Саарал цутгамал 200-ийн механик боловсруулалтын гүйцэтгэлд өндөр эсвэл бага цахиур ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

Цахиурын саарал цутгамал төмрийг боловсруулах чадварт үзүүлэх нөлөө нь зүгээр л "илүү сайн" эсвэл "муу" биш, харин оновчтой хүрээ байдаг.

Үүний үр нөлөөг голчлон дараахь байдлаар илэрхийлдэг.

1. Эерэг нөлөө: графитжилтыг дэмжиж, боловсруулалтыг сайжруулна. Үндсэн үүрэг: Цахиур нь хүчтэй графитжуулах элемент юм. Энэ нь бал чулуу (хатуу, хэврэг цементит Fe-C гэхээсээ илүү) хэлбэрээр нүүрстөрөгчийн хур тунадасжилтыг дэмждэг. Механизм: Графит өөрөө сайн хатуу тосолгооны материал юм. Зүсэх явцад чип тасрах цэг дээр ил гарсан бал чулуу нь урд зүсэх гадаргуу болон чипний хооронд, мөн арын зүсэх гадаргуу болон боловсруулсан гадаргуугийн хооронд тосолгооны материалыг хангаж, үрэлт, зүсэх хүч, дулааны хуримтлалыг бууруулдаг. Үр дүн: Энэ нь чипсийг эвдэхэд илүү өртөмтгий болгож, багажийг хамгаалж, улмаар багажийн ашиглалтын хугацаа болон гадаргуугийн тэгш байдлыг сайжруулдаг. Матрицын хувьд перлит бүхий саарал цутгамал, жигд А хэлбэрийн бал чулуу нь хамгийн сайн ажиллах чадвартай.

2. Сөрөг нөлөө (хангалтгүй эсвэл хэт их): Цахиурын агууламж бага (<1.0%): Асуудал: Графитжих чадвар хангалтгүй байгаа нь цутгамал, ялангуяа нимгэн ханатай эсвэл хурдан хөргөлттэй хэсэгт чөлөөт карбид үүсэхэд хүргэдэг. Ажиллах чадварт үзүүлэх нөлөө: Цементит нь маш хатуу (>800HB) бөгөөд хүнд зүлгүүрийн үе шат юм. Түүний оршихуй нь багажны элэгдлийг эрс нэмэгдүүлж, боловсруулалтын хүндрэл, барзгар гадаргууд хүргэдэг. Энэ бол хамгийн муу тохиолдлын нэг юм. Цахиурын өндөр агууламж (тодорхой нөхцөл байдлаас шалтгаалан >2.8% -3.0%):

Асуудал 1: Ферритжилт: Феррит дэх цахиурын хатуу уусмал нь түүнийг бэхжүүлж, хатууруулна. Хэт их цахиур нь тогтворжиж, феррит фазын хэмжээг нэмэгдүүлснээр нийт хатуулаг буурч, харин матрицын хатуулаг нэмэгдэнэ. Боловсруулах чадварт үзүүлэх нөлөө: Энэ бол таны өмнө тулгарч байсан асуудал юм. Зөөлөн, хатуу феррит матриц нь зүсэх явцад "наалддаг багаж" үзэгдэл үүсгэж, чипний хуримтлал үүсгэж, багажийн хүчтэй элэгдэл, гадаргуугийн урагдах, сунасан чипс үүсэх болно. Боловсруулах чадвар нь үнэндээ мууддаг.

Асуулт 2: Матрицын ерөнхий хатуурал: Цахиур өөрөө ферритийн бат бэх, хатуулгийг сайжруулдаг. Цементитгүй ч гэсэн цахиурын агууламж хэт их байвал перлит+феррит матриц бүхэлдээ хатуу уусмалаар цахиур бэхжиж, зүсэх эсэргүүцлийг нэмэгдүүлнэ.

Асуудал 3: Бал чулууны морфологийн доройтол: Хэт их хэмжээний цахиур нь бал чулууны ширхэгийг бүдүүн ширхэгтэй, жигд бус болгож, матрицыг сулруулж, чип хугарахад нөлөөлдөг. Боловсруулах чадварт цахиурын нөлөөллийн муруйны хураангуй: Цахиурын дунд зэргийн агууламжтай үед боловсруулах чадвар хамгийн оновчтой хэмжээнд хүрдэг. Хэт бага (цементит үүсгэдэг) ба хэт өндөр (феррит үүсэх эсвэл хэт их матрицын бат бөх) хоёулаа механик боловсруулалтыг доройтуулдаг. HT200 дахь цахиурын тохирох хяналтын хүрээ нь саарал цутгамал төмрийн хамгийн доод агуулга бөгөөд "200" нь 200 МПа-аас багагүй суналтын бат бэхийг илэрхийлнэ.

Зохиолын загвар нь цутгах болон боловсруулалтын гүйцэтгэлийг аль алиныг нь харгалзан үзэхийн зэрэгцээ энэхүү хүч чадлыг хангахад гол зорилгоо чиглүүлэх ёстой.

HT200-ийн хувьд цахиурын ердийн хяналтын хүрээ нь ихэвчлэн 1.8% -аас 2.4% хооронд байдаг. Энэ бол хүч чадал, цутгах чадвар, боловсруулах чадварыг тэнцвэржүүлдэг сонгодог хүрээ юм.

2. Үүнийг нүүрстөрөгчийн агууламжтай хамтад нь авч үзэх ёстой: Нүүрстөрөгчийн эквивалент (CE) гэсэн ойлголт нь цахиурыг дангаар нь хэлэлцэх нь утгагүй бөгөөд нүүрстөрөгч (C) -тай хамт авч үзэх ёстой. Бид цутгамал төмрийн графитжих хандлагыг иж бүрэн үнэлэхийн тулд нүүрстөрөгчийн эквивалентыг ашигладаг: CE=C%+(Si%+P%)/3. HT200-ийн хувьд нүүрстөрөгчийн эквивалент CE нь ихэвчлэн 3.9% - 4.2% хооронд хянагддаг. Зорилго: 100% перлит матриц + чөлөөт карбидгүй жигд тархсан А хэлбэрийн бал чулуу авах.

3. Найрлагын дизайны стратеги: Бат бөх, сайн боловсруулалтыг хангахын тулд HT200-ийн найрлагын загвар нь ихэвчлэн "өндөр нүүрстөрөгчийн эквивалент+бага хайлш" эсвэл "дунд нүүрстөрөгчийн эквивалент+инкубацийн эмчилгээ" зарчмыг баримталдаг. А хувилбар (машин боловсруулахад илүү таатай): CE-ийг дээд хязгаарт ойртуулна (жишээ нь 4.1-4.2%), энэ нь карбид бүрэн байхгүй, сайн боловсруулах суурьтай байхын тулд C ба Si өндөр гэсэн үг юм. Гэхдээ өндөр CE-ээс үүдэлтэй хүч чадлын бууралтыг нөхөхийн тулд бага хэмжээний перлит тогтворжуулах элемент, тухайлбал Sn (цагаан тугалга, 0.05-0.1%) эсвэл Cu (зэс, 0.3-0.6%) нэмэх шаардлагатай. Эдгээр элементүүд нь перлитийг сайжруулж, тогтворжуулж, бат бөх чанар нь стандартад нийцэж, ажиллах чадварыг алдагдуулдаггүй. Б хувилбар (илүү хэмнэлттэй): Дунд зэргийн CE (3.9-4.0%), үр дүнтэй инкубацийн эмчилгээтэй хослуулан хэрэглэнэ. Төрөлтийн эмчилгээ нь C ба Si-ийн агууламж өндөр биш ч гэсэн графит бөөмжилтийг үр дүнтэй дэмжиж, цагаан цутгахаас зайлсхийж, жижиг А хэлбэрийн бал чулууг олж авах боломжтой бөгөөд ингэснээр бат бөх, боловсруулалтыг баталгаажуулдаг.

Цахиур ба нүүрстөрөгчийн харьцааны хяналтын хүрээнд HT200-ийн тусгай цахиур ба нүүрстөрөгчийн харьцааг хэрхэн тодорхойлох вэ? Цахиур ба нүүрстөрөгчийн харьцааг нүүрстөрөгчийн эквивалент (CE) болон цутгах хананы зузаантай хамт авч үзэх шаардлагатай. Нүүрстөрөгчийн эквивалент CE=C%+(Si%+P%)/3 Зарчим: HT200-ийн бат бэхийн шаардлагыг хангахын зэрэгцээ цутгах болон боловсруулалтын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд илүү өндөр нүүрстөрөгчийн эквивалентыг ашиглахыг хичээ.

Тодорхой алхамуудыг санал болгож байна:

Зорилтот нүүрстөрөгчийн эквивалентыг (CE) тодорхойлох: HT200-ийн хувьд CE нь ихэвчлэн 3.9% -4.1% байна, энэ нь хамгийн тохиромжтой. 2. Ханын зузааныг сонгох стратегийн дагуу: Дунд зэргийн ханын зузаантай (15-30мм) ердийн хэсгүүдийн хувьд өндөр CE (4.05% гэх мэт), дунд болон өндөр цахиур ба нүүрстөрөгчийн харьцаа (0.65-0.70 гэх мэт) ашиглаж болно. Энэ нь сайн зохион байгуулалт, маш сайн боловсруулалтыг баталгаажуулдаг. Зузаан болон том цутгамалд: Бүдүүн бал чулуунаас үүсэх хүч чадал хангалтгүй байхаас сэргийлэхийн тулд CE (3.95% гэх мэт) болон цахиурын нүүрстөрөгчийн харьцаа (0.60-0.65 гэх мэт) зохих ёсоор бууруулж, бага хэмжээний перлит тогтворжуулах элементүүдийг (Cu, Sn гэх мэт) хослуулан хэрэглэж болно. Нимгэн цутгамалуудын хувьд: Цагаан цутгахаас сэргийлэхийн тулд CE болон цахиурын нүүрстөрөгчийн харьцааг зохих ёсоор нэмэгдүүлж (0.70-0.75 гэх мэт) графитжуулах чадварыг сайжруулж болно.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дизайны жишээнд зорилтот CE 4.0%, цахиур ба нүүрстөрөгчийн харьцаа 0.65 байна. Хэрэв C=3.30% бол Si=3.30% × 0.65 ≈ 2.15% болно гэдгийг бид тооцоолж болно. Баталгаажуулалт CE=3.30+(2.15)/3 ≈ 3.30+0.72=4.02% (шаардлага хангасан). Энэ бол маш сонгодог бөгөөд тогтвортой HT200 найрлагатай томъёо юм. Үүний үндсэн дээр нарийн тааруулах замаар оновчтой болгох боломжтой (C-г 3.35%, Si-г 2.20% хүртэл, Si/C ≈ 0.66 хүртэл нэмэгдүүлэх гэх мэт).