ကာဗွန်ပါဝင်မှု၏ သံမဏိအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှုဆိုင်ရာ လေ့လာမှု

ကာဗွန်ပါဝင်မှု၏ သံမဏိအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှုဆိုင်ရာ လေ့လာမှု

သံမဏိသည် ခေတ်သစ်စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အရေးကြီးဆုံး အင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး အဆောက်အဦဆောက်လုပ်ရေးမှသည် တံတားများ၊ ယာဉ်များ၊ စက်ပစ္စည်းများနှင့် အိမ်သုံးပစ္စည်းများအထိ အရာအားလုံးတွင် အသုံးပြုကြသည်။ သံမဏိထဲသို့ ထည့်နိုင်သော သတ္တုစပ်ဒြပ်စင်အမျိုးမျိုးထဲတွင် ကာဗွန်သည် ၎င်း၏ အခြေခံဂုဏ်သတ္တိများကို အများဆုံးဆုံးဖြတ်ပေးသည့် ဒြပ်စင်ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ပါဝင်မှုသည် အဓိကဒြပ်စင်ဖြစ်သော သံနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အတော်လေးနည်းပါးသော်လည်း၊ ကျဉ်းမြောင်းသောအတိုင်းအတာအတွင်း ကာဗွန်ပါဝင်မှုပြောင်းလဲမှုများသည် ခိုင်ခံ့မှု၊ မာကျောမှု၊ ခိုင်ခံ့မှု၊ ဂဟေဆော်နိုင်စွမ်းနှင့် အပူကုသမှုအပြုအမူတို့တွင် သိသာထင်ရှားသော ကွဲပြားမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် သံမဏိ၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စက်မှုဂုဏ်သတ္တိများကို မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်ပုံနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အသုံးချမှုများအတွက် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုအပေါ် ၎င်း၏သက်ရောက်မှုများကို ဆွေးနွေးထားသည်။

၁။ သံမဏိနှင့် ကာဗွန်၏ အခန်းကဏ္ဍ

ယေဘုယျအားဖြင့် သံမဏိသည် ကာဗွန် (C) ကို အဓိကသတ္တုစပ်ဒြပ်စင်အဖြစ် အသုံးပြုသော သံ (Fe) ရောစပ်ထားသော သတ္တုစပ်တစ်မျိုးဖြစ်ပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် ၀.၀၂% မှ ၂.၀% (အလေးချိန်ရာခိုင်နှုန်းဖြင့်) အထိ ရှိသည်။ ဤအပိုင်းအခြားအထက်တွင် သံ-ကာဗွန်သတ္တုစပ်များကို သံသွန်းအဖြစ် မကြာခဏ အမျိုးအစားခွဲခြားလေ့ရှိသည်။ ကာဗွန်သည် သံကွက်အတွင်း အစိုင်အခဲပျော်ရည်တွင် တည်ရှိနိုင်သည် သို့မဟုတ် ကာဗိုက်ဒြပ်ပေါင်းများ (အထူးသဖြင့် စီမန့်တိုက်၊ Fe₃C) ကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ကာဗွန်ရှိနေခြင်းသည် အပူပေးခြင်းနှင့် အအေးခံခြင်းအပေါ် သံအက်တမ်များ မည်သို့စီစဉ်ပုံနှင့် ပြောင်းလဲပုံကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။

အခန်းအပူချိန်တွင် သန့်စင်သောသံသည် ပျော့ပျောင်းပြီး ပုံသွင်းလွယ်သော ferrite (α-Fe) ဖွဲ့စည်းပုံရှိတတ်သည်။ ကာဗွန်ထည့်လိုက်သောအခါ ကာဗွန်အချို့သည် ပျော်ဝင်သွားသည် သို့မဟုတ် ပိုမိုခက်ခဲသောအဆင့်ကို ဖွဲ့စည်းသည်။ ထို့ကြောင့် ကာဗွန်သည် "အားဖြည့်ပစ္စည်း" အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး ခွန်အားနှင့် မာကျောမှုကို တိုးမြှင့်ပေးသော်လည်း မကြာခဏ ပုံသွင်းလွယ်မှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှုကို ထိခိုက်စေပါသည်။

၂။ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖွဲ့စည်းပုံ- ferrite၊ pearlite နှင့် cementite

ကာဗွန်၏ အဓိကလွှမ်းမိုးမှုကို သံမဏိ၏ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် တွေ့မြင်နိုင်သည်။ ကာဗွန်နည်းသော သံမဏိတွင် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖွဲ့စည်းပုံကို ပယ်လိုက်အနည်းငယ်ပါဝင်သော ဖာရိုက်က လွှမ်းမိုးထားသည်။ ဖာရိုက်သည် ပျော့ပျောင်းပြီး ပုံသွင်းရလွယ်ကူကာ အလွန်ခိုင်ခံ့သည်။ ပယ်လိုက်သည် ဖာရိုက်နှင့် စီမန့်တိုက်တို့၏ အလွှာပါးအရောအနှောဖြစ်ပြီး သတ်မှတ်ထားသော ပေါင်းစပ်မှုများတွင် အအေးခံစဉ် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ပယ်လိုက်သည် ဖာရိုက်ထက် မာကျောပြီး အားကောင်းသည်။

ကာဗွန်ပါဝင်မှု မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ pearlite နှင့် cementite ရာခိုင်နှုန်း မြင့်တက်လာပါသည်။ အလယ်အလတ်ကာဗွန်အဆင့်တွင်၊ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ferrite နှင့် pearlite ပေါင်းစပ်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာပြီး pearlite ပါဝင်မှု ပိုများလာကာ ခွန်အားနှင့် မာကျောမှု တိုးလာပါသည်။ ကာဗွန်မြင့်သံမဏိများတွင် pearlite လွှမ်းမိုးပြီး proeutectoid cementite (eutectoid ဓာတ်ပြုမှုမတိုင်မီ ဖွဲ့စည်းထားသော cementite) ပေါ်လာနိုင်ပြီး အလွန်မာကျောသော်လည်း ပိုမိုကြွပ်ဆတ်သော ပစ္စည်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

အကျဉ်းချုပ်မှာ:
– ကာဗွန်နည်း → လွှမ်းမိုးနိုင်သော ferrite → ပျော့ပျောင်းပြီး ပျော့ပြောင်းသည်
– အလတ်စား ကာဗွန် → ပါလိုက် တိုးလာသည် → ပိုမိုအားကောင်းပြီး မာကျောသည်
– ကာဗွန်မြင့်မားခြင်း → ပါလိုက် + စီမန့်တိုက် မြင့်တက်လာခြင်း → အလွန်မာကျောပြီး ပိုမိုကြွပ်ဆတ်ခြင်း

၃။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများအပေါ် သက်ရောက်မှု

က။ ဆွဲအားနှင့် မာကျောမှု
ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် ဆွဲဆန့်နိုင်အားနှင့် မာကျောမှုကို တိုးမြင့်စေသည်။ ၎င်းသည် ကာဗွန်အက်တမ်များသည် ပုံဆောင်ခဲကွက်ကြားတွင် အဆစ်လွဲခြင်းများ၏ ရွေ့လျားမှုကို တားဆီးပေးပြီး ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို ပိုမိုခက်ခဲစေသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် pearlite နှင့် cementite အဆင့်များ တိုးလာခြင်းသည် ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုနှင့် ဟောင်းနွမ်းမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုကို တိုးမြင့်စေသည်။

လက်တွေ့တွင်၊ ကာဗွန်နည်းသံမဏိသည် ကျိုးပဲ့ခြင်းမရှိဘဲ ပုံပျက်ခြင်းကြီးမားစွာလိုအပ်သော အစိတ်အပိုင်းများ (ဥပမာ- ပြားများ၊ ပိုက်များ၊ ယာဉ်ကိုယ်ထည်များ) အတွက် သင့်လျော်ပြီး ကာဗွန်မြင့်သံမဏိသည် မာကျောမှုနှင့် ယိုယွင်းမှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်လိုအပ်သော အစိတ်အပိုင်းများ (ဥပမာ- စပရိန်များ၊ မြင့်မားသောအစွမ်းသတ္တိရှိသော ဝါယာကြိုး၊ ဓားများနှင့် အချို့သောကိရိယာများ) အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

(ခ) ဇွဲလုံ့လနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိမှု
ကာဗွန်ပါဝင်မှု မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ပျော့ပြောင်းမှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှု လျော့ကျသွားလေ့ရှိသည်။ ကာဗွန်မြင့်မားသောသံမဏိများသည် ၎င်းတို့၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် ထိခိုက်မှုစွမ်းအင်ကို စုပ်ယူနိုင်စွမ်းနည်းသော မာကျောသောအဆင့်များ ပိုမိုပါဝင်သောကြောင့် အက်ကွဲခြင်းကို ပိုမိုခံရလွယ်ပါသည်။ ဒိုင်းနမစ်ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးများ သို့မဟုတ် ထိခိုက်မှုအန္တရာယ်များသည့် အသုံးချမှုများတွင် ကာဗွန်နည်းသောသံမဏိများ သို့မဟုတ် အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အလွိုင်းသံမဏိများကို ၎င်းတို့၏ ခိုင်ခံ့မှုအတွက် မကြာခဏ ဦးစားပေးလေ့ရှိသည်။

ဂ။ ပွတ်တိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်မှု
အထူးသဖြင့် သင့်လျော်သော အပူပေးမှုဖြင့် ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ ကာဗွန်မြင့်မားသော သံမဏိများတွင် ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည် မြင့်တက်လာပါသည်။ ၎င်းသည် ဂီယာများ၊ အချို့သော ရိုးတံများ၊ သံလမ်းများနှင့် ကိရိယာအလုပ်လုပ်သည့် မျက်နှာပြင်များကဲ့သို့သော ပွတ်တိုက်မှုဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

၄။ ဂဟေဆက်နိုင်စွမ်းနှင့် ထုတ်လုပ်နိုင်စွမ်းအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှု

ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် ဂဟေဆက်နိုင်စွမ်းကို သိသိသာသာ သက်ရောက်မှုရှိသည်။ ကာဗွန်နည်းသောသံမဏိများသည် အပူဒဏ်ခံရသောဇုန် (HAZ) တွင် ကြွပ်ဆတ်သောဖွဲ့စည်းပုံများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်ခြေ နည်းပါးသောကြောင့် ယေဘုယျအားဖြင့် ဂဟေဆော်ရန်လွယ်ကူသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ကာဗွန်ပါဝင်မှု မြင့်မားခြင်းသည် ဂဟေဆက်ပြီးနောက် အအေးခံစဉ်တွင် ကြွပ်ဆတ်သော martensite များ ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ခြေကို တိုးစေပြီး အထူးသဖြင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ရှိနေချိန်တွင် အအေးကွဲအက်ခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ကာဗွန်မြင့်မားသောသံမဏိသည် မကြာခဏဆိုသလို အောက်ပါကဲ့သို့သော အထူးဂဟေဆက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များ လိုအပ်ပါသည်။
- ကြိုတင်အပူပေးပါ၊
- ဖြတ်သန်းသွားလာမှုကြား အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု၊
- အအေးခံခြင်းကို ထိန်းချုပ်ထားခြင်း၊
– နှင့် လိုအပ်ပါက ဂဟေဆက်ပြီးနောက် အပူကုသမှု (PWHT)။

ဂဟေဆော်ခြင်းအပြင်၊ ကွေးခြင်း၊ ထုခြင်းနှင့် ပုံဆွဲခြင်းကဲ့သို့သော ပုံသွင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ကာဗွန်နည်းသံမဏိဖြင့် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ပျော့ပြောင်းနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။

၅။ အပူကုသမှုအပေါ် တုံ့ပြန်မှု

ကာဗွန်သည် အလွန်အရေးကြီးရခြင်း၏ အကြောင်းရင်းတစ်ခုမှာ အပူကုသမှုရလဒ်များအပေါ် ၎င်း၏လွှမ်းမိုးမှုဖြစ်သည်။ quenching နှင့် tempering ကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် martensite မည်မျှဖွဲ့စည်းနိုင်သည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ Martensite သည် austenite ၏ အလျင်အမြန်အအေးခံခြင်းဖြင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အလွန်မာကျောသောဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုဖြစ်သော်လည်း tempering မလုပ်ပါက ကြွပ်ဆတ်သည်။

– ကာဗွန်နည်းသံမဏိ- မာတန်ဆိုက်ကို သိသိသာသာ မာကျောစေရန် ကာဗွန်အလုံအလောက်မရှိသောကြောင့် မီးငြိမ်းသတ်ခြင်းဖြင့် မာကျောမှုမြင့်မားရန် ခက်ခဲပါသည်။
– အလတ်စားကာဗွန်သံမဏိ- ကောင်းစွာမာကျောနိုင်သည်။ ဂီယာနှင့် ခရက်ရှ်များကဲ့သို့သော စက်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် (သင့်လျော်သောအပူကုသမှုဖြင့်) ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသည်။
– ကာဗွန်မြင့်မားသောသံမဏိ- မာကျောမှုကို အလွန်တုံ့ပြန်နိုင်သည်။ ဖြတ်တောက်သည့်ကိရိယာများ၊ စပရိန်များနှင့် ဟောင်းနွမ်းမှုဒဏ်ခံနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများအတွက် သင့်လျော်သော်လည်း ကြွပ်ဆတ်မှုကို ကာကွယ်ရန် သင့်လျော်သော အပူပေးစနစ် လိုအပ်ပါသည်။

ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် မာကျောခြင်းနှင့်လည်း ဆက်စပ်နေသော်လည်း၊ သတ္တုစပ်ဒြပ်စင်များ (Cr၊ Mn၊ Mo၊ Ni) နှင့် အမှုန်အရွယ်အစားကဲ့သို့သော အခြားအချက်များသည်လည်း အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။

၆။ ကာဗွန်ပါဝင်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ သံမဏိအမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

လက်တွေ့အားဖြင့် သံမဏိကို အောက်ပါအတိုင်း အုပ်စုဖွဲ့လေ့ရှိသည်-
၁။ ကာဗွန်နည်းသောသံမဏိ (±၀.၀၅–၀.၂၅% C)
အသုံးပြုမှုဥပမာများ- ဆောက်လုပ်ရေးပြားများ၊ ပိုက်များ၊ ဘောင်များ၊ ယာဉ်ကိုယ်ထည်များ၊ ဂဟေဆက်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများ။
၂။ အလတ်စားကာဗွန်သံမဏိ (±၀.၂၅–၀.၆၀% C)
အသုံးပြုမှု ဥပမာများ- ရိုးတံများ၊ ဂီယာများ၊ ခိုင်ခံ့မှုမြင့် ဘို့များ၊ အထွေထွေ စက်အစိတ်အပိုင်းများ။
၃။ ကာဗွန်မြင့်မားသောသံမဏိ (±၀.၆၀–၁.၀% C သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို)
အသုံးပြုမှု ဥပမာများ- စပရိန်များ၊ သံမဏိကြိုးများ၊ ရိုးရှင်းသော ဖြတ်တောက်သည့်ကိရိယာများ၊ ဟောင်းနွမ်းမှုဒဏ်ခံနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများ။

စံနှုန်းအလိုက် အကွာအဝေးကွဲပြားနိုင်သော်လည်း သဘောတရားမှာ အတူတူပင်ဖြစ်သည်- ကာဗွန်မြင့်လေ၊ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် မာကျောမှု မြင့်မားလေဖြစ်သော်လည်း ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ထုတ်လုပ်မှုအရ ပိုမိုစိန်ခေါ်မှုများလေဖြစ်သည်။

၇။ စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု၏ သက်ရောက်မှုများ

အင်ဂျင်နီယာပညာတွင် သံမဏိရွေးချယ်မှုသည် "မည်သည့်အရာသည် အခိုင်မာဆုံးဖြစ်သည်" ဟူသောကိစ္စတစ်ခုတည်းမဟုတ်ဘဲ ဂုဏ်သတ္တိများ၏ ဟန်ချက်ညီမှုတစ်ခုဖြစ်သည်- ခိုင်ခံ့မှု၊ ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ပျက်ကွက်နိုင်ခြေ။ ဂဟေဆက်နိုင်သော ကြီးမားသောဖွဲ့စည်းပုံများအတွက် ကာဗွန်နည်းသောသံမဏိသည် မကြာခဏရွေးချယ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ယိုယွင်းပျက်စီးမှုခံနိုင်ရည်လိုအပ်သော ဂီယာအစိတ်အပိုင်းများအတွက် သင့်လျော်သောအပူပေးမှုဖြင့် အလတ်စားကာဗွန်သံမဏိသည် ပိုမိုသင့်လျော်သည်။ မာကျောမှုမြင့်မားသောကိရိယာများ သို့မဟုတ် စပရိန်အသုံးချမှုများအတွက် ကာဗွန်မြင့်သံမဏိသည် အဓိကကိုယ်စားလှယ်လောင်းဖြစ်သော်လည်း ကြွပ်ဆတ်ခြင်းနှင့် အက်ကွဲခြင်းအန္တရာယ်ကို စီမံခန့်ခွဲရမည်ဖြစ်သည်။

နိဂုံး

ကာဗွန်ပါဝင်မှုသည် သံမဏိ၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ထိန်းချုပ်သည့် အဓိကအချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ကာဗွန်မြင့်မားလာခြင်းသည် မာကျောမှု၊ ဆွဲဆန့်နိုင်မှုနှင့် ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ကို ယေဘုယျအားဖြင့် တိုးမြင့်စေသော်လည်း ပုံသွင်းနိုင်စွမ်း၊ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ဂဟေဆက်နိုင်စွမ်းတို့ကို လျော့ကျစေသည်။ ကာဗွန်သည် သံမဏိ၏ အပူကုသမှုတုံ့ပြန်မှု၊ အထူးသဖြင့် မာကျောမှုမြင့်မားစေနိုင်သော martensite ဖွဲ့စည်းနိုင်စွမ်းကိုလည်း ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ ထို့ကြောင့် ကာဗွန်ပါဝင်မှု၏ လွှမ်းမိုးမှုကို နားလည်ခြင်းသည် သံမဏိသည် လယ်ကွင်းတွင် စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု၊ အစိတ်အပိုင်းဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ဒီဇိုင်းတွင် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

သင်အလိုရှိပါက ဤဆောင်းပါးကို အပြည့်အဝ သိပ္ပံနည်းကျပုံစံ (ကာဗွန်အပိုင်းအခြားဇယားများ၊ တိကျသော Fe-C ပုံကြမ်းများနှင့် စာရင်းပါရှိသည်) သို့ ပြုပြင်ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် သီးခြားစက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုများ၏ ဖြစ်ရပ်လေ့လာမှုများကို ထည့်သွင်းနိုင်သည်။