Ган цутгамал дулааны боловсруулалтын ерөнхий мэдээлэл

Ган цутгамал дулааны боловсруулалтыг Fe-Fe3C фазын диаграмм дээр үндэслэн ган цутгамал хийцийн бичил бүтцийг хянахын тулд шаардлагатай гүйцэтгэлийг хангана. Дулааны боловсруулалт нь ган цутгамал үйлдвэрлэх чухал үйл явцын нэг юм. Дулааны боловсруулалтын чанар, үр нөлөө нь ган цутгамал эцсийн гүйцэтгэлээс шууд хамаардаг.

Ган цутгамал цутгамал бүтэц нь химийн найрлага, хатуурах процессоос хамаарна. Ерөнхийдөө, харьцангуй ноцтой дендрит тусгаарлалт, маш жигд бус бүтэц, бүдүүн ширхэгтэй байдаг. Тиймээс ган цутгамал дээр дурдсан асуудлуудын нөлөөллийг арилгах эсвэл багасгахын тулд ган цутгамал механик шинж чанарыг сайжруулахын тулд ерөнхийдөө дулааны боловсруулалт хийх шаардлагатай байдаг. Түүнчлэн ган цутгамал хийцийн бүтэц, ханын зузаанын ялгаатай байдлаас шалтгаалан ижил цутгамал хэсгүүд нь өөр өөр зохион байгуулалтын хэлбэртэй бөгөөд ихээхэн хэмжээний үлдэгдэл дотоод стресс үүсгэдэг. Тиймээс ган цутгамал (ялангуяа хайлш ган цутгамал) нь ерөнхийдөө дулааны боловсруулалтанд орсон байх ёстой.

 

 

1. Ган цутгамал дулааны боловсруулалтын шинж чанар

1) Цутгамал ган цутгамал бүтцэд ихэвчлэн том ширхэгтэй дендрит, тусгаарлалт байдаг. Дулааны боловсруулалтын үед халаах хугацаа нь ижил найрлагатай гангаар хийсэн эд ангиудынхаас арай өндөр байх ёстой. Үүний зэрэгцээ аустенитжуулалтын хугацааг зохих ёсоор сунгах шаардлагатай.

2) Зарим хайлшин ган цутгамал цутгамал бүтэц нь ноцтой тусгаарлагдсан тул цутгамал материалын эцсийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийг арилгахын тулд дулааны боловсруулалтын явцад нэгэн төрлийн болгох арга хэмжээ авах шаардлагатай.

3) Нарийн төвөгтэй хэлбэр, ханын зузаанын ялгаа ихтэй ган цутгамал хийцүүдийн хувьд дулааны боловсруулалтын явцад хөндлөн огтлолын нөлөөлөл болон цутгах стрессийн хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
4) Ган цутгамал дээр дулааны боловсруулалт хийхдээ түүний бүтцийн шинж чанарт үндэслэн үндэслэлтэй байх ёстой бөгөөд цутгамал хийцийг хэв гажилтаас зайлсхийхийг хичээ.

 

2. Ган цутгамал дулааны боловсруулалтын үндсэн үйл явцын хүчин зүйлүүд

Ган цутгамал дулааны боловсруулалт нь халаах, дулаан хадгалах, хөргөх гэсэн гурван үе шатаас бүрдэнэ. Үйл явцын параметрүүдийг тодорхойлохдоо бүтээгдэхүүний чанарыг хангах, зардлыг хэмнэх зорилгод үндэслэнэ.

1) халаалт

Халаалт нь дулааны боловсруулалтын процесст хамгийн их эрчим хүч зарцуулдаг процесс юм. Халаалтын процессын үндсэн техникийн үзүүлэлтүүд нь халаалтын тохиромжтой арга, халаалтын хурд, цэнэглэх аргыг сонгох явдал юм.

(1) Халаалтын арга. Ган цутгамал халаах аргууд нь голчлон цацрагийн халаалт, давстай халаалт, индукцийн халаалт орно. Халаалтын аргыг сонгох зарчим нь хурдан бөгөөд жигд, хянахад хялбар, өндөр үр ашигтай, хямд өртөгтэй байдаг. Цутгах үйлдвэр нь халаахдаа бүтцийн хэмжээ, химийн найрлага, дулааны боловсруулалт, цутгамал материалын чанарын шаардлагыг ерөнхийд нь авч үздэг.

(2) Халаалтын хурд. Ерөнхий ган цутгамалуудын хувьд халаалтын хурдыг хязгаарлахгүй байж болох бөгөөд зуухны хамгийн их хүчийг халаахад ашигладаг. Халуун зуухны цэнэглэгчийг ашиглах нь халаалтын хугацаа болон үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг ихээхэн богиносгодог. Үнэн хэрэгтээ, хурдан халах нөхцөлд цутгамал гадаргуу ба голын хооронд тодорхой температурын гистерезис байхгүй байна. Удаан халаах нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг бууруулж, эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлж, цутгамал гадаргуу дээр ноцтой исэлдүүлэх, нүүрстөрөгчгүйжүүлэхэд хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч, нарийн төвөгтэй хэлбэр, бүтэцтэй, том ханын зузаантай, халаалтын процессын үед их хэмжээний дулааны хүчдэлтэй зарим цутгамал материалын хувьд халаалтын хурдыг хянах шаардлагатай. Ерөнхийдөө бага температур, удаан халаах (600 ° C-аас доош) эсвэл бага эсвэл дунд температурт байх, дараа нь өндөр температуртай газарт хурдан халаалтыг ашиглаж болно.

(3) Ачаалах арга. Ган цутгамал зууханд хийх зарчим нь үр ашигтай орон зайг бүрэн ашиглах, жигд халаалтыг хангах, цутгамал хийцийг деформацид оруулах явдал юм.

2) Тусгаарлагч

Ган цутгамалыг аустенитжүүлэх температурыг цутгамал гангийн химийн найрлага, шаардлагатай шинж чанаруудын дагуу сонгоно. Барилгын температур нь ижил найрлагатай ган эд ангиудыг хуурамчаар хийснээс бага зэрэг өндөр (ойролцоогоор 20 ° C) байдаг. Эвтектоид ган цутгамалуудын хувьд карбидыг аустенитэд хурдан оруулах, мөн аустенит нь нарийн ширхэгтэй байхыг баталгаажуулах ёстой.

Цутгамал ган цутгамал дулаан хадгалах хугацааг хоёр хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай: эхний хүчин зүйл нь цутгамал гадаргуу ба голын температурыг жигд болгох, хоёр дахь хүчин зүйл нь бүтцийн жигд байдлыг хангах явдал юм. Тиймээс барих хугацаа нь цутгамал дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, хэсгийн хананы зузаан, хайлшийн элементүүдээс ихээхэн хамаардаг. Ерөнхийдөө хайлшин ган цутгамал нь нүүрстөрөгчийн ган цутгамалаас илүү удаан хадгалах хугацаа шаарддаг. Цутгамал хананы зузаан нь ихэвчлэн барих хугацааг тооцоолох үндсэн суурь болдог. Температурын боловсруулалт, хөгшрөлтийн боловсруулалтыг хадгалах хугацааг тооцохдоо дулааны боловсруулалтын зорилго, барих температур, элементийн тархалтын хурд зэрэг хүчин зүйлсийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

3) Хөргөх

Металлографийн хувиргалтыг дуусгах, шаардлагатай металлографийн бүтцийг олж авах, тогтоосон гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдэд хүрэхийн тулд ган хийцийг дулаан хадгалсны дараа янз бүрийн хурдтайгаар хөргөх боломжтой. Ерөнхийдөө хөргөлтийн хурдыг нэмэгдүүлэх нь сайн бүтэцтэй болж, үр тариаг боловсронгуй болгоход тусалдаг бөгөөд ингэснээр цутгах механик шинж чанарыг сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч хөргөлтийн хурд хэт хурдан байвал цутгахад илүү их стресс үүсгэхэд хялбар байдаг. Энэ нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй цутгамал хийцийн хэв гажилт, хагарал үүсгэж болзошгүй.

Ган цутгамал дулааны боловсруулалтын хөргөлтийн орчинд ерөнхийдөө агаар, тос, ус, давстай ус, хайлсан давс орно.

 

 

3. Ган цутгамал дулааны боловсруулалтын арга

Халаалтын янз бүрийн арга, хадгалах хугацаа, хөргөлтийн нөхцлөөс хамааран ган цутгах дулааны боловсруулалтын аргууд нь голчлон зөөлрүүлэх, хэвийн болгох, бөхөөх, зөөлрүүлэх, уусмал боловсруулах, хур тунадасыг хатууруулах, стресс тайлах эмчилгээ, устөрөгчийг зайлуулах зэрэг орно.

1) Хагалах.

Бүтэц нь тэнцвэрийн төлөвөөс хазайсан ганг процессоор урьдчилан тодорхойлсон тодорхой температурт халааж, дулааныг хадгалсны дараа (ихэвчлэн зууханд хөргөх эсвэл шохойд булах) аажмаар хөргөнө. бүтцийн тэнцвэрт байдал. Гангийн найрлага, зөөлрүүлэх зорилго, шаардлагын дагуу анивчилгааг бүрэн анивчилгаа, изотермоор баяжуулах, бөмбөрцөгт анивчих, дахин талстжуулах, стресс тайлах гэх мэтээр хувааж болно.

(1) Бүрэн анивчих. Бүрэн зөөлрүүлэх ерөнхий үйл явц нь: ган цутгамалыг Ac3-аас дээш 20 ° C-30 ° C хүртэл халааж, хэсэг хугацаанд барьж, ган дахь бүтэц бүрэн аустенит болж хувирч, дараа нь аажмаар хөргөнө (ихэвчлэн зууханд хөргөнө) 500 ℃ - 600 ℃ температурт, эцэст нь агаарт хөргөнө. Бүрэн гэж нэрлэгддэг нь халах үед бүрэн аустенит бүтцийг олж авдаг гэсэн үг юм.

Бүрэн зөөлрүүлэх зорилго нь үндсэндээ: эхнийх нь халуун ажлын улмаас үүссэн бүдүүн, тэгш бус бүтцийг сайжруулах; хоёр дахь нь нүүрстөрөгчийн ган болон хайлшин ган цутгамал хатуулгийг дунд нүүрстөрөгчөөс дээш бууруулж, улмаар тэдгээрийн зүсэх гүйцэтгэлийг сайжруулах явдал юм (ерөнхийдөө, Ажлын хэсгийн хатуулаг 170 HBW-230 HBW хооронд байвал зүсэхэд хялбар байдаг. Хэзээ хатуулаг энэ хэмжээнээс өндөр эсвэл бага байвал огтлоход хүндрэл учруулах болно); гурав дахь нь ган цутгах дотоод стрессийг арилгах явдал юм.

Ашиглалтын хүрээг бүрэн анивчих. Бүрэн зөөлрүүлэх нь голчлон нүүрстөрөгчийн агууламж нь 0.25% -аас 0.77% хооронд хэлбэлздэг гипоэутектоид найрлагатай нүүрстөрөгчийн ган болон хайлшин ган цутгахад тохиромжтой. Гиперевтектоид ганыг бүрэн ганглах ёсгүй, учир нь гипереутектоид ганыг Accm-ээс дээш халааж, аажмаар хөргөхөд хоёрдогч цементит нь аустенитийн ширхэгийн хилийн дагуу сүлжээ хэлбэрээр тунадасжих бөгөөд энэ нь гангийн бат бэх, уян хатан чанар, цохилтын бат бөх чанарыг чухал болгодог. буурах.

(2) Изотермоор баяжуулах. Изотермоор задлах гэдэг нь ган цутгамал хийцийг Ac3 (эсвэл Ac1)-ээс 20 ° C - 30 ° C хүртэл халааж, хэсэг хугацаанд барьж, дутуу хөргөлттэй аустенитийн изотермийн хувирлын муруйн оргил температурт хурдан хөргөж, дараа нь хэсэг хугацаанд барихыг хэлнэ. цаг хугацаа (Сувдан хувиргах бүс). Аустенитийг перлит болгон хувиргасны дараа аажмаар хөрнө.

(3) Spheroidizing Annealing. Бөмбөрцөгт анивчилгаа нь ган цутгамалуудыг Ac1-ээс арай өндөр температурт халааж, удаан хугацаанд дулаан хадгалсны дараа ган дахь хоёрдогч цементит нь аяндаа мөхлөгт (эсвэл бөмбөрцөг) цементит болж хувирдаг бөгөөд дараа нь бага хурдтай дулааны боловсруулалт хийдэг. өрөөний температурт хөргөх процесс.
Бөөрөнхийлөлтийг бөмбөрцөгжүүлэх зорилго нь: хатуулгийг багасгах; металлографийн бүтцийг жигд болгох; зүсэлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулж, бөхөөхөд бэлтгэх.
Бөмбөрцөгтэй ангалалтыг голчлон эвтектоид ган, нүүрстөрөгчийн ган, хайлштай пүршний ган, гулсмал холхивчийн ган, хайлштай багажийн ган гэх мэт эвтектоид ган (нүүрстөрөгчийн агууламж 0.77% -иас их) зэрэгт ашигладаг.

(4) Стресс тайлах, дахин талстжуулах анивалт. Стресс тайлах эмчилгээг мөн бага температурт зөөлрүүлэх гэж нэрлэдэг. Энэ нь ган хийцийг Ac1 хэмээс доош температурт (400 ° C - 500 ° C) халааж, хэсэг хугацаанд хадгалж, дараа нь өрөөний температурт аажмаар хөргөх процесс юм. Стресс тайлах арга нь цутгамал доторх ачааллыг арилгахад оршино. Стресс тайлах процессын явцад гангийн металлографийн бүтэц өөрчлөгдөхгүй. Хүйтэн хэв гажилтын боловсруулалтаас үүссэн гажуудсан бүтцийг арилгах, ажлын хатуурлыг арилгахад дахин талстжуулалтыг голчлон ашигладаг. Дахин талстжих температурыг дахин талстжуулах температураас 150 ° C - 250 ° C-аас дээш халаана. Дахин талстжилтын боловсруулалт нь хүйтэн хэв гажилтын дараа сунасан талст ширхэгийг жигд тэгш талст болгон дахин үүсгэж, улмаар ажлын хатуурлын нөлөөг арилгадаг.

2) хэвийн болгох

Нормалжуулах гэдэг нь ганыг Ac3 (гипоэтектоид ган) ба Acm (гипереутектоид ган) -аас дээш 30 ° C - 50 ° C хүртэл халааж, дулааныг хэсэг хугацаанд хадгалсны дараа агаарт эсвэл өрөөний температурт хөргөх дулааны боловсруулалт юм. албадан агаар. арга. Нэвчилт нь зөөлрүүлэхээс илүү хурдан хөргөх хурдтай байдаг тул хэвийн болгосон бүтэц нь зөөлрүүлсэн бүтэцтэй харьцуулахад илүү нарийн байдаг бөгөөд түүний бат бөх, хатуулаг нь мөн хангагддаг бүтэцтэй харьцуулахад өндөр байдаг. Богино үйлдвэрлэлийн мөчлөг, хэвийн болгох төхөөрөмжийн ашиглалт өндөр байдаг тул янз бүрийн ган цутгамалд нормчлохыг өргөн ашигладаг.

Хэвийн болгох зорилго нь дараах гурван ангилалд хуваагдана.

(1) Эцсийн дулааны боловсруулалт болгон хэвийн болгох
Хүч чадлын шаардлага багатай металл хийцийн хувьд хэвийн болгох аргыг эцсийн дулааны боловсруулалт болгон ашиглаж болно. Хэвийн болгох нь үр тариаг боловсронгуй болгох, бүтцийг нэгэн төрлийн болгох, гипоэттектоид ган дахь ферритийн агууламжийг бууруулж, перлитийн агууламжийг нэмэгдүүлэх, боловсронгуй болгох, ингэснээр гангийн бат бөх, хатуулаг, бат бөх чанарыг сайжруулдаг.

(2) Урьдчилан дулааны боловсруулалт болгон хэвийн болгох
Илүү том хэсэг бүхий ган цутгамалуудын хувьд бөхөөх эсвэл бөхөөх, зөөлрүүлэхээс өмнө хэвийн болгох (бөхөөх ба өндөр температурт дарах) нь Widmanstatten бүтэц, туузан бүтцийг арилгаж, нарийн, жигд бүтэцтэй болно. Нүүрстөрөгчийн ган болон 0.77%-иас дээш нүүрстөрөгчийн агууламжтай хайлшны багажны ганд агуулагдах сүлжээний цементитийн хувьд хэвийн болгох нь хоёрдогч цементитын агууламжийг бууруулж, тасралтгүй сүлжээ үүсгэхээс сэргийлж, байгууллагыг бөмбөрцөгт анивахад бэлтгэдэг.

(3) Зүсэлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулах
Хэвийн болгох нь нүүрстөрөгч багатай гангийн зүсэлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулж чадна. Нүүрстөрөгч багатай ган цутгамал хатуулаг нь зөөлрүүлсний дараа хэтэрхий бага байдаг бөгөөд зүсэх явцад хутганд наалдахад хялбар байдаг тул гадаргуугийн хэт барзгаржилт үүсдэг. Дулааны боловсруулалтыг хэвийн болгосноор бага нүүрстөрөгчийн ган цутгамал хатуулгийг 140 HBW - 190 HBW хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь хамгийн оновчтой зүсэх хатуулагтай ойролцоо бөгөөд ингэснээр зүсэлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулна.

3) бөхөөх

Бөхөөх гэдэг нь ган хийцийг Ac3 эсвэл Ac1-ээс дээш температурт халааж, дараа нь тодорхой хугацаанд барьсны дараа хурдан хөргөж, бүрэн мартенсит бүтэцтэй болгох дулааны боловсруулалтын процесс юм. Ган цутгамал нь бөхөөх стрессийг арилгах, шаардлагатай иж бүрэн механик шинж чанарыг олж авахын тулд хамгийн халууны дараа цаг хугацаанд нь зөөлрүүлж байх ёстой.

(1) Бөхөөх температур
Гипоевтектоид гангийн унтраах халаалтын температур нь Ac3-ээс 30℃-50℃; эвтектоид ган ба гиперетектоид гангийн бөхөөх халаалтын температур нь Ac1-ээс 30℃-50℃ байна. Нарийн ширхэгтэй аустенит авахын тулд гипоэуттектоид нүүрстөрөгчийн ганг дээр дурдсан бөхөөх температурт халааж, бөхөөсний дараа нарийн мартенсит бүтцийг олж авах боломжтой. Эвтектоид ган болон гиперетектоид ган нь бөхөөх, халаахын өмнө бөмбөрцөг хэлбэртэй болж, бүлээн болсон тул Ac1-ээс дээш 30℃-50℃ хүртэл халааж, бүрэн бус аустенитжүүлсний дараа бүтэц нь аустенит ба хэсэгчлэн уусаагүй нарийн ширхэгтэй нэвчилттэй нүүрстөрөгчийн биет хэсгүүд юм. Бөхөөсний дараа аустенит нь мартенсит болж хувирч, уусаагүй цементит хэсгүүд хадгалагдана. Цементит нь өндөр хатуулагтай тул гангийн хатуулгийг бууруулаад зогсохгүй элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулдаг. Гиперевтектоид гангийн хэвийн унтарсан бүтэц нь нарийн ширхэгтэй мартенсит бөгөөд нарийн ширхэгтэй цементит ба бага хэмжээний үлдэгдэл аустенит нь матрицад жигд тархсан байдаг. Энэ бүтэц нь өндөр бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй боловч тодорхой хэмжээний хатуулагтай байдаг.

(2) Дулааны боловсруулалтын процессыг унтраах хөргөлтийн орчин
Бөхөөх зорилго нь бүрэн мартенситийг олж авах явдал юм. Тиймээс бөхөөх үед цутгамал гангийн хөргөлтийн хурд нь цутгамал гангийн эгзэгтэй хөргөлтийн хурдаас их байх ёстой, эс тэгвээс мартенситийн бүтэц, холбогдох шинж чанарыг олж авах боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч хэт өндөр хөргөлтийн хурд нь цутгамал хэв гажилт эсвэл ан цав үүсэхэд амархан хүргэдэг. Дээрх шаардлагыг нэгэн зэрэг хангахын тулд цутгах материалын дагуу тохирох хөргөлтийн орчинг сонгох эсвэл үе шаттайгаар хөргөх аргыг хэрэглэх шаардлагатай. 650℃-400℃ температурын мужид гангийн хэт хөргөсөн аустенитийн изотермаль хувирлын хурд хамгийн их байна. Тиймээс цутгамал унтрах үед энэ температурын хязгаарт хурдан хөргөлтийг хангах шаардлагатай. Хатагтай цэгийн доор хэв гажилт, хагарал үүсэхээс сэргийлж хөргөлтийн хурд бага байх ёстой. Бөхөөх орчин нь ихэвчлэн ус, усан уусмал эсвэл тосыг хэрэглэдэг. Үе шатыг бөхөөх буюу эгшиглэх үед ихэвчлэн халуун тос, хайлсан металл, хайлсан давс эсвэл хайлсан шүлтийг ашигладаг.

650℃-550℃ өндөр температурын бүсийн усны хөргөх хүчин чадал хүчтэй, 300℃-200℃ нам температурын бүсийн усны хөргөх чадвар маш хүчтэй байдаг. Ус нь энгийн хэлбэр, том хөндлөн огтлолтой нүүрстөрөгчийн ган хийцийг бөхөөх, хөргөхөд илүү тохиромжтой. Бөхөөх, хөргөхөд ашиглах үед усны температур ерөнхийдөө 30 ° C-аас ихгүй байна. Тиймээс усны температурыг боломжийн хязгаарт байлгахын тулд усны эргэлтийг бэхжүүлэх нь ерөнхийдөө батлагдсан. Түүнчлэн усанд давс (NaCl) эсвэл шүлтлэг (NaOH) халаах нь уусмалын хөргөлтийн хүчин чадлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Газрын тосны хөргөлтийн гол давуу тал нь 300℃-200℃ бага температурын бүсэд хөргөх хурд нь усныхаас хамаагүй бага байдаг бөгөөд энэ нь унтарсан ажлын хэсгийн дотоод стрессийг ихээхэн бууруулж, хэв гажилтын боломжийг бууруулдаг. болон цутгамал хагарал. Үүний зэрэгцээ 650℃-550℃ өндөр температурт газрын тосны хөргөлтийн хүчин чадал харьцангуй бага байдаг нь газрын тосны үндсэн сул тал юм. Бөхөөх тосны температурыг ерөнхийдөө 60℃-80℃ хэмд хянадаг. Тосыг ихэвчлэн нарийн төвөгтэй хэлбэртэй хайлшин ган цутгамал, жижиг хөндлөн огтлолтой, нарийн төвөгтэй хэлбэртэй нүүрстөрөгчийн ган цутгамалуудыг бөхөөхөд ашигладаг.

Нэмж дурдахад хайлсан давсыг бөхөөх хэрэгсэл болгон ашигладаг бөгөөд энэ үед давсны банн болдог. Давсны банн нь буцалгах өндөр температуртай бөгөөд хөргөх чадвар нь ус, тос хоёрын хооронд байдаг. Давс банн нь ихэвчлэн хатууруулж, үе шаттай бөхөөх, түүнчлэн нарийн төвөгтэй хэлбэр, жижиг хэмжээстэй, хэв гажилтын хатуу шаардлага бүхий цутгамал боловсруулалтанд ашиглагддаг.

 

 

4) Температур

Ашиглах гэдэг нь унтраасан буюу хэвийн болгосон ган цутгамалуудыг сонгосон температурт Ac1 эгзэгтэй цэгээс бага температурт халааж, тодорхой хугацаагаар барьсны дараа зохих хурдаар хөргөх үйл явцыг хэлнэ. Температурын дулааны боловсруулалт нь унтрах эсвэл хэвийн байдалд оруулсны дараа олж авсан тогтворгүй бүтцийг тогтворгүй бүтэц болгон хувиргаж, стрессийг арилгах, ган цутгамал уян хатан чанар, бат бөх чанарыг сайжруулах боломжтой. Ерөнхийдөө бөхөөх, өндөр температурт зөөлрүүлэх дулааны боловсруулалтын процессыг бөхөөх, зөөлрүүлэх эмчилгээ гэж нэрлэдэг. Бөхөөгдсөн ган цутгамалуудыг цаг хугацаанд нь, хэвийн болгосон ган цутгамалуудыг шаардлагатай үед хатууруулж байх ёстой. Цутгамал гангийн гүйцэтгэл нь хатуурсны дараах температур, цаг хугацаа, хэдэн удаагаас хамаарна. Температурыг ямар ч үед нэмэгдүүлэх, хадгалах хугацааг уртасгах нь ган цутгамал дахь унтрах стрессийг арилгахаас гадна тогтворгүй унтрасан мартенситийг дарагдсан мартенсит, троостит эсвэл сорбит болгон хувиргах боломжтой. Ган цутгамалуудын бат бөх, хатуулаг буурч, уян хатан чанар нь мэдэгдэхүйц сайжирсан. Карбидыг хүчтэй үүсгэдэг хайлшийн элементүүдтэй (хром, молибден, ванадий, вольфрам гэх мэт) зарим дунд хайлштай гангийн хувьд 400℃-500℃ температурт хатууруулах үед хатуулаг нэмэгдэж, бат бөх чанар нь буурдаг. Энэ үзэгдлийг хоёрдогч хатуурал гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл цутгасан гангийн хатуулаг нь дарагдсан төлөвт хамгийн дээд хэмжээнд хүрдэг. Бодит үйлдвэрлэлд хоёрдогч хатууруулах шинж чанартай дунд хайлштай цутгамал ганг олон удаа дарах шаардлагатай байдаг.

(1) Бага температурт хатууруулах
Бага температурын температурын хүрээ нь 150 ℃-250 ℃ байна. Бага температурт зөөлрүүлэх нь өндөр нүүрстөрөгчийн ган, өндөр хайлштай ган бөхөөхөд голчлон ашиглагддаг даруулагдсан мартенсит бүтцийг олж авах боломжтой. Температуртай мартенсит нь криптокристалл мартенсит ба нарийн ширхэгтэй карбидын бүтцийг хэлнэ. бага температур даруу дараа hypoeutectoid ган бүтэц tempered martensite; бага температурт хатуурсны дараа гиперевтектоид гангийн бүтэц нь хатуурсан мартенсит + карбидууд + хадгалагдсан аустенит юм. Бага температурт зөөлрүүлэх зорилго нь өндөр хатуулаг (58HRC-64HRC), өндөр бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг хадгалахын зэрэгцээ ган цутгамал материалын бөхөөх стресс, хэврэг байдлыг мэдэгдэхүйц бууруулахын зэрэгцээ бөхөөсөн гангийн бат бөх чанарыг зохих ёсоор сайжруулахад оршино.

(2) Дунд зэргийн температурт зөөлрүүлэх
Дунд зэргийн температурын температур нь ерөнхийдөө 350℃-500℃ хооронд байдаг. Дунд зэргийн температурт хатууруулсны дараа бүтэц нь феррит матриц дээр тархсан их хэмжээний нарийн ширхэгтэй цементит, өөрөөр хэлбэл хатуурсан троостит бүтэц юм. Ашигтай троостит бүтэц дэх феррит нь мартенсит хэлбэрийг хадгалсаар байна. Цутгамал ган хийцийг хатуурсны дараа дотоод стресс үндсэндээ арилдаг бөгөөд тэдгээр нь уян хатан чанар, уналтын хязгаар, илүү бат бөх, хатуулаг, сайн уян хатан чанар, хатуулагтай байдаг.

(3) Өндөр температурт хатууруулах
Өндөр температурт зөөлрүүлэх температур нь ерөнхийдөө 500 ° C-650 ° C байдаг ба бөхөөх болон дараа нь өндөр температурт аашлахыг хослуулсан дулааны боловсруулалтын процессыг ихэвчлэн бөхөөх, зөөлрүүлэх эмчилгээ гэж нэрлэдэг. Өндөр температурт хатуурсны дараа бүтэц нь хатуурсан сорбит, өөрөөр хэлбэл нарийн ширхэгтэй цементит ба феррит юм. Агааржуулсан сорбит дахь феррит нь дахин талстжилтад ордог олон өнцөгт феррит юм. Өндөр температурт хатуурсны дараа ган цутгамал нь хүч чадал, уян хатан чанар, бат бөх чанараараа сайн механик шинж чанартай байдаг. Өндөр температурт даралтыг дунд нүүрстөрөгчийн ган, бага хайлштай ган, нарийн төвөгтэй хүч бүхий янз бүрийн чухал бүтцийн хэсгүүдэд өргөн ашигладаг.

 

 

5) Хатуу уусмал эмчилгээ

Уусмалын боловсруулалтын гол зорилго нь хэт ханасан нэг фазын бүтцийг олж авахын тулд карбид эсвэл бусад тунадасжуулсан фазуудыг хатуу уусмалд уусгах явдал юм. Аустенитийн зэвэрдэггүй ган, аустенитийн манганы ган, хур тунадасны хатуулагтай зэвэрдэггүй ган цутгамал нь ерөнхийдөө хатуу уусмалаар боловсруулагдах ёстой. Уусмалын температурын сонголт нь цутгамал гангийн химийн найрлага, фазын диаграмаас хамаарна. Аустенитийн манганы ган цутгамал температур нь ерөнхийдөө 1000 ℃ - 1100 ℃; аустенитийн хром-никель зэвэрдэггүй ган цутгамал температур нь ерөнхийдөө 1000℃-1250℃ байна.

Цутгамал ган дахь нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр, уусдаггүй хайлшийн элементүүд байх тусам түүний хатуу уусмалын температур өндөр байх ёстой. Зэс агуулсан тунадасжуулж хатууруулдаг ган цутгамалуудын хувьд хөргөлтийн үед цутгамал төлөвт хатуу зэсээр баялаг фазууд хур тунадасны улмаас ган цутгамалуудын хатуулаг нэмэгддэг. Бүтэцийг зөөлрүүлж, боловсруулалтын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд ган цутгамалуудыг хатуу уусмалаар эмчлэх шаардлагатай. Түүний хатуу уусмалын температур 900℃-950℃ байна.

6) Хур тунадасыг хатууруулах эмчилгээ

Хур тунадасыг хатууруулах эмчилгээ нь зохиомол хөгшрөлт гэж нэрлэгддэг температурын хязгаарт хийгддэг дисперсийг бэхжүүлэх эмчилгээ юм. Хур тунадасны хатууралтын эмчилгээний мөн чанар нь өндөр температурт карбид, нитрид, металл хоорондын нэгдлүүд болон бусад тогтворгүй завсрын үе шатуудыг хэт ханасан хатуу уусмалаас тунадасжуулж, матрицад тарааж, цутгамал гангийн механик шинж чанар, хатуулаг сайжирдаг.

Хөгшрөлтийн эмчилгээний температур нь ган цутгамал эцсийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Хэрэв хөгшрөлтийн температур хэтэрхий бага байвал хур тунадасны хатуурлын үе шат аажмаар тунадас орно; хэрэв хөгшрөлтийн температур хэт өндөр байвал хур тунадасны фазын хуримтлал нь хэт хөгшрөлтийг үүсгэж, хамгийн сайн гүйцэтгэлийг олж авахгүй. Иймд цутгах үйлдвэр нь цутгамал гангийн агуулга, ган цутгахын заасан гүйцэтгэлийн дагуу хөгшрөлтийн зохих температурыг сонгох ёстой. Аустенитийн халуунд тэсвэртэй цутгамал гангийн хөгшрөлтийн температур ерөнхийдөө 550℃-850℃; Өндөр бат бэх хур тунадасны хатуурсан цутгамал гангийн хөгшрөлтийн температур ерөнхийдөө 500 ℃ байна.

7) Стресс тайлах эмчилгээ

Стресс тайлах дулааны боловсруулалтын зорилго нь цутгах ачааллыг арилгах, механик боловсруулалтаас үүссэн стрессийг арилгах, цутгах хэмжээг тогтворжуулахад оршино. Стресс тайлах дулааны боловсруулалтыг ерөнхийдөө Ac1-ээс доош 100°C-200°C хүртэл халааж, хэсэг хугацаанд байлгаж, эцэст нь зууханд хөргөнө. Стресс тайлах явцад ган цутгах бүтэц өөрчлөгдөөгүй. Нүүрстөрөгчийн ган цутгамал, бага хайлштай ган цутгамал, өндөр хайлштай ган цутгамал зэрэг нь стресс тайлах эмчилгээнд хамрагдах боломжтой.

 

 

4. Цутгамал гангийн шинж чанарт дулааны боловсруулалтын нөлөө

Ган цутгамал нь химийн найрлага, цутгах процессоос хамааран гүйцэтгэлээс гадна дулааны боловсруулалтын янз бүрийн аргуудыг маш сайн цогц механик шинж чанартай болгох боломжтой. Дулаан боловсруулалтын процессын ерөнхий зорилго нь цутгамал материалын чанарыг сайжруулах, цутгамал жинг багасгах, ашиглалтын хугацааг уртасгах, зардлыг бууруулахад оршино. Дулааны боловсруулалт нь цутгамал материалын механик шинж чанарыг сайжруулах чухал хэрэгсэл юм; цутгамал механик шинж чанар нь дулааны боловсруулалтын үр нөлөөг үнэлэх чухал үзүүлэлт юм. Цутгамал нь дараах шинж чанаруудаас гадна ган хийцийг дулаанаар боловсруулахдаа боловсруулах журам, зүсэх чадвар, цутгамал материалын ашиглалтын шаардлага зэрэг хүчин зүйлсийг харгалзан үзэх ёстой.

1) Цутгамалийн бат бөх байдалд дулааны боловсруулалтын нөлөөлөл
Цутгамал гангийн ижил найрлагатай нөхцөлд янз бүрийн дулааны боловсруулалтын дараа ган цутгамалуудын бат бөх чанар нэмэгдэх хандлагатай байдаг. Ерөнхийдөө нүүрстөрөгчийн ган цутгамал болон бага хайлштай ган цутгамалуудын суналтын бат бэх нь дулааны боловсруулалтын дараа 414 МПа-1724 МПа хүрч чаддаг.

2) Цутгамал гангийн хуванцар чанарт дулааны боловсруулалтын нөлөө
Ган цутгамал хийц нь бүдүүн, хуванцар чанар багатай. Дулааны боловсруулалт хийсний дараа түүний бичил бүтэц, уян хатан чанар сайжирна. Ялангуяа ган хийцийг бөхөөх, зөөлрүүлэх боловсруулалтын дараа (бөхөөх + өндөр температурт хатууруулах) уян хатан чанар мэдэгдэхүйц сайжирна.

3) Ган цутгамал материалын бат бөх чанар
Ган цутгамалуудын бат бөх байдлын индексийг ихэвчлэн цохилтын туршилтаар үнэлдэг. Ган цутгамал хийцийн бат бөх чанар нь хоорондоо зөрчилддөг хос үзүүлэлтүүд тул цутгах үйлдвэр нь үйлчлүүлэгчдээс шаардлагатай механик шинж чанарыг бүрэн хангахын тулд дулааны боловсруулалтын тохиромжтой процессыг сонгохын тулд иж бүрэн анхаарч үзэх ёстой.

4) Цутгамал хатуулагт дулааны боловсруулалтын нөлөө
Цутгамал гангийн хатуурлын чанар ижил байвал дулааны боловсруулалтын дараах цутгамал гангийн хатуулаг нь цутгамал гангийн бат бөх чанарыг ойролцоогоор илэрхийлж болно. Тиймээс хатуулгийг дулааны боловсруулалтын дараа цутгамал гангийн гүйцэтгэлийг тооцоолоход ойлгомжтой индекс болгон ашиглаж болно. Ерөнхийдөө нүүрстөрөгчийн ган цутгамал хатуулаг нь дулааны боловсруулалтын дараа 120 HBW - 280 HBW хүрч чаддаг.