Таъриф ва мақсади хомӯшкунӣ
Пӯлод то ҳарорати болотар аз нуқтаи интиқодии Ac3 (пӯлоди гипоэвтектоидӣ) ё Ac1 (пӯлоди гиперэвтектоидӣ) гарм карда мешавад, барои муддате нигоҳ дошта мешавад, то пурра ё қисман аустенит карда шавад ва сипас бо суръати аз суръати интиқодии хомӯшкунӣ зиёдтар хунук карда мешавад. Раванди коркарди гармӣ, ки аустенити аз ҳад зиёд хунукшударо ба мартенсит ё бейнити поёнӣ табдил медиҳад, хомӯшкунӣ номида мешавад.
Мақсади хомӯшкунӣ табдил додани аустенити аз ҳад зиёд хунукшуда ба мартенсит ё бейнит барои ба даст овардани сохтори мартенсит ё бейнити пасттар мебошад, ки сипас бо гармкунӣ дар ҳарорати гуногун якҷоя карда мешавад, то мустаҳкамӣ, сахтӣ ва муқовимати пӯлодро ба таври назаррас беҳтар созад. Қобилияти пӯшидашавӣ, мустаҳкамӣ ва устувории хастагӣ ва ғайра барои қонеъ кардани талаботи гуногуни истифодаи қисмҳо ва асбобҳои гуногуни механикӣ. Хомушкуниро инчунин барои қонеъ кардани хосиятҳои махсуси физикӣ ва химиявии баъзе пӯлодҳои махсус, ба монанди ферромагнетизм ва муқовимат ба зангзанӣ истифода бурдан мумкин аст.
Вақте ки қисмҳои пӯлод дар муҳити хомӯшкунанда бо тағирёбии ҳолати физикӣ хунук карда мешаванд, раванди хунуккунӣ одатан ба се марҳилаи зерин тақсим мешавад: марҳилаи плёнкаи буғӣ, марҳилаи ҷӯшон ва марҳилаи конвексия.
Сахтшавии пӯлод
Сахтшавӣ ва сахтшавӣ ду нишондиҳандаи фаъолият мебошанд, ки қобилияти пӯлодро барои хомӯшшавӣ тавсиф мекунанд. Онҳо инчунин асоси муҳим барои интихоб ва истифодаи мавод мебошанд.
1. Мафҳумҳои сахтшавӣ ва сахтшавӣ
Сахтшавӣ қобилияти пӯлод барои ба даст овардани баландтарин сахтие мебошад, ки ҳангоми хомӯш кардан ва сахт кардан дар шароити беҳтарин ба даст оварда мешавад. Омили асосие, ки сахтшавии пӯлодро муайян мекунад, миқдори карбони пӯлод аст. Аниқтараш, ин миқдори карбони ҳалшуда дар аустенит ҳангоми хомӯш кардан ва гарм кардан аст. Ҳар қадар миқдори карбон баландтар бошад, сахтшавии пӯлод ҳамон қадар баландтар аст. Унсурҳои хӯлакунанда дар пӯлод ба сахтшавӣ таъсири кам мерасонанд, аммо онҳо ба сахтшавии пӯлод таъсири назаррас мерасонанд.
Сахтшавӣ ба хусусиятҳое дахл дорад, ки чуқурии сахтшавӣ ва тақсимоти сахтии пӯлодро дар шароити муайян муайян мекунанд. Яъне, қобилияти ба даст овардани чуқурии қабати сахтшуда ҳангоми хомӯш кардани пӯлод. Ин як хосияти дохилии пӯлод аст. Сахтшавӣ дар асл инъикоси осонии табдилёбии аустенит ба мартенсит ҳангоми хомӯш кардани пӯлод аст. Ин асосан бо устувории аустенити аз ҳад зиёд хунукшудаи пӯлод ё бо суръати хунуккунии муҳими хомӯш кардани пӯлод алоқаманд аст.
Инчунин бояд қайд кард, ки сахтшавии пӯлод бояд аз чуқурии муассири сахтшавии қисмҳои пӯлод дар шароити мушаххаси хомӯшкунӣ фарқ карда шавад. Сахтшавии пӯлод як хосияти дохилии худи пӯлод аст. Он танҳо аз омилҳои дохилии худи он вобаста аст ва бо омилҳои беруна ҳеҷ иртиботе надорад. Чуқурии муассири сахтшавии пӯлод на танҳо аз сахтшавии пӯлод вобаста аст, балки аз маводи истифодашуда низ вобаста аст. Он бо омилҳои беруна, ба монанди муҳити хунуккунӣ ва андозаи корт алоқаманд аст. Масалан, дар шароити якхелаи аустенитизатсия, сахтшавии ҳамон пӯлод якхела аст, аммо чуқурии муассири сахтшавии хомӯшкунии об нисбат ба хомӯшкунии равған калонтар аст ва қисмҳои хурд нисбат ба хомӯшкунии равған хурдтаранд. Чуқурии муассири сахтшавии қисмҳои калон калон аст. Инро наметавон гуфт, ки хомӯшкунии об нисбат ба хомӯшкунии равған сахтшавии баландтар дорад. Метавон гуфт, ки қисмҳои хурд нисбат ба қисмҳои калон сахтшавии баландтар доранд. Метавон дид, ки барои арзёбии сахтшавии пӯлод, таъсири омилҳои беруна, ба монанди шакл, андозаи корт, муҳити хунуккунӣ ва ғайра, бояд бартараф карда шаванд.
Илова бар ин, азбаски сахтшавӣ ва сахтшавӣ ду мафҳуми гуногун мебошанд, пӯлод бо сахтии баланд пас аз хомӯшкунӣ ҳатман сахтшавии баланд надорад; ва пӯлод бо сахтии паст низ метавонад сахтшавии баланд дошта бошад.
2. Омилҳое, ки ба сахтшавӣ таъсир мерасонанд
Сахтшавии пӯлод аз устувории аустенит вобаста аст. Ҳар омиле, ки метавонад устувории аустенити аз ҳад зиёд хунукшударо беҳтар кунад, каҷи C-ро ба тарафи рост ҳаракат диҳад ва бо ин васила суръати хунуккунии муҳимро коҳиш диҳад, метавонад сахтшавии пӯлоди баландсифатро беҳтар кунад. Устувории аустенит асосан аз таркиби кимиёвии он, андозаи дона ва якрангии таркиб вобаста аст, ки бо таркиби кимиёвии пӯлод ва шароити гармкунӣ алоқаманданд.
3. Усули ченкунии сахтшавӣ
Барои чен кардани сахтшавии пӯлод усулҳои зиёде мавҷуданд, ки маъмултаринашон усули андозагирии диаметри муҳим ва усули санҷиши сахтшавии ниҳоӣ мебошанд.
(1) Усули андозагирии диаметри критикӣ
Пас аз хомӯш кардани пӯлод дар муҳити муайян, диаметри максималӣ, вақте ки ядро тамоми сохтори мартенсит ё 50% мартенситро ба даст меорад, диаметри муҳим номида мешавад, ки бо Dc ифода карда мешавад. Усули ченкунии диаметри муҳим ин сохтани як қатор чӯбҳои мудаввар бо диаметрҳои гуногун аст ва пас аз хомӯш кардан, каҷи сахтии U-ро, ки дар баробари диаметр дар ҳар як қисмати намуна тақсим шудааст, чен кунед ва чӯберо бо сохтори ниммартенсит дар марказ пайдо кунед. Диаметри чӯби мудаввар Ин диаметри муҳим аст. Ҳар қадар диаметри муҳим калонтар бошад, ҳамон қадар сахтшавии пӯлод баландтар аст.
(2) Усули санҷиши хомӯшкунии ниҳоӣ
Усули санҷиши ниҳоии хомӯшкунӣ намунаи ниҳоии хомӯшшудаи андозаи стандартиро (Ф25мм×100мм) истифода мебарад. Пас аз аустенитизатсия, барои хунук кардани он ба як нӯги намуна бо таҷҳизоти махсус об пошида мешавад. Пас аз хунуккунӣ, сахтӣ дар самти меҳвар - аз нӯги бо об хунукшуда чен карда мешавад. Усули озмоиш барои каҷи робитаи масофа. Усули озмоиши сахткунии ниҳоии яке аз усулҳо барои муайян кардани сахтшавии пӯлод мебошад. Бартариҳои он соддагии амалиёт ва доираи васеи татбиқ мебошанд.
4. Шиддати хомӯшкунанда, деформатсия ва кафидан
(1) Шиддати дохилии қисмати корӣ ҳангоми хомӯшкунӣ
Вақте ки қисми корӣ дар муҳити хомӯшкунӣ зуд хунук мешавад, азбаски қисми корӣ андозаи муайян дорад ва коэффитсиенти гузаронандагии гармӣ низ арзиши муайян дорад, дар раванди хунуккунӣ дар қисмати дарунии қисми корӣ градиенти муайяни ҳарорат ба вуҷуд меояд. Ҳарорати сатҳ паст, ҳарорати аслӣ баланд ва ҳарорати сатҳ ва аслӣ баланд аст. Тафовути ҳарорат вуҷуд дорад. Дар раванди хунуккунии қисми корӣ, инчунин ду падидаи физикӣ вуҷуд дорад: яке васеъшавии гармӣ аст, ки ҳангоми паст шудани ҳарорат дарозии хатти қисми корӣ кам мешавад; дигаре табдилёбии аустенит ба мартенсит ҳангоми паст шудани ҳарорат ба нуқтаи табдилёбии мартенсит мебошад, ки ҳаҷми мушаххасро зиёд мекунад. Аз сабаби фарқияти ҳарорат дар раванди хунуккунӣ, миқдори васеъшавии гармӣ дар қисмҳои гуногуни қисмати буриши қисми корӣ гуногун хоҳад буд ва дар қисмҳои гуногуни қисми корӣ фишори дохилӣ ба вуҷуд меояд. Аз сабаби мавҷудияти фарқияти ҳарорат дар дохили қисми корӣ, қисматҳое низ метавонанд бошанд, ки ҳарорат нисбат ба нуқтае, ки мартенсит ба вуҷуд меояд, тезтар паст мешавад. Табдилдиҳӣ, ҳаҷм васеъ мешавад ва қисмҳое, ки ҳарорати баланд доранд, ҳанӯз ҳам аз нуқта баландтаранд ва ҳанӯз ҳам дар ҳолати аустенит қарор доранд. Ин қисмҳои гуногун инчунин фишори дохилиро аз сабаби фарқияти тағйироти ҳаҷми мушаххас ба вуҷуд меоранд. Аз ин рӯ, ҳангоми раванди хомӯшкунӣ ва хунуккунӣ ду намуди фишори дохилӣ ба вуҷуд омада метавонад: яке фишори гармӣ; дигаре фишори бофтаҳо.
Мувофиқи хусусиятҳои вақти мавҷудияти фишори дохилӣ, онро инчунин метавон ба фишори фаврӣ ва фишори боқимонда тақсим кард. Шиддати дохилие, ки аз ҷониби қисми корӣ дар лаҳзаи муайян ҳангоми раванди хунуккунӣ ба вуҷуд меояд, фишори фаврӣ номида мешавад; пас аз хунук шудани қисми корӣ, фишори дар дохили қисми корӣ боқӣмонда фишори боқимонда номида мешавад.
Шиддати гармӣ ба шиддате дахл дорад, ки аз васеъшавии номувофиқи гармӣ (ё кашишхӯрии хунук) дар натиҷаи фарқияти ҳарорат дар қисмҳои гуногуни кор ҳангоми гарм кардан (ё хунук кардан) ба вуҷуд меояд.
Акнун силиндраи сахтро ҳамчун мисол барои нишон додани қоидаҳои ташаккул ва тағирёбии фишори дохилӣ ҳангоми раванди хунуккунӣ гиред. Дар ин ҷо танҳо фишори меҳварӣ баррасӣ мешавад. Дар аввали хунуккунӣ, азбаски сатҳ зуд хунук мешавад, ҳарорат паст аст ва хеле хурд мешавад, дар ҳоле ки ядро хунук мешавад, ҳарорат баланд аст ва хурдшавӣ ночиз аст. Дар натиҷа, сатҳ ва қисми дарунӣ ба ҳамдигар маҳдуд мешаванд, ки дар натиҷа фишори кашиш дар сатҳ ба вуҷуд меояд, дар ҳоле ки ядро зери фишор аст. Ҳангоми хунуккунӣ, фарқияти ҳарорат байни дарун ва берун меафзояд ва фишори дохилӣ низ мутаносибан меафзояд. Вақте ки фишор дар ин ҳарорат аз қувваи ҷоришавӣ зиёдтар мешавад, деформатсияи пластикӣ ба амал меояд. Азбаски ғафсии дил аз сатҳи сатҳ баландтар аст, дил ҳамеша аввал ба таври меҳварӣ кашиш меёбад. Дар натиҷаи деформатсияи пластикӣ, фишори дохилӣ дигар зиёд намешавад. Пас аз хунук шудан то муддати муайян, паст шудани ҳарорати сатҳ тадриҷан суст мешавад ва хурдшавии он низ тадриҷан кам мешавад. Дар ин вақт, ядро ҳанӯз ҳам хурд мешавад, аз ин рӯ фишори кашиш дар сатҳ ва фишори фишурда дар ядро тадриҷан то нопадид шуданашон кам мешавад. Аммо, бо идома ёфтани хунуккунӣ, намӣ дар сатҳ ва пасттар шудан ва миқдори коҳишёбӣ камтар ва камтар шудан ё ҳатто қатъ шудани коҳишро дорад. Азбаски ҳарорат дар аслӣ ҳанӯз баланд аст, он коҳишёбиро идома медиҳад ва дар ниҳоят дар сатҳи қисмати корӣ фишори фишурдашавӣ ба вуҷуд меояд, дар ҳоле ки аслӣ фишори кашишӣ хоҳад дошт. Аммо, азбаски ҳарорат паст аст, деформатсияи пластикӣ ба осонӣ ба вуҷуд намеояд, аз ин рӯ, ин фишор бо идома ёфтани хунуккунӣ афзоиш меёбад. Он афзоиш меёбад ва дар ниҳоят ҳамчун фишори боқимонда дар дохили қисмати корӣ боқӣ мемонад.
Дидан мумкин аст, ки фишори гармӣ ҳангоми раванди хунуккунӣ дар аввал боиси кашида шудани қабати сатҳӣ ва фишурда шудани ядро мегардад ва фишори боқимонда қабати сатҳӣ аст, ки бояд фишурда шавад ва ядро бояд кашида шавад.
Хулоса, фишори гармӣ, ки ҳангоми хунуккунии хомӯшкунӣ ба вуҷуд меояд, аз фарқияти ҳарорати буриши уфуқӣ ҳангоми раванди хунуккунӣ ба вуҷуд меояд. Ҳар қадар суръати хунуккунӣ ва фарқияти ҳарорати буриши уфуқӣ зиёд бошад, ҳамон қадар фишори гармӣ ба вуҷуд меояд. Дар шароити якхелаи муҳити хунуккунӣ, ҳар қадар ҳарорати гармкунии қисмати корӣ баландтар бошад, андозааш калонтар, гузариши гармии пӯлод хурдтар, фарқияти ҳарорат дар дохили қисмати корӣ зиёдтар ва фишори гармӣ зиёдтар аст. Агар қисмати корӣ дар ҳарорати баланд нобаробар хунук карда шавад, он таҳриф ва деформатсия мешавад. Агар фишори фаврии кашиш, ки ҳангоми хунуккунии қисмати корӣ ба вуҷуд меояд, аз қувваи кашиши мавод зиёдтар бошад, тарқишҳои хомӯшкунӣ ба вуҷуд меоянд.
Стресси табдилёбии фаза ба фишоре дахл дорад, ки дар натиҷаи вақти гуногуни табдилёбии фаза дар қисмҳои гуногуни масолеҳи корӣ ҳангоми раванди коркарди гармӣ ба вуҷуд меояд, ки онро инчунин стресси бофта низ меноманд.
Ҳангоми хомӯшкунӣ ва хунуккунии босуръат, вақте ки қабати сатҳӣ то нуқтаи Ms хунук мешавад, табдилёбии мартенситӣ ба амал меояд ва боиси васеъшавии ҳаҷм мегардад. Аммо, аз сабаби монеаи ядро, ки ҳанӯз табдил наёфтааст, қабати сатҳӣ фишори фишурдаро ба вуҷуд меорад, дар ҳоле ки ядро шиддати кашишӣ дорад. Вақте ки фишор ба қадри кофӣ калон аст, он боиси деформатсия мегардад. Вақте ки ядро то нуқтаи Ms хунук мешавад, он инчунин табдилёбии мартенситиро аз сар мегузаронад ва дар ҳаҷм васеъ мешавад. Аммо, аз сабаби маҳдудиятҳои қабати сатҳии табдилшуда бо пластикии паст ва қувваи баланд, фишори боқимондаи ниҳоии он дар шакли шиддати сатҳӣ хоҳад буд ва ядро таҳти фишор хоҳад буд. Дидан мумкин аст, ки тағирот ва ҳолати ниҳоии фишори табдилёбии фаза комилан баръакси фишори гармӣ аст. Ғайр аз ин, азбаски фишори тағйирёбии фаза дар ҳарорати паст бо пластикии паст рух медиҳад, деформатсия дар ин вақт душвор аст, аз ин рӯ, эҳтимоли зиёд дорад, ки фишори тағйирёбии фаза боиси кафидани қисми корӣ гардад.
Омилҳои зиёде мавҷуданд, ки ба андозаи фишори табдили фаза таъсир мерасонанд. Ҳар қадар суръати хунукшавии пӯлод дар диапазони ҳарорати табдили мартенсит тезтар бошад, андозаи пораи пӯлод ҳар қадар калонтар бошад, гузариши гармии пӯлод ҳамон қадар бадтар мешавад, ҳаҷми хоси мартенсит ҳар қадар калонтар бошад, фишори табдили фаза ҳамон қадар калонтар мешавад. Ҳар қадар он калонтар мешавад. Илова бар ин, фишори табдили фаза инчунин бо таркиби пӯлод ва сахтшавии пӯлод алоқаманд аст. Масалан, пӯлоди дорои карбони баландхӯлаи баланд ҳаҷми хоси мартенситро аз сабаби миқдори зиёди карбон зиёд мекунад, ки бояд фишори табдили фазаи пӯлодро зиёд кунад. Аммо, бо афзоиши миқдори карбон, нуқтаи Ms кам мешавад ва пас аз хомӯшшавӣ миқдори зиёди аустенит боқӣ мемонад. Васеъшавии ҳаҷми он кам мешавад ва фишори боқимонда паст аст.
(2) Деформатсияи қисми корӣ ҳангоми хомӯшкунӣ
Ҳангоми хомӯшкунӣ, ду намуди асосии деформатсия дар қисмати корӣ мавҷуд аст: яке тағйирёбии шакли геометрии қисмати корӣ мебошад, ки ҳамчун тағирёбии андоза ва шакл зоҳир мешавад, ки аксар вақт деформатсияи каҷ номида мешавад ва аз сабаби фишори хомӯшкунӣ ба вуҷуд меояд; дигаре деформатсияи ҳаҷм аст, ки худро ҳамчун васеъшавӣ ё ихтисоршавии мутаносиби ҳаҷми қисмати корӣ зоҳир мекунад, ки аз сабаби тағирёбии ҳаҷми мушаххас ҳангоми тағирёбии фаза ба вуҷуд меояд.
Деформатсияи каҷ инчунин деформатсияи шакл ва деформатсияи печишро дар бар мегирад. Деформатсияи печиш асосан аз ҷойгиркунии нодурусти қисми корӣ дар танӯр ҳангоми гармкунӣ ё набудани коркарди шаклдиҳӣ пас аз ислоҳи деформатсия пеш аз хомӯшкунӣ, ё хунукшавии нобаробари қисмҳои гуногуни қисми корӣ ҳангоми хунук шудани қисми корӣ ба вуҷуд меояд. Ин деформатсияро метавон барои ҳолатҳои мушаххас таҳлил ва ҳал кард. Дар зер асосан деформатсияи ҳаҷм ва деформатсияи шакл баррасӣ мешавад.
1) Сабабҳои деформатсияи хомӯшкунӣ ва қоидаҳои тағйирёбии он
Деформатсияи ҳаҷм, ки дар натиҷаи табдили сохторӣ ба вуҷуд омадааст. Ҳолати сохтории қисми корӣ пеш аз хомӯшкунӣ одатан перлит аст, яъне сохтори омехтаи феррит ва сементит ва пас аз хомӯшкунӣ он сохтори мартенситӣ мебошад. Ҳаҷмҳои гуногуни мушаххаси ин бофтаҳо пеш аз хомӯшкунӣ ва баъд аз хомӯшкунӣ боиси тағирёбии ҳаҷм мешаванд, ки дар натиҷа деформатсия ба вуҷуд меояд. Аммо, ин деформатсия танҳо боиси васеъ ва кашиши қисмати корӣ мутаносибан мегардад, аз ин рӯ шакли қисми корро тағйир намедиҳад.
Илова бар ин, ҳар қадар пас аз коркарди гармӣ дар сохтор мартенсит бештар бошад ё миқдори карбон дар мартенсит ҳар қадар зиёд бошад, ҳамон қадар васеъшавии ҳаҷми он зиёдтар мешавад ва ҳар қадар миқдори нигоҳдошташудаи аустенит зиёд бошад, ҳамон қадар васеъшавии ҳаҷм камтар мешавад. Аз ин рӯ, тағирёбии ҳаҷмро метавон бо назорати миқдори нисбии мартенсит ва мартенсити боқимонда ҳангоми коркарди гармӣ назорат кард. Агар дуруст назорат карда шавад, ҳаҷм на васеъ мешавад ва на кам мешавад.
Деформатсияи шакл, ки аз фишори гармӣ ба вуҷуд меояд. Деформатсияи аз фишори гармӣ ба вуҷуд омада дар минтақаҳои ҳарорати баланд рух медиҳад, ки дар он ҷо қувваи афтиши қисмҳои пӯлод паст, пластикӣ баланд, сатҳ зуд хунук мешавад ва фарқияти ҳарорат байни дарун ва беруни кор бузургтарин аст. Дар ин вақт, фишори фаврии гармӣ фишори кашиши сатҳӣ ва фишори фишурдании аслӣ мебошад. Азбаски ҳарорати аслӣ дар ин вақт баланд аст, қувваи афтиши аслӣ нисбат ба сатҳ хеле пасттар аст, аз ин рӯ, он ҳамчун деформатсия таҳти таъсири фишори фишурдании бисёрсамта зоҳир мешавад, яъне куб аз рӯи самт курашакл аст. Гуногунӣ. Натиҷа ин аст, ки куби калонтар хурд мешавад, дар ҳоле ки куби хурдтар васеъ мешавад. Масалан, силиндри дароз дар самти дарозӣ кӯтоҳ мешавад ва дар самти диаметр васеъ мешавад.
Деформатсияи шакл, ки аз фишори бофта ба вуҷуд омадааст. Деформатсияи аз фишори бофта ба вуҷуд омада низ дар лаҳзаи аввал, ки фишори бофта ба ҳадди аксар мерасад, рух медиҳад. Дар ин вақт, фарқияти ҳарорати буриши уфуқӣ калон аст, ҳарорати аслӣ баландтар аст, он ҳанӯз дар ҳолати аустенитӣ қарор дорад, пластикӣ хуб аст ва қувваи ҳамворшавӣ паст аст. Шиддати фаврии бофта фишори фишурдашавии сатҳӣ ва фишори кашиши аслӣ мебошад. Аз ин рӯ, деформатсия ҳамчун дарозшавии аслӣ таҳти таъсири фишори кашиши бисёрсамта зоҳир мешавад. Натиҷа ин аст, ки таҳти таъсири фишори бофта, тарафи калонтари қисми корӣ дароз мешавад ва тарафи хурдтар кӯтоҳ мешавад. Масалан, деформатсияи аз фишори бофта дар силиндри дароз ба вуҷуд омада дарозшавии дарозӣ ва камшавии диаметр мебошад.
Дар ҷадвали 5.3 қоидаҳои деформатсияи хомӯшшавии қисмҳои гуногуни пӯлоди маъмулӣ нишон дода шудаанд.
2) Омилҳое, ки ба деформатсияи хомӯшкунӣ таъсир мерасонанд
Омилҳое, ки ба деформатсияи хомӯшкунӣ таъсир мерасонанд, асосан таркиби кимиёвии пӯлод, сохтори аслӣ, геометрияи қисмҳо ва раванди коркарди гармӣ мебошанд.
3) Хомӯш кардани тарқишҳо
Тарқишҳо дар қисмҳо асосан дар марҳилаи охири хомӯшшавӣ ва хунукшавӣ, яъне пас аз ба итмом расидани табдилёбии мартенситӣ ё пас аз хунуккунии пурра, шикастани шикастагӣ ба амал меояд, зеро шиддати кашиш дар қисмҳо аз қувваи шикастани пӯлод зиёдтар аст. Тарқишҳо одатан ба самти деформатсияи максималии кашиш амудӣ мебошанд, аз ин рӯ шаклҳои гуногуни тарқишҳо дар қисмҳо асосан аз ҳолати тақсимоти шиддат вобастаанд.
Намудҳои маъмули тарқишҳои хомӯшкунанда: Тарқишҳои тӯлонӣ (меҳварӣ) асосан вақте ба вуҷуд меоянд, ки шиддати кашиши тангенсиалӣ аз қувваи шикастани мавод зиёдтар аст; тарқишҳои кундаланг вақте ба вуҷуд меоянд, ки шиддати калони кашиши меҳварӣ, ки дар сатҳи дарунии қисм ба вуҷуд омадааст, аз қувваи шикастани мавод зиёдтар аст. Тарқишҳо; тарқишҳои шабакавӣ таҳти таъсири шиддати дученака дар сатҳ ба вуҷуд меоянд; тарқишҳои пӯстзананда дар қабати хеле тунуки сахтшуда ба вуҷуд меоянд, ки метавонанд ҳангоми тағирёбии якбораи шиддат ва таъсир расонидан ба самти радиалӣ ба вуҷуд оянд. Навъи тарқиш.
Тарқишҳои тӯлонӣ инчунин тарқишҳои меҳварӣ номида мешаванд. Тарқишҳо дар ҳадди аксар шиддати кашиш дар наздикии сатҳи қисм ба вуҷуд меоянд ва ба самти марказ чуқурии муайян доранд. Самти тарқишҳо одатан ба меҳвар мувозӣ аст, аммо самт инчунин метавонад ҳангоми консентратсияи шиддат дар қисм ё ҳангоми мавҷуд будани нуқсонҳои сохтории дохилӣ тағйир ёбад.
Пас аз хомӯш кардани пурраи кор, тарқишҳои тӯлонӣ ба вуҷуд меоянд. Ин бо фишори баланди кашиши тангенсиалӣ дар сатҳи корти хомӯшшуда алоқаманд аст. Бо афзоиши миқдори карбонии пӯлод, майли пайдоиши тарқишҳои тӯлонӣ меафзояд. Пӯлоди камкарбон ҳаҷми ками мушаххаси мартенсит ва фишори гармии қавӣ дорад. Дар сатҳ фишори зиёди фишурдашавии боқимонда мавҷуд аст, аз ин рӯ хомӯш кардани он осон нест. Бо афзоиши миқдори карбон, фишори фишурдашавии сатҳ коҳиш меёбад ва фишори сохторӣ меафзояд. Дар айни замон, шиддати авҷи кашиш ба сӯи қабати сатҳӣ ҳаракат мекунад. Аз ин рӯ, пӯлоди карбонии баланд ҳангоми аз ҳад зиёд гарм шудан ба тарқишҳои хомӯшшавии тӯлонӣ майл дорад.
Андозаи қисмҳо мустақиман ба андоза ва тақсимоти фишори боқимонда таъсир мерасонад ва майли шикастани он дар хомӯшшавӣ низ гуногун аст. Тарқишҳои тӯлонӣ низ бо хомӯшшавӣ дар доираи андозаи буриши хатарнок ба осонӣ ба вуҷуд меоянд. Илова бар ин, басташавии ашёи хоми пӯлод аксар вақт боиси тарқишҳои тӯлонӣ мегардад. Азбаски аксари қисмҳои пӯлод бо роҳи ғелондан сохта мешаванд, дохилкуниҳои ғайритиллоӣ, карбидҳо ва ғайра дар пӯлод дар самти деформатсия тақсим мешаванд, ки боиси анизотропии пӯлод мегардад. Масалан, агар пӯлоди асбобӣ сохтори бандмонанд дошта бошад, қувваи шикастани кундаланги он пас аз хомӯшшавӣ аз 30% то 50% камтар аз қувваи шикастани тӯлонӣ аст. Агар дар пӯлод омилҳое ба монанди дохилкуниҳои ғайритиллоӣ вуҷуд дошта бошанд, ки боиси консентратсияи шиддат мешаванд, ҳатто агар шиддати тангенсиалӣ аз шиддати меҳварӣ зиёдтар бошад, дар шароити шиддати паст тарқишҳои тӯлонӣ ба осонӣ ба вуҷуд меоянд. Аз ин сабаб, назорати қатъии сатҳи дохилкуниҳои ғайриметаллӣ ва шакар дар пӯлод омили муҳим дар пешгирии шикастани тарқишҳо мебошад.
Хусусиятҳои тақсимоти шиддати дохилии тарқишҳои кундаланг ва тарқишҳои камоншакл инҳоянд: сатҳ ба фишори фишурда дучор мешавад. Пас аз тарк кардани сатҳ барои масофаи муайян, фишори фишурда ба фишори калони кашишӣ табдил меёбад. Тарқиш дар минтақаи фишори кашишӣ ба вуҷуд меояд ва сипас ҳангоми шиддати дохилӣ, он танҳо дар сурати аз нав тақсим шудан ё афзоиши шикастагии пӯлод ба сатҳи қисм паҳн мешавад.
Тарқишҳои кундаланг аксар вақт дар қисмҳои калони меҳвар, ба монанди ғалтакҳо, роторҳои турбина ё дигар қисмҳои меҳвар ба вуҷуд меоянд. Хусусиятҳои тарқишҳо дар он аст, ки онҳо ба самти меҳвар амудӣ буда, аз дарун ба берун мешикананд. Онҳо аксар вақт пеш аз сахт шудан ташаккул меёбанд ва аз фишори гармӣ ба вуҷуд меоянд. Сохтакориҳои калон аксар вақт нуқсонҳои металлургӣ, аз қабили сӯрохиҳо, дохилшавӣ, тарқишҳои оҳангарӣ ва доғҳои сафед доранд. Ин нуқсонҳо ҳамчун нуқтаи ибтидоии шикастан ва шикастан таҳти таъсири фишори кашиши меҳварӣ хизмат мекунанд. Тарқишҳои камон аз фишори гармӣ ба вуҷуд меоянд ва одатан дар қисматҳое, ки шакли қисм тағйир меёбад, ба шакли камон тақсим мешаванд. Он асосан дар дохили кор ё дар наздикии кунҷҳои тез, чуқурчаҳо ва сӯрохиҳо рух медиҳад ва ба шакли камон тақсим мешавад. Вақте ки қисмҳои пӯлоди карбонии баланд бо диаметр ё ғафсии 80 то 100 мм ё бештар хомӯш карда намешаванд, сатҳ фишори фишурдашавӣ ва марказ фишори кашишро нишон медиҳад. Шиддат, фишори максималии кашиш дар минтақаи гузариш аз қабати сахтшуда ба қабати ғайрисахтшуда ба амал меояд ва дар ин минтақаҳо тарқишҳои камон ба вуҷуд меоянд. Илова бар ин, суръати хунуккунӣ дар кунҷҳо ва кунҷҳои тез зуд аст ва ҳама хомӯш мешаванд. Ҳангоми гузариш ба қисмҳои нарм, яъне ба минтақаи сахтнашуда, минтақаи фишори максималии кашиш дар ин ҷо пайдо мешавад, аз ин рӯ, тарқишҳои камоншакл ба пайдоиши онҳо майл доранд. Суръати хунуккунӣ дар наздикии сӯрохи мех, чуқурча ё сӯрохи марказии қисми корӣ суст аст, қабати мувофиқи сахтшуда тунук аст ва фишори кашиш дар наздикии минтақаи гузариши сахтшуда метавонад ба осонӣ боиси тарқишҳои камоншакл гардад.
Тарқишҳои ретикулярӣ, ки бо номи тарқишҳои сатҳӣ низ маълуманд, тарқишҳои сатҳӣ мебошанд. Чуқурии тарқиш наонқадар чуқур аст, одатан тақрибан 0,01 ~ 1,5 мм. Хусусияти асосии ин навъи тарқиш дар он аст, ки самти худсаронаи тарқиш ба шакли қисм ҳеҷ иртиботе надорад. Бисёре аз тарқишҳо ба ҳамдигар пайваст шуда, шабака ташкил медиҳанд ва ба таври васеъ паҳн шудаанд. Вақте ки чуқурии тарқиш калонтар аст, масалан, аз 1 мм зиёд, хусусиятҳои шабака нопадид мешаванд ва ба тарқишҳои тасодуфӣ ё тақсимшудаи дарозӣ табдил меёбанд. Тарқишҳои шабакавӣ бо ҳолати фишори дученака дар сатҳ алоқаманданд.
Қисмҳои пӯлоди карбондор ё карбюризатсияшуда бо қабати декарбуризатсияшуда дар рӯи он ҳангоми хомӯшкунӣ ба пайдоиши тарқишҳои шабакавӣ майл доранд. Ин аз он сабаб аст, ки қабати рӯизаминӣ нисбат ба қабати дарунии мартенсит миқдори камтари карбон ва ҳаҷми хоси хурдтар дорад. Ҳангоми хомӯшкунӣ, қабати рӯизаминии карбид ба фишори кашиш дучор мешавад. Қисмҳое, ки қабати дефосфоризатсияашон ҳангоми коркарди механикӣ пурра тоза карда нашудааст, инчунин ҳангоми хомӯшкунии сатҳи баландбасомад ё аланга тарқишҳои шабакавӣ ба вуҷуд меоранд. Барои пешгирӣ аз чунин тарқишҳо, сифати сатҳи қисмҳо бояд қатъиян назорат карда шавад ва ҳангоми коркарди гармӣ кафшери оксидшавӣ бояд пешгирӣ карда шавад. Илова бар ин, пас аз истифодаи қолаби оҳангарӣ барои муддати муайян, тарқишҳои хастагии гармӣ, ки дар тасмаҳо ё шабакаҳо дар ковокӣ пайдо мешаванд ва тарқишҳо дар раванди майдакунии қисмҳои хомӯшшуда ҳама ба ин шакл тааллуқ доранд.
Тарқишҳои пӯстканда дар қисмати хеле танги қабати рӯизаминӣ ба вуҷуд меоянд. Шиддати фишурда дар самтҳои меҳварӣ ва тангенсиалӣ ва шиддати кашиш дар самти радиалӣ ба амал меоянд. Тарқишҳо ба сатҳи қисм мувозӣ мебошанд. Пӯшидани қабати сахтшуда пас аз хунук кардани қисмҳои хушк ва карбюризатсия ба чунин тарқишҳо тааллуқ дорад. Пайдоиши он бо сохтори нобаробар дар қабати сахтшуда алоқаманд аст. Масалан, пас аз хунук кардани пӯлоди карбюризатсияшудаи хӯла бо суръати муайян, сохтор дар қабати карбюризатсияшуда чунин аст: қабати берунӣ аз перлит + карбиди хеле майда ва қабати зер мартенсит + аустенити боқимонда, қабати дарунӣ аз перлит ё сохтори перлит хеле майда иборат аст. Азбаски ҳаҷми хоси ташаккули мартенсити зерқабат бузургтарин аст, натиҷаи васеъшавии ҳаҷм ин аст, ки шиддати фишурда ба қабати рӯизаминӣ дар самтҳои меҳварӣ ва тангенсиалӣ таъсир мерасонад ва шиддати кашиш дар самти радиалӣ ба амал меояд ва мутатсияи шиддат ба дарун рух медиҳад, ки ба ҳолати фишори фишурда мегузарад ва тарқишҳои пӯстканда дар минтақаҳои хеле тунук, ки шиддат ба таври шадид мегузарад, ба амал меоянд. Умуман, тарқишҳо дар дохили сатҳ ба таври мувозӣ пинҳон мешаванд ва дар ҳолатҳои вазнин метавонанд боиси пӯстшавии сатҳ шаванд. Агар суръати хунуккунии қисмҳои карбюризатсияшуда суръат ё кам карда шавад, дар қабати карбюризатсияшуда сохтори якхелаи мартенсит ё сохтори перлитии ултранозук ба даст оварда мешавад, ки метавонад аз пайдоиши чунин тарқишҳо пешгирӣ кунад. Илова бар ин, ҳангоми хомӯш кардани сатҳи баландбасомад ё аланга, сатҳ аксар вақт аз ҳад зиёд гарм мешавад ва нобаробарии сохторӣ дар баробари қабати сахтшуда метавонад ба осонӣ чунин тарқишҳои сатҳро ба вуҷуд орад.
Микрошикофҳо аз чор тарқишҳои дар боло зикршуда бо он фарқ мекунанд, ки онҳо аз сабаби микростресс ба вуҷуд меоянд. Тарқишҳои байнидонаҳое, ки пас аз хомӯш кардан, аз ҳад зиёд гарм шудан ва майда кардани пӯлоди асбобҳои карбондор ё қисмҳои карбюризатсияшуда пайдо мешаванд, инчунин тарқишҳое, ки дар натиҷаи сари вақт гарм накардани қисмҳои хомӯшшуда ба вуҷуд меоянд, ҳама бо мавҷудият ва васеъшавии минбаъдаи микрошикофҳо дар пӯлод алоқаманданд.
Микрошикофҳо бояд зери микроскоп тафтиш карда шаванд. Онҳо одатан дар сарҳадҳои аслии донаҳои аустенитӣ ё дар пайванди варақаҳои мартенситӣ пайдо мешаванд. Баъзе тарқишҳо ба варақаҳои мартенсит ворид мешаванд. Тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки микрошикофҳо дар мартенсити дугонагии пора-пора бештар маъмуланд. Сабаб дар он аст, ки мартенсити пора-пора ҳангоми афзоиши бо суръати баланд бо ҳамдигар бархӯрд мекунад ва фишори баландро ба вуҷуд меорад. Аммо, худи мартенсити дугонагӣ шикананда аст ва наметавонад деформатсияи пластикӣ стрессро суст мекунад ва ба осонӣ боиси микрошикофҳо мегардад. Донаҳои аустенит дағал мебошанд ва ҳассосият ба микрошикофҳо меафзояд. Мавҷудияти микрошикофҳо дар пӯлод мустаҳкамӣ ва пластикии қисмҳои хомӯшшударо ба таври назаррас коҳиш медиҳад ва боиси вайроншавии барвақти (шикастани) қисмҳо мегардад.
Барои пешгирӣ аз пайдоиши микротарқишҳо дар қисмҳои пӯлоди карбони баланд, чораҳое ба монанди паст кардани ҳарорати гармкунии хомӯшкунӣ, ба даст овардани сохтори нозуки мартенсит ва кам кардани миқдори карбон дар мартенсит метавонанд андешида шаванд. Илова бар ин, обутобдиҳии саривақтӣ пас аз хомӯшкунӣ усули муассири коҳиш додани фишори дохилӣ мебошад. Санҷишҳо нишон доданд, ки пас аз обутобдиҳии кофӣ дар ҳарорати аз 200°C боло, карбидҳои дар тарқишҳо ҷамъшуда таъсири "кафшер"-и тарқишҳоро доранд, ки метавонад хатари микротарқишҳоро ба таври назаррас коҳиш диҳад.
Дар боло муҳокимаи сабабҳо ва усулҳои пешгирии тарқишҳо дар асоси нақшаи тақсимоти тарқишҳо оварда шудааст. Дар истеҳсоли воқеӣ, тақсимоти тарқишҳо аз сабаби омилҳо ба монанди сифати пӯлод, шакли қисм ва технологияи коркарди гарму хунук фарқ мекунад. Баъзан тарқишҳо пеш аз коркарди гармӣ аллакай вуҷуд доранд ва дар раванди хомӯшкунӣ минбаъд васеъ мешаванд; баъзан якчанд шаклҳои тарқишҳо метавонанд дар як қисм дар як вақт пайдо шаванд. Дар ин ҳолат, дар асоси хусусиятҳои морфологии тарқиш, таҳлили макроскопии сатҳи шикастагӣ, ташхиси металлографӣ ва дар ҳолати зарурӣ, таҳлили кимиёвӣ ва дигар усулҳо бояд барои гузаронидани таҳлили ҳамаҷониба аз сифати мавод, сохтори ташкилӣ то сабабҳои фишори коркарди гармӣ барои ёфтани тарқиш истифода шаванд. Сабабҳои асосӣ муайян карда мешаванд ва сипас чораҳои муассири пешгирикунанда муайян карда мешаванд.
Таҳлили шикастагии тарқишҳо усули муҳим барои таҳлили сабабҳои тарқишҳо мебошад. Ҳар як шикастагӣ нуқтаи ибтидоии тарқишҳо дорад. Хомӯш кардани тарқишҳо одатан аз нуқтаи ҳамгироии тарқишҳои радиалӣ оғоз мешавад.
Агар манбаи тарқиш дар сатҳи қисм мавҷуд бошад, ин маънои онро дорад, ки тарқиш аз фишори аз ҳад зиёди кашиш дар рӯи он ба вуҷуд омадааст. Агар дар рӯи он нуқсонҳои сохторӣ, ба монанди дохилшавӣ, мавҷуд набошанд, аммо омилҳои консентратсияи фишор, ба монанди доғҳои ҷиддии корд, миқёси оксид, кунҷҳои тези қисмҳои пӯлод ё мутатсияи қисмҳои сохторӣ мавҷуд бошанд, тарқишҳо метавонанд ба вуҷуд оянд.
Агар манбаи тарқиш дар дохили қисм бошад, он ба нуқсонҳои мавод ё фишори аз ҳад зиёди боқимондаи кашиши дохилӣ алоқаманд аст. Сатҳи шикастагӣ ҳангоми хомӯшкунии муқаррарӣ хокистарранг ва чинии нозук аст. Агар сатҳи шикастагӣ хокистарранги тира ва ноҳамвор бошад, он аз гармии аз ҳад зиёд ё ғафсии бофтаи аслӣ ба вуҷуд меояд.
Умуман, дар қисмати шишагии тарқишҳои хомӯшкунанда набояд ранги оксидшавӣ бошад ва дар атрофи тарқиш декарбуризатсия набошад. Агар дар атрофи тарқиш декарбуризатсия ё ранги оксидшуда мавҷуд бошад, ин нишон медиҳад, ки қисм пеш аз хомӯшшавӣ аллакай тарқишҳо дошт ва тарқишҳои аслӣ таҳти таъсири фишори коркарди гармӣ васеъ мешаванд. Агар карбидҳо ва дохилкуниҳои ҷудогона дар наздикии тарқишҳои қисм дида шаванд, ин маънои онро дорад, ки тарқишҳо бо ҷудошавии шадиди карбидҳо дар ашёи хом ё мавҷудияти дохилкуниҳо алоқаманданд. Агар тарқишҳо танҳо дар кунҷҳои тез пайдо шаванд ё қисмҳои мутатсияи шаклро бе падидаи дар боло зикршуда тағйир диҳанд, ин маънои онро дорад, ки тарқиш аз тарҳи сохтории беасоси қисм ё чораҳои нодурусти пешгирии тарқишҳо ё фишори аз ҳад зиёди коркарди гармӣ ба вуҷуд омадааст.
Илова бар ин, тарқишҳо ҳангоми коркарди гармии кимиёвӣ ва қисмҳои хушккунандаи сатҳӣ асосан дар наздикии қабати сахтшуда пайдо мешаванд. Беҳтар кардани сохтори қабати сахтшуда ва кам кардани фишори коркарди гармӣ роҳҳои муҳими пешгирии тарқишҳои сатҳӣ мебошанд.
Вақти нашр: 22 майи соли 2024