Таъсири коркарди гармӣ ба пӯлод
Пӯлод яке аз масолеҳи гуногунҷабҳа ва васеъ истифодашаванда дар муҳандисӣ ва сохтмони муосир мебошад. Хусусиятҳои онро метавон барои қонеъ кардани талаботи мушаххас тавассути усулҳои гуногун танзим кард, ки яке аз муҳимтаринашон коркарди гармӣ мебошад. Равандҳои коркарди гармӣ гармкунӣ ва хунуккунии пӯлодро бо роҳи назоратшаванда барои тағир додани хосиятҳои физикӣ ва механикии он бидуни тағир додани шакли он дар бар мегиранд. Дар ин мақола намудҳои гуногуни равандҳои коркарди гармӣ, таъсири онҳо ба сохтори микро ва тағйироти дар натиҷаи хосиятҳои механикии пӯлод ба вуҷуд омада баррасӣ мешаванд.
Намудҳои равандҳои коркарди гармӣ
Дар истеҳсоли пӯлод якчанд равандҳои асосии коркарди гармӣ истифода мешаванд, ки ҳар кадоме барои ноил шудан ба ҳадафҳои мушаххас тарҳрезӣ шудаанд:
1. Тавсия
Тафсондан гарм кардани пӯлод то ҳарорати муайян, нигоҳ доштани ин ҳарорат барои муддате ва сипас хунук кардани он оҳиста, одатан дар танӯрро дар бар мегирад. Ин хунуккунии оҳиста ба пӯлод имкон медиҳад, ки нарм шавад, ки ин боиси беҳтар шудани чандирии он ва коҳиш додани сахтӣ, фишорҳои дохилӣ ва шикастагӣ мегардад. Намудҳои гуногуни равандҳои тафсондан мавҷуданд, ба монанди тафсондан пурра, тафсондан бо раванд ва тафсондан бо фишори рафъкунанда.
2. Муқаррарӣ
Нормализатсия ба тафсондан монанд аст, аммо ин хунуккунии пӯлодро дар ҳаво пас аз гарм кардани он то ҳарорати болотар аз диапазони критикии он дар бар мегирад. Нормализатсия сохтори донаҳоро такмил медиҳад ва устуворӣ ва мустаҳкамии пӯлодро беҳтар мекунад. Ин раванд аксар вақт барои рафъи фишорҳои дохилӣ ва якхела кардани микросохтор истифода мешавад.
3. Сахтшавӣ
Сахтшавӣ ё хомӯшкунӣ гарм кардани пӯлодро то ҳарорати баланд ва сипас хунук кардани он дар об, равған ё дигар муҳити хомӯшкунӣ дар бар мегирад. Ин раванд сохтори сахт ва шиканандаеро ба вуҷуд меорад, ки бо номи мартенсит маълум аст. Афзоиши сахтӣ ва мустаҳкамӣ аз сабаби табдил ёфтани аустенит ба мартенсит ба амал меояд. Аммо, шиканандагии бадастомада аксар вақт раванди минбаъдаи обутобдиҳиро талаб мекунад.
4. Табъ
Пас аз сахтшавӣ барои кам кардани шикастагӣ ва баланд бардоштани устувории пӯлод, тобоварӣ анҷом дода мешавад. Он аз гарм кардани пӯлоди хомӯшшуда то ҳарорати пасттар аз диапазони муҳим ва сипас хунуккунии назоратшаванда иборат аст. Раванди тобоварӣ имкон медиҳад, ки қисме аз мартенсит ба сохтори чандиртар баргардад ва сахтӣ ва тобовариро мувозинат кунад.
5. Сахт кардани парванда
Равандҳои сахткунии корпус, ба монанди карбюризатсия, нитридкунӣ ва карбонитридкунӣ, танҳо барои сахт кардани қабати рӯии пӯлод истифода мешаванд ва дар айни замон ядрои сахт ва чандирро нигоҳ медоранд. Ин равандҳо паҳн кардани карбон ё нитрогенро ба қабатҳои рӯии дар ҳарорати баланд дар бар мегиранд. Қабати рӯии ҳосилшуда муқовимати баланди фарсудашавӣ ва қувваи хастагӣ дорад.
Таъсири микроструктураи
Равандҳои коркарди гармӣ ба сохтори микроструктураи пӯлод таъсири амиқ мерасонанд, ки ин ба хосиятҳои механикии он таъсир мерасонад. Сохторҳои ибтидоие, ки ҳангоми коркарди гармӣ дар пӯлод ба вуҷуд меоянд, инҳоянд:
1. Аустенит
Аустенит фазаи мукаабии рӯймарказ (FCC) аст, ки ҳангоми гарм кардани пӯлод то ҳарорати баланд ба вуҷуд меояд. Он фазаи калидӣ ҳангоми коркарди гармӣ мебошад, зеро вобаста ба суръати хунуккунӣ он метавонад ба дигар сохторҳо - ба монанди мартенсит, бейнит ё перлит - табдил ёбад.
2. Мартенсит
Мартенсит маҳлули аз ҳад зиёд сершудаи карбон дар оҳан бо сохтори тетрагоналии ба бадан марказёфта (BCT) мебошад. Он ҳангоми зуд хомӯш шудани аустенит ба вуҷуд меояд. Мартенсит хеле сахт ва шикананда аст ва ташаккули он барои баланд бардоштани сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии пӯлод муҳим аст.
3. Байнит
Байнит омехтаи феррит ва сементит буда, дар ҳароратҳои пасттар аз ҳароратҳои барои перлит зарурӣ, вале баландтар аз ҳароратҳои барои мартенсит зарурӣ ба вуҷуд меояд. Байнит тавозуни аълоро байни мустаҳкамӣ ва устуворӣ таъмин мекунад.
4. Перлит
Перлит сохтори қабатӣ аст, ки аз қабатҳои навбатии феррит ва сементит иборат аст. Он ҳангоми хунук шудани мӯътадили аустенит ба вуҷуд меояд. Перлит қувват ва сахтӣ мебахшад, бе он ки мисли мартенсит шикананда бошад.
5. Феррит
Феррит фазаи мукаабии ба бадан нигаронидашуда (BCC) аст, ки нисбатан нарм ва чандир аст. Он яке аз фазаҳои асосии мавҷуд дар пӯлодҳои тафсондашуда мебошад.
6. Сементит
Цементит (Fe3C) як пайвастагии байниметаллии сахт ва шикананда аст, ки дар баробари феррит микросохторҳои гуногун, ба монанди перлит ва бейнитро, ташкил медиҳад.
Таъсир ба хосиятҳои механикӣ
Коркарди гармӣ хосиятҳои механикии пӯлодро ба таври назаррас тағйир медиҳад ва ба он имкон медиҳад, ки ба талаботи гуногуни истифода ҷавобгӯ бошад. Баъзе аз хосиятҳои асосии механикӣ, ки аз коркарди гармӣ таъсир мегиранд, инҳоянд:
1. Сахтӣ
Сахтӣ ченаки муқовимати мавод ба деформатсия аст. Равандҳо ба монанди сахтшавӣ ва сахтшавии корпус сахтии пӯлодро тавассути ташаккул додани мартенсит ё дигар микросохторҳои сахт дар қабатҳои рӯизаминӣ зиёд мекунанд.
2. Сахтӣ
Мустаҳкамӣ қобилияти мавод барои ҷабби энергия ва деформатсияи пластикӣ бе шикастан аст. Маълум аст, ки равандҳои мулоимкунӣ ва меъёркунонӣ устувории пӯлодро тавассути такмил додани сохтори микросохтори он ва коҳиш додани шикастагӣ беҳтар мекунанд.
3. Қавӣ
Мустаҳкамии пӯлод, ки қобилияти онро барои тоб овардан ба борҳо бидуни шикастан ифода мекунад, тавассути равандҳо ба монанди сахткунӣ ва обутобдиҳӣ афзоиш меёбад. Пӯлодҳои меъёрӣ одатан дар муқоиса бо пӯлодҳои тафсоншуда тавозуни беҳтари байни мустаҳкамӣ ва чандирӣ нишон медиҳанд.
4. Кобилият
Чандирӣ қобилияти мавод барои гузаштан ба деформатсияи назарраси пластикӣ пеш аз шикастан аст. Тафсондан тавассути тавлиди сохтори нарми ферритӣ, чандириро ба таври назаррас беҳтар мекунад. Омехтакунӣ инчунин метавонад тавассути кам кардани шиканандагии аз ҳад зиёд чандириро дар пӯлодҳои хомӯшшуда беҳтар созад.
5. Муқовимат ба фарсудашавӣ
Равандҳои коркарди гармӣ, ба монанди карбюризатсия ва нитридкунӣ, муқовимати фарсудашавии пӯлодро тавассути сахт кардани сатҳ ва нигоҳ доштани қабати дохилии сахт, афзоиш медиҳанд. Ин махсусан барои ҷузъҳое, ки ба фарсудашавии баланд дучор мешаванд, муфид аст.
6. Қувваи хастагӣ
Мустаҳкамии хастагӣ, яъне қобилияти пӯлод барои тоб овардан ба боркунии даврӣ, аз равандҳо ба монанди сахтшавии корпус, ки қабати сатҳи сахтеро эҷод мекунад, ки ба пайдоиш ва паҳншавии тарқишҳо муқовимат мекунад, баҳра мебарад.
хулоса
Коркарди гармӣ як раванди муҳим дар саноати пӯлод аст, ки ба муҳандисон имкон медиҳад, ки сохтори микро ва хосиятҳои механикии пӯлодро барои қонеъ кардани ниёзҳои барномаҳои мушаххас танзим кунанд. Бо дарки таъсири усулҳои гуногуни коркарди гармӣ - ба монанди тафсондан, нормализатсия кардан, сахт кардан, обутоб додан ва сахт кардани корпус - метавон самаранокӣ, устуворӣ ва функсионалии ҷузъҳои пӯлодро ба таври назаррас беҳтар кард. Бо пешрафти илм ва технология, усулҳои пешрафтаи коркарди гармӣ таҳаввул меёбанд ва дақиқии боз ҳам бештар ва назорати хосиятҳои ин маводи ҳатмиро таъмин мекунанд.
