Thuto mabapi le Phello ea Khabone ho Tšepe
Tšepe ke e 'ngoe ea thepa ea bohlokoa ka ho fetisisa ea boenjiniere indastering ea sejoale-joale, e sebelisoang nthong e 'ngoe le e 'ngoe ho tloha kahong ea meaho ho ea ho marokho, likoloi, mechini, esita le lisebelisoa tsa ntlo. Har'a likarolo tse fapaneng tsa ho kopanya tse ka eketsoang tšepeng, khabone ke eona e khethollang boholo ba thepa ea eona ea motheo. Le hoja litaba tsa eona li le nyane ha li bapisoa le karolo ea mantlha, tšepe, liphetoho tsa litaba tsa khabone ka har'a sebaka se senyenyane li ka hlahisa liphapang tse kholo matla, ho thatafala, ho tiea, ho tjheseletsa, le boitšoaro ba kalafo ea mocheso. Sengoloa sena se tšohla kamoo litaba tsa khabone li amang sebopeho sa microstructure le thepa ea mechine ea tšepe, le litlamorao tsa eona bakeng sa khetho ea thepa bakeng sa lits'ebetso tsa indasteri.
1. Tšepe le karolo ea khabone
Ka kakaretso, tšepe ke motsoako oa tšepe (Fe) o nang le khabone (C) e le karolo ea mantlha ea ho kopanya, hangata e tloha ho hoo e ka bang 0,02% ho isa ho hoo e ka bang 2,0% (ka peresente ka boima). Ka holim'a sebaka sena, metsoako ea tšepe-khabone hangata e aroloa e le tšepe e entsoeng ka tšepe. Khabone e ka ba teng ka tharollong e tiileng ka har'a lattice ea tšepe, kapa ea etsa metsoako ea carbide (haholo-holo cementite, Fe₃C). Boteng ba khabone bo ama tsela eo liathomo tsa tšepe li hlophisang le ho fetoha ka eona ha li futhumala le ha li pholile.
Mochesong oa kamore, tšepe e hloekileng e atisa ho ba le sebopeho sa ferrite (α-Fe) se bonolo le se ductile. Ha carbon e eketsoa, khabone e 'ngoe ea qhibiliha kapa e theha karolo e thata. Kahoo, carbon e sebetsa e le "matlafatso," e eketsa matla le ho thatafala, empa hangata e le ka lebaka la ho se tsitse le ho tiea.
2. Sebopeho se senyenyane: ferrite, pearlite, le cementite
Tšusumetso e ka sehloohong ea khabone e bonoa sebopehong se senyenyane sa tšepe. Tšepeng e nang le khabone e tlase, sebopeho se senyenyane se laoloa ke ferrite e nang le palo e nyane ea pearlite. Ferrite e bonolo, e bonolo ho e sebelisa, 'me e tiile haholo. Pearlite ke motsoako oa lamellar oa ferrite le cementite o thehoang nakong ea ho pholisa metsoakong e itseng; pearlite e thata ebile e matla ho feta ferrite.
Ha dikahare tsa khabone di ntse di eketseha, peresente ya pearlite le cementite e a eketseha. Maemong a mahareng a khabone, sebopeho se senyenyane se fetoha motswako wa ferrite le pearlite, ka dikahare tse kgolo tsa pearlite, e leng se fellang ka matla le ho thatafala ho eketsehileng. Ditshepeng tse nang le khabone e ngata, pearlite e a ata, mme proeutectoid cementite (cementite e bopilweng pele ho karabelo ya eutectoid) e ka hlaha, e leng se fellang ka thepa e thata haholo empa e robehang habonolo.
Ka kakaretso:
– Khabone e tlase → ferrite e laolang → e bonolo ebile e ductile
– Khabone e mahareng → keketseho ea pearlite → e matla le ho feta
– Khabone e ngata → pearlite + samente e eketseha → e thata haholo, e robeha habonolo
3. Tšusumetso litšobotsing tsa mechini
a. Matla a ho thapolla le ho thatafala
Boleng ba khabone bo eketsa matla a ho thaepa le ho thatafala. Sena se etsahala hobane liathomo tsa khabone li thibela motsamao oa ho falla ha lerako la kristale, e leng se etsang hore ho feto-fetoha ha polasetiki ho be thata le ho feta. Ho feta moo, mekhahlelo e eketsehileng ea pearlite le cementite e eketsa ho hanyetsa ho kenella le ho tsofala.
Ha e le hantle, tšepe e nang le khabone e tlase e loketse likarolo tse hlokang ho fetoha ho hoholo ntle le ho robeha (mohlala, lipoleiti, liphaephe, 'mele ea likoloi), ha tšepe e nang le khabone e phahameng e loketse likarolo tse hlokang ho tiea le ho hanyetsa ho tsofala (mohlala, li-spring, terata e matla haholo, lithipa le lisebelisoa tse itseng).
b. Boikemisetso le ho tiea
Bokgoni ba ho sebetsa le ho tiea hangata di a fokotseha ha dikahare tsa khabone di ntse di eketseha. Ditshepe tse nang le khabone e ngata di kotsing ya ho petsoha hobane dibopeho tsa tsona tse nyane di na le mekhahlelo e thata e sa kgoneng ho monya matla a tshusumetso. Ditshebedisong tse tlasa meroalo e matla kapa dikotsi tsa tshusumetso, ditshepe tse nang le khabone e tlase kapa ditshepe tse entsweng ka ho kgetheha di atisa ho kgethwa bakeng sa ho tiea ha tsona.
c. Ho hanyetsa ho roala
Khanyetso ea ho tsofala e eketseha litšepeng tse nang le khabone e ngata, haholo-holo ha li kopantsoe le kalafo e nepahetseng ea mocheso. Sena se bohlokoa bakeng sa likarolo tse khohlano tse kang li-gear, li-shaft tse itseng, li-rails le libaka tse sebetsang tsa lisebelisoa.
4. Tšusumetso holim'a ho tjheseletsa le tlhahiso
Boleng ba khabone bo ama haholo ho tjheseletsa. Litšepe tse nang le khabone e tlase hangata li bonolo ho tjheseletsa hobane li na le kotsi e tlase ea ho theha meaho e tetemang sebakeng se amehileng ke mocheso (HAZ). Ka lehlakoreng le leng, boteng bo phahameng ba khabone bo eketsa tšekamelo ea hore martensite e tetemang e thehoe nakong ea ho pholisa kamora ho tjheseletsa, e leng se ka lebisang ho petsoheng ha serame, haholo-holo ha ho na le haeterojene.
Indastering, tšepe e nang le khabone e ngata hangata e hloka mekhoa e khethehileng ea ho tjheseletsa e kang:
– futhumatsa pele,
– taolo ea mocheso oa li-interpass,
– pholiso e laoloang,
– le kalafo ea mocheso ka mor'a ho chesetsoa (PWHT) haeba ho hlokahala.
Ntle le ho tjheseletsa, ho etsa ditshebetso tse kang ho kobeha, ho hatakela le ho hula le tsona di bonolo ka tshepe e nang le khabone e tlase hobane thepa e na le ductile e ngata.
5. Karabelo kalafong ea mocheso
Lebaka le leng leo khabone e leng ea bohlokoa hakana ke tšusumetso ea eona liphellong tsa kalafo ea mocheso. Lits'ebetsong tse kang ho tima le ho futhumatsa, bokaholimo ba khabone bo khetholla hore na martensite e ka thehoa hakae. Martensite ke sebopeho se thata haholo se entsoeng ke ho phola ka potlako ha austenite, empa sea robeha haeba se sa halefisoe.
– Tšepe e nang le khabone e tlase: ho thata ho fihlela boima bo phahameng ka ho tima feela hobane ha ho na khabone e lekaneng ho etsa martensite e thata haholo.
– Tšepe e mahareng ea khabone: e ka tiisoa hantle; e sebelisoa haholo bakeng sa likarolo tsa mochini tse kang li-gear le li-crankshaft (ka kalafo e loketseng ea mocheso).
– Tšepe e nang le khabone e ngata: e arabela haholo ho thatafatseng; e loketse lisebelisoa tsa ho seha, li-spring le likarolo tse sa tsofaleng, empa e hloka ho tenyetseha hantle ho thibela ho robeha ha bonolo.
Boleng ba khabone bo boetse bo amana le ho tiea, leha lintlha tse ling tse kang likarolo tsa ho kopanya (Cr, Mn, Mo, Ni) le boholo ba lijo-thollo le tsona li bapala karolo.
6. Tlhophiso ea tšepe e thehiloeng holim'a khabone
Ha e le hantle, tšepe hangata e hlophisoa ka tsela e latelang:
1. Tšepe e nang le khabone e tlase (± 0,05–0,25% C)
Mehlala ea tšebeliso: lipoleiti tsa kaho, liphaephe, liforeimi, 'mele ea likoloi, likarolo tse phuthetsoeng.
2. Tšepe ea khabone e mahareng (± 0,25–0,60% C)
Mehlala ea tšebeliso: li-shaft, li-gear, li-bolt tse matla a holimo, likarolo tsa mochini ka kakaretso.
3. Tšepe e nang le khabone e ngata (± 0,60–1,0% C kapa ho feta)
Mehlala ea tšebeliso: liliba, likhoele tsa tšepe, lisebelisoa tse bonolo tsa ho seha, likarolo tse sa tsofaleng.
Mefuta e ka fapana ho ya ka maemo, empa mohopolo o a tshwana: ha khabone e le hodimo, matla le ho thatafala di a phahama, empa ho ba thata le ho feta mabapi le ho tiya le tlhahiso.
7. Litlamorao tsa khetho ea thepa indastering
Boenjiniereng, khetho ea tšepe ha se taba feela ea "hore na ke efe e matla ka ho fetisisa," empa ho e-na le hoo ke ho leka-lekana ha thepa: matla, ho tiea, ts'ebetso ea tlhahiso, litšenyehelo le kotsi ea ho hloleha. Bakeng sa meaho e meholo e hlokang ho kopanngoa, tšepe e nang le khabone e tlase hangata ke khetho. Bakeng sa likarolo tsa phetisetso tse hlokang matla le ho hanyetsa ho tsofala, tšepe e nang le khabone e mahareng e nang le kalafo e nepahetseng ea mocheso e loketse haholoanyane. Bakeng sa lisebelisoa kapa lits'ebetso tsa selemo tse hlokang ho tiea ho hoholo, tšepe e nang le khabone e phahameng ke khetho ea mantlha, leha kotsi ea ho robeha le ho petsoha e tlameha ho laoloa.
Qetello
Boleng ba khabone ke ntlha e kgolo e laolang thepa ya tshepe. Ho eketsa khabone hangata ho eketsa thatafalo, matla a ho thapolla, le ho hanyetsa ho tsofala, empa ho fokotsa ho ductility, ho tiea, le ho tjheseletsa. Khabone e boetse e etsa qeto ya karabelo ya tshepe kalafong ya mocheso, haholoholo bokgoni ba yona ba ho theha martensite, e ka fihlellang thatafalo e hodimo. Ka hona, ho utlwisisa tshusumetso ya bokahare ba khabone ho bohlokwa kgethong ya thepa, moralo wa dikarolo, le moralo wa tshebetso ya tlhahiso ho netefatsa hore tshepe e fihlela ditlhoko tsa tshebetso le botshepehi tshimong.
Haeba o lakatsa, nka fetola sengoloa sena ho latela mokhoa o felletseng oa saense (ka litafole tsa sebaka sa khabone, litšoantšo tse khutšoanyane tsa Fe–C, le buka ea libuka), kapa ka kenyelletsa lithuto tsa linyeoe tsa lits'ebetso tse itseng tsa indasteri.
