuma husambazwa kando ya mwelekeo wa umbo, na kusababisha chuma kuwa anisotropic. Kwa mfano, ikiwa chuma cha zana kina muundo kama bendi, nguvu yake ya kuvunjika kwa mlalo baada ya kuzimia ni 30% hadi 50% ndogo kuliko nguvu ya kuvunjika kwa longitudinal. Ikiwa kuna mambo kama vile viambatisho visivyo vya dhahabu kwenye chuma vinavyosababisha mkusanyiko wa msongo wa mawazo, hata kama msongo wa mawazo ni mkubwa kuliko msongo wa mhimili, Nyufa za longitudinal ni rahisi kuunda chini ya hali ya msongo wa mawazo. Kwa sababu hii, udhibiti mkali wa kiwango cha viambatisho visivyo vya metali na sukari katika chuma ni jambo muhimu katika kuzuia kuzima nyufa.

Sifa za usambazaji wa mkazo wa ndani wa nyufa zinazopita na nyufa za arc ni: uso unakabiliwa na mkazo wa mkazo. Baada ya kuondoka kwenye uso kwa umbali fulani, mkazo wa mkazo hubadilika hadi mkazo mkubwa wa mkazo. Ufa hutokea katika eneo la mkazo wa mkazo, na kisha wakati mkazo wa ndani huenea hadi kwenye uso wa sehemu hiyo ikiwa tu imesambazwa tena au ulegevu wa chuma huongezeka zaidi.

Nyufa zinazobadilika mara nyingi hutokea katika sehemu kubwa za shimoni, kama vile roli, rota za turbine au sehemu zingine za shimoni. Sifa za nyufa hizo ni kwamba zina mwelekeo wa mhimili na huvunjika kutoka ndani hadi nje. Mara nyingi huundwa kabla ya kuimarishwa na husababishwa na msongo wa joto. Nyufa kubwa mara nyingi huwa na kasoro za metali kama vile vinyweleo, viambatisho, nyufa za kughushi na madoa meupe. Kasoro hizi hutumika kama mahali pa kuanzia pa kuvunjika na kuvunjika chini ya hatua ya msongo wa mvutano wa axial. Nyufa za tao husababishwa na msongo wa joto na kwa kawaida husambazwa katika umbo la tao katika sehemu ambazo umbo la sehemu hubadilika. Hutokea hasa ndani ya kipini cha kazi au karibu na kingo kali, mifereji na mashimo, na husambazwa katika umbo la tao. Wakati sehemu za chuma chenye kaboni nyingi zenye kipenyo au unene wa milimita 80 hadi 100 au zaidi hazijazimwa, uso utaonyesha msongo wa kubana na katikati utaonyesha msongo wa kubana. Msongo, msongo wa juu wa kubana hutokea katika eneo la mpito kutoka safu ngumu hadi safu isiyo ngumu, na nyufa za tao hutokea katika maeneo haya. Kwa kuongezea, kiwango cha kupoeza kwenye kingo na pembe kali ni haraka na zote huzimwa. Wakati wa kubadilika hadi sehemu laini, yaani, hadi eneo lisilo na ugumu, eneo la juu zaidi la mkazo wa mvutano huonekana hapa, kwa hivyo nyufa za arc zinaweza kutokea. Kiwango cha kupoeza karibu na shimo la pini, mtaro au shimo la katikati la kipini ni polepole, safu inayolingana iliyo ngumu ni nyembamba, na mkazo wa mvutano karibu na eneo la mpito lililo ngumu unaweza kusababisha nyufa za arc kwa urahisi.

Nyufa za reticular, pia zinazojulikana kama nyufa za uso, ni nyufa za uso. Kina cha ufa ni kidogo sana, kwa ujumla karibu 0.01 ~ 1.5mm. Sifa kuu ya aina hii ya ufa ni kwamba mwelekeo holela wa ufa hauna uhusiano wowote na umbo la sehemu hiyo. Nyufa nyingi huunganishwa ili kuunda mtandao na husambazwa sana. Wakati kina cha ufa ni kikubwa, kama vile zaidi ya 1 mm, sifa za mtandao hutoweka na kuwa nyufa zenye mwelekeo wa nasibu au zinazosambazwa kwa urefu. Nyufa za mtandao zinahusiana na hali ya mkazo wa mvutano wa pande mbili juu ya uso.

Sehemu za kaboni nyingi au chuma kilichokaangwa chenye safu iliyoondolewa kaboneti juu ya uso huwa na uwezekano wa kuunda nyufa za mtandao wakati wa kuzimwa. Hii ni kwa sababu safu ya uso ina kiwango cha chini cha kaboni na ujazo mdogo maalum kuliko safu ya ndani ya martensite. Wakati wa kuzimwa, safu ya uso ya kaboneti hukabiliwa na mkazo wa mvutano. Sehemu ambazo safu yake ya dephosphorization haijaondolewa kabisa wakati wa usindikaji wa mitambo pia zitaunda nyufa za mtandao wakati wa kuzimwa kwa masafa ya juu au uso wa moto. Ili kuepuka nyufa kama hizo, ubora wa uso wa sehemu unapaswa kudhibitiwa vikali, na kulehemu kwa oksidi kunapaswa kuzuiwa wakati wa matibabu ya joto. Zaidi ya hayo, baada ya die ya uundaji kutumika kwa kipindi fulani cha muda, nyufa za uchovu wa joto zinazoonekana katika vipande au mitandao kwenye patupu na nyufa katika mchakato wa kusaga sehemu zilizozimwa zote ni za umbo hili.

Nyufa zinazomea hutokea katika eneo jembamba sana la safu ya uso. Mkazo wa kubana hufanya kazi katika mwelekeo wa mhimili na mguso, na mkazo wa kubana hutokea katika mwelekeo wa radial. Nyufa hizo ni sambamba na uso wa sehemu hiyo. Kumea kwa safu iliyoimarishwa baada ya sehemu za kuzima uso na kupoa kwa carburi ni mali ya Nyufa hizo. Kutokea kwake kunahusiana na muundo usio sawa katika safu iliyoimarishwa. Kwa mfano, baada ya chuma cha aloi kilichomea kupoa kwa kasi fulani, muundo katika safu iliyomea ni: safu ya nje ya pearlite laini sana + carbide, na safu ndogo ni martensite + mabaki ya Austenite, safu ya ndani ni pearlite laini au muundo wa pearlite laini sana. Kwa kuwa ujazo maalum wa uundaji wa martensite ya safu ndogo ni mkubwa zaidi, matokeo ya upanuzi wa ujazo ni kwamba mkazo wa kubana hufanya kazi kwenye safu ya uso katika mwelekeo wa mhimili na mguso, na mkazo wa kubana hutokea katika mwelekeo wa radial, na mabadiliko ya mkazo hutokea ndani, na kubadilika hadi hali ya mkazo wa kubana, na nyufa zinazomea Hutokea katika maeneo nyembamba sana ambapo mkazo hubadilika kwa kasi. Kwa ujumla, nyufa hujificha ndani sambamba na uso, na katika hali mbaya zinaweza kusababisha maganda ya uso. Ikiwa kiwango cha kupoeza cha sehemu zilizokaushwa kimeharakishwa au kupunguzwa, muundo sare wa martensite au muundo laini sana wa pearlite unaweza kupatikana kwenye safu iliyokaushwa, ambayo inaweza kuzuia kutokea kwa nyufa hizo. Kwa kuongezea, wakati wa kuzima kwa masafa ya juu au uso wa moto, uso mara nyingi huwashwa kupita kiasi na kutofautiana kwa kimuundo kando ya safu ngumu kunaweza kuunda kwa urahisi nyufa hizo za uso.

Mipasuko midogo ni tofauti na nyufa nne zilizotajwa hapo juu kwa kuwa husababishwa na mkazo mdogo. Mipasuko ya kati ya chembechembe inayoonekana baada ya kuzimwa, kuzidisha joto na kusaga chuma cha kaboni chenye kaboni nyingi au vipande vya kazi vilivyochomwa, pamoja na nyufa zinazosababishwa na kutokupokanzwa kwa wakati kwa sehemu zilizozimwa, zote zinahusiana na kuwepo na upanuzi unaofuata wa mipasuko midogo katika chuma.

Mipasuko midogo lazima ichunguzwe kwa darubini. Kwa kawaida hutokea kwenye mipaka ya awali ya chembe za austenite au kwenye makutano ya shuka za martensite. Baadhi ya nyufa hupenya kwenye shuka za martensite. Utafiti unaonyesha kwamba mipasuko midogo ni ya kawaida zaidi katika martensite yenye mipasuko midogo. Sababu ni kwamba martensite yenye mipasuko hugongana inapokua kwa kasi kubwa na hutoa msongo mkubwa. Hata hivyo, martensite yenye mipasuko yenyewe ni dhaifu na haiwezi kutoa Uharibifu wa plastiki hupumzisha msongo, na hivyo kusababisha mipasuko midogo kwa urahisi. Chembe za austenite ni ngumu na uwezekano wa mipasuko midogo huongezeka. Uwepo wa mipasuko midogo kwenye chuma utapunguza kwa kiasi kikubwa nguvu na unyumbufu wa sehemu zilizozimwa, na kusababisha uharibifu wa mapema (kuvunjika) kwa sehemu.

Ili kuepuka nyufa ndogo katika sehemu za chuma zenye kaboni nyingi, vipimo kama vile kupunguza joto la kupokanzwa, kupata muundo mzuri wa martensite, na kupunguza kiwango cha kaboni kwenye martensite vinaweza kutumika. Kwa kuongezea, upimaji joto kwa wakati unaofaa baada ya kuzima ni njia bora ya kupunguza msongo wa ndani. Majaribio yamethibitisha kwamba baada ya upimaji joto wa kutosha zaidi ya 200°C, kabidi zilizowekwa kwenye nyufa zina athari ya "kulehemu" nyufa, ambayo inaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa hatari za nyufa ndogo.

Hapo juu ni mjadala wa sababu na mbinu za kuzuia nyufa kulingana na muundo wa usambazaji wa nyufa. Katika uzalishaji halisi, usambazaji wa nyufa hutofautiana kutokana na mambo kama vile ubora wa chuma, umbo la sehemu, na teknolojia ya usindikaji wa moto na baridi. Wakati mwingine nyufa tayari zipo kabla ya matibabu ya joto na hupanuka zaidi wakati wa mchakato wa kuzimisha; wakati mwingine aina kadhaa za nyufa zinaweza kuonekana katika sehemu moja kwa wakati mmoja. Katika hali hii, kulingana na sifa za kimofolojia za ufa, uchambuzi wa makroskopu wa uso wa fracture, uchunguzi wa metallografiki, na inapohitajika, uchambuzi wa kemikali na njia zingine zinapaswa kutumika kufanya uchambuzi wa kina kutoka kwa ubora wa nyenzo, muundo wa shirika hadi sababu za mkazo wa matibabu ya joto ili kupata nyufa. Sababu kuu zinapaswa kutumika na kisha kubaini hatua madhubuti za kuzuia.

Uchambuzi wa nyufa zilizovunjika ni njia muhimu ya kuchambua sababu za nyufa. Mpasuko wowote una mahali pa kuanzia nyufa. Kuzima nyufa kwa kawaida huanza kutoka mahali ambapo nyufa za radial hukutana.

Ikiwa asili ya ufa ipo kwenye uso wa sehemu, inamaanisha kwamba ufa huo husababishwa na mkazo mkubwa wa mvutano kwenye uso. Ikiwa hakuna kasoro za kimuundo kama vile viambatisho kwenye uso, lakini kuna vipengele vya mkazo kama vile alama kali za kisu, mizani ya oksidi, pembe kali za sehemu za chuma, au sehemu za mabadiliko ya kimuundo, nyufa zinaweza kutokea.

Ikiwa chanzo cha ufa kiko ndani ya sehemu hiyo, kinahusiana na kasoro za nyenzo au mkazo mwingi wa ndani wa mvutano. Uso wa kuvunjika kwa kuzima kwa kawaida ni kijivu na porcelaini laini. Ikiwa uso wa kuvunjika ni kijivu giza na mbaya, husababishwa na joto kupita kiasi au tishu asili ni nene.

Kwa ujumla, haipaswi kuwa na rangi ya oksidi kwenye sehemu ya kioo ya ufa unaozima, na haipaswi kuwa na uondoaji wa kabohaidreti kuzunguka ufa. Ikiwa kuna uondoaji wa kabohaidreti kuzunguka ufa au rangi iliyooksidishwa kwenye sehemu ya ufa, inaonyesha kwamba sehemu hiyo tayari ilikuwa na nyufa kabla ya kuzimwa, na nyufa za awali zitapanuka chini ya ushawishi wa mkazo wa matibabu ya joto. Ikiwa kabohaidreti na viambatisho vilivyotengwa vinaonekana karibu na nyufa za sehemu hiyo, inamaanisha kwamba nyufa hizo zinahusiana na mgawanyiko mkali wa kabohaidreti kwenye malighafi au uwepo wa viambatisho. Ikiwa nyufa zinaonekana tu kwenye pembe kali au sehemu za mabadiliko ya umbo la sehemu hiyo bila jambo lililo hapo juu, inamaanisha kwamba ufa huo unasababishwa na muundo usio wa kawaida wa sehemu hiyo au hatua zisizofaa za kuzuia nyufa, au mkazo mwingi wa matibabu ya joto.

Kwa kuongezea, nyufa katika sehemu za matibabu ya joto na kemikali na sehemu za kuzima uso huonekana karibu na safu ngumu. Kuboresha muundo wa safu ngumu na kupunguza mkazo wa matibabu ya joto ni njia muhimu za kuepuka nyufa za uso.