Trek silindrlərində istilik emal dərinliyini anlamaq və bunun niyə vacib olduğu

Niyə isıl emal dərinliyi birbaşa müəyyən edir Pistaq çarxı Xidmət Müddəti

Kifayət qədər dərinlik olmaması ilə əlaqədar erkən arıza növləri: səthi parçalanma, çuxurcuklanma və alt səth çatlaması

Isı emalı kifayət qədər dərinliyə nüfuz etmədikdə, izli valollar üçün ömrünü kəskin şəkildə qısaltan üç əsas problem yaranır. Səthi qatın çox incə olması səbəbindən (adətən 1,5 mm-dən az qalınlıqda) səth parçalanması baş verir. Bundan sonra isə hissələrin daim bir-biri ilə sürtündüyü qumlu şəraitdə daha da pisləşən çuxurlaşma meydana gəlir. Belə zədələnmə komponentlərin normaldan 60–80 faiz sürətlə aşınmasına səbəb ola bilər. Ən ciddi problem isə sərt xarici qatın yumşaq daxili metal ilə görüşdüyü nöqtələrdə səthin alt tərəfində çatlqların əmələ gəlməsidir. Bu çatlqlar belə ki, tamamilə pozulmaya səbəb olana qədər böyüyür. Real dünyada müşahidələr göstərir ki, keyfiyyətsiz istilik emalı keçirmiş valollar keyfiyyətli emal edilmiş valollarla müqayisədə təxminən üç dəfə tez-tez dəyişdirilməlidir. Sahada müşahidə etdiyimiz erkən arızaların 85 faizindən çoxu tam olaraq bu problemlərdən irəli gəlir.

Sərtlik qradiyenti prinsipi: Səthdən nüvəyə keçid yüklərin paylanmasına və yorulmaya davamlılığa necə təsir edir

Uzunömürlülük nəzarət olunan sərtlik qradiyenti ilə bağlıdır: səthdə 58–62 HRC, mərkəzdə postepen olaraq ¥35 HRC-ə enən dəyər. Bu mühəndisliklə yaradılmış profil toxunma gərginliklərini daha geniş alt-səth həcmi üzrə paylayır, səth-mərkəz kəsişməsində gərginlik cəmləşməsinin qarşısını alır və səthin aşınmaya davamlı olmasını, mərkəzin isə təsir enerjisini udmasını təmin edir.

İdeal balansın əldə edilməsi: Traktor rulonlarının səth sərtliyi və mərkəz möhkəmliyi

Hədəf spesifikasiyalar: yüksək yüklərə məruz qalan traktor rulonları üçün səth sərtliyi HRC 58–62 və mərkəz möhkəmliyi ¥35 HRC

Çox ağır yükü daşıyan izli çarxlar, aşınmaya qarşı dayanmaq üçün səthlərinin HRC 58–62 aralığında sərtləşdirilməsini tələb edir. Eyni zamanda, mərkəzi materialın möhkəmliyi ən azı 35 HRC olmalıdır ki, anidən təsir edən zərbələr nəticəsində çatlamasın. İstehsalçılar bu tələbləri doğru şəkildə yerinə yetirdikdə, səthin altındakı bölgədə 'sıxılma gərginliyi qradiyenti' adlanan bir struktura nail olurlar. Bu, metalın dərinliklərində mikroskopik çatlaların yaranmasını maneə törədir; belə çatlalar isə düzgün sərtləşdirilməmiş detallarda puladın soyulmasına (spalling) səbəb olur. ASM International-ın 2023-cü il araşdırmasına görə, bu spesifikasiyalara uyğun hazırlanmış çarxlar ekskavatorların alt konstruksiyalarında aşağı keyfiyyətli emal üsulları ilə istehsal edilmiş çarxlara nisbətən təxminən 2,3 dəfə uzun müddət işləyir. Başqa sözlə, daha sərt xarici təbəqə gündəlik sürtünmə qüvvələrinə qarşı mübarizə aparır, oysa daha yumşaq daxili hissə isə tikinti sahələrində bu maşınların yaşadğı qəddar işlətmə şəraitinə qarşı şok udma funksiyası göstərir.

Soyutma strategiyasının seçimi: Polimer və ya yağ — soyuma sürəti, martensit dərinliyi və deformasiya nəzarəti üzərindəki təsiri

Soyutma üçün yağ istifadə edərkən sürətli soyuma sürətləri əldə edirik, lakin bu prosesdə bir neçə mənfi cəhət də mövcuddur. Bu proses materialın bütün hissələrində kəskin temperatur fərqləri yaradır və bu da 2022-ci ildə «Journal of Materials Processing Technology» jurnalında dərc olunmuş tədqiqatlara əsasən polimer əsaslı həllərlə müqayisədə deformasiya problemlərini təxminən 40 faiz artırır. Polimer soyutma prosesi başqa cür işləyir, çünki istehsalçılar soyuma sürətini dəqiq tənzimləmək üçün onların konsentrasiya səviyyələrini uyğun şəkildə dəyişə bilirlər. Bu, müxtəlif partiyalarda sərtlik ölçülərində çox daha yaxşı sabitlik təmin edir və adətən planlaşdırılan dəyərdən təxminən yarım millimetrik sapma ilə qalır. Bundan əlavə, emaldan sonra çıxarılan material miqdarı azalır. Ağır maşınlar üçün istifadə olunan vacib izli valıkların (track rollers) istehsalı kimi real tətbiqlərə baxdıqda, şirkətlər polimer soyutma sistemlərinə keçid etdikdə xərcləri yüksək olan təkrar emal işlərində təxminən 30 faiz azalma müşahidə etdiklərini bildirirlər. Həmçinin bu komponentlərin vaxt keçdikcə ağır iş şəraitində etibarlı işləməsini təmin edən əsas mərkəzi möhkəmliyi saxlayırlar.

Dəqiq idarəetmə: Daimi iz valı dərinliyi üçün induksiyalı sərtləşdirmə ilə

Orta tezlikli induksiya (1–10 kHz): ±0,3 mm toleransla təkrarlanan 1,8–3,5 mm dərinliyin təmin edilməsi

Orta tezlikli induksiya sərtləşdirilməsi, istiləşmənin metal daxilinə nə qədər dərinlikdə getdiyini idarə etmək baxımından digər üsulların əldə edə bilmədiyi bir üstünlük təqdim edir. Bu proses 1–10 kiloherts tezlik aralığında işləyir və təxminən 1,8 mm-dən 3,5 mm-ə qədər olan səth qatı dərinlikləri yaradır. Bu aralıq çox vacibdir, çünki texnikanın gündən-günə ağır yüklərə məruz qalması zamanı səthin bir qədər altındakı mikroskopik çatlqların əmələ gəlməsini dayandırır. ±0,3 mm-lik kifayət qədər dar toleranslarla hər bir istehsal seriyasında demək olar ki, eyni sərtlik dəyərlərini əldə edirik; bu da qopma problemlərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Detalların yavaş-yavaş isidildiyi ənənəvi soba üsullarına nisbətən induksiya isidilməsi sürətli baş verir və yalnız lazım olan yerlərdə aparılır; beləliklə, emal zamanı detallar daha az burulur və yaxşı martensit strukturu əmələ gətirir. Sahada işləyən tikinti maşınlarında triboloqların uzun müddət ərzində müəyyən etdiyi kimi, 0,5 mm-dən artıq dərinlikdəki kiçik fərqlər komponentlərin aşınmasını 40% artırır. Belə bir dəqiqlik və sabitlik, şirkətlərin bütün avtoparklarının gözlənilən müddət ərzində xüsusi qeyri-adi pozuntular olmadan işləməsini təmin etmək üçün çox vacibdir.

Poladın tərkibinin Dövrəli Rulonlar üçün Sərtləşdiriləbilərlik və Praktiki İstilik Emalı Dərinliyini Necə Tənzimlədiyi

Əhəmiyyətli legirləyici elementlərin təsiri: Mangan (1,0–1,2 %), xrom və molibdenin Jominy sərtləşdiriləbilərliyində və dərinliyin proqnozlaşdırılmasında rolu

Poladın tərkibi, səth qatının nə qədər dərin olacağını və sərtlik qradiyentinin sabit qalacağını müəyyən etməkdə əsas rol oynayır. Təxminən 1,0–1,2 faiz manqan sərtləşdiriləbilərliliyi artırmağa kömək edir, çünki detallar soyudularkən bu kritik soyuma sürətlərini yavaşladır; bu da çatlama yaratmadan daha dərin martensit əmələ gəlməsinə imkan verir. 1,0 faizdən yuxarı xrom əlavə etmək işi daha da irəli aparır və adi karbonlu poladlara nisbətən effektiv sərtləşdirmə dərinliyini təxminən 40 faiz artırır. Molibden isə fərqli, lakin eyni dərəcədə vacib şəkildə işləyir. O, həqiqətən dənə strukturunu incələdir və gərginliklərin azaldılması emalı zamanı temper brittleness (temper qırıqlığı) hadisəsini dayandırır. Bu üç element birlikdə Jominy uc soyutma testlərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır; bu da sənaye miqyasında hansı səth qatı dərinliyinin əldə ediləcəyini tam olaraq proqnozlaşdırmağa imkan verir. Lakin bu əlavə elementlərdən kifayət qədər miqdarda olmazsa, sərtlik qradiyenti bərabərsiz olur və davamlı hərəkət qüvvələrinə məruz qaldıqda tez aşınma və zədələnmə baş verir. Manqan, xrom və molibden arasında düzgün balans yaratmaq istehsalçıların induksiyalı sərtləşdirilmiş qat dərinliklərini ±0,3 mm toleransla 1,8–3,5 millimetr aralığında etibarlı şəkildə əldə etməsinə imkan verir. Bu dəqiqlik səviyyəsi gündən-günə ağır təsirlərə məruz qalan sistemlər üçün mütləq zəruridir.

TEZ TEZ VERİLƏN SORĞULAR

Niyə istilik emal dərinliyi yuvarlanma rulonları üçün çox vacibdir?

İstilik emal dərinliyi, ağır yük şəraitinə məruz qaldıqda çatlamaya, çuxurlanmaya və alt səthdə çatlamağa qarşı müqavimət təmin edərək yuvarlanma rulonlarının davamlılığını müəyyən edir.

Yuvarlanma rulonları üçün ideal sərtlik qradiyenti nədir?

İdeal sərtlik qradiyenti səthdə 58–62 HRC-dən başlayaraq, ürəkdə ¥35 HRC-ə qədər tədricən azalır; bu da gərginlik paylanmasının tarazlığını və yorulmaya davamlılığı təmin edir.

Niye neft soyutmasından əvəz olaraq polimer soyutmasını seçmək lazımdır?

Polimer soyutma daha yaxşı sabitlik təmin edir və deformasiya riskini azaldır; bunun nəticəsində neft soyutmaya nisbətən sonradan emal ehtiyacları və təkrar emal işləri azalır.

Stellin tərkibi rulonların sərtləşdiriləbilərliliyini necə təsirləyə bilər?

Steldə manganezin, xromun və molibdenin olması sərtləşdiriləbilərliliyi artırır və dərinliyin proqnozlaşdırılabilirliyini təmin edir; bu da daimi təsir altında yuvarlanma rulonlarının etibarlılığını saxlamaq üçün vacibdir.