Tērauda stiprināšana - kādas metodes ir un kā tās darbojas?


Tēraudu var sacietēt dažādos veidos. Kādas sacietēšanas metodes ir un kā tās darbojas precīzi, šajā rakstā varat uzzināt sīkāk. Turklāt daudzos gadījumos, kas ir vēl svarīgāki pēc sacietēšanas un tērauda rūdīšanas.

Cietēšanas mērķis

Konservēšanas mērķis vienmēr ir palielināt tērauda izturību vai mehānisko izturību. Dažos gadījumos tas var būt nepieciešams noteiktiem lietojumiem, ja sasniedzamo cietību nevar sasniegt, izvēloties piemērotu tērauda sakausējumu.

konservēšanas

Ar sacietēšanu saprot tērauda strukturālo izmaiņu, kas nodrošina lielāku izturību, kas stiepjas pāri visa sagataves šķērsgriezumam. Tas ne vienmēr attiecas uz citām sacietēšanas metodēm. Tā sauktajā cietināšanas gadījumā tērauds nav izturīgs, bet tikai tērauda virsma ir sacietējusi.

Galvenais sacietēšanas process

Neatkarīgi no sacietēšanas, kas ir īpašs sacietēšanas veids, ir dažas citas svarīgas sacietēšanas metodes:

  • Umwandlungshärtung
  • sacietēšana
  • nokrišņi

Umwandlungshärtung

Transformācijas sacietēšanas process ir vissvarīgākais un biežāk izmantotais tērauda sacietēšanas veids, kas pārveido ferīta dzelzi citā struktūrā, proti, austenīta dzelzs.

Process transformācijas sacietēšanas laikā

Pārveidošanas process ir ķīmiski ļoti sarežģīts. Procesa beigās palielināts brīvi pieejamā oglekļa daudzums dzelzs sastāvā palielina tā saukto martensīta veidošanos (īpašu mikrostruktūru ar augstu stiprību).

Martensīta veidošanās var tikt kontrolēta ar temperatūras starpību (dzesēšanas temperatūra). Jo zemāka ir dzesēšanas temperatūra, jo lielāks ir dzesēšanas ātrums, jo vairāk veidojas martensīts, un jo grūtāk tērauds kļūst pēc sacietēšanas. Tiek izmantoti dažādi dzesēšanas līdzekļi:

  • ūdens
  • eļļa
  • gaisa
  • tīras gāzes
Prasības izturībai

Tērauda kvalitātes oglekļa saturs nosaka, cik labi tērauds var sacietēt. Tāpēc vispirms ir jāapstrādā neuzkrītoši zema oglekļa tēraudi (kā aprakstīts zem cietā tērauda). No otras puses, hroma satura līmenis tērauda kategorijā nosaka to, cik dziļi apstrādājamo detaļu var sacietēt. Jo augstāks ir hroma saturs, jo labāks ir izturīgums.

sacietēšana

Aukstā darba sacietēšana ir process, kas salīdzinoši mazāk ietekmē tērauda cietību. Deformējot tēraudu ar noteiktām metodēm, mainās tās dislokācijas blīvums. Tad kļūst grūtāk deformēties un palielināt spēku. Palielinās arī tās ražas stiprums. Šādu iepriekšēju deformāciju var veikt, piemēram, velmējot tēraudu.

nokrišņi

Nokrišņu sacietēšana darbojas tikai noteiktos apstākļos, nevis ar visiem sakausējumiem. Leģētajiem metāliem jābūt noteiktām īpašībām, lai šāda veida sacietēšana būtu iespējama.

metode

Pirmkārt, sakausējumu silda tādā mērā, ka plānotie nokrišņu elementi nonāk šķīdumā. Temperatūrai nevajadzētu būt ne pārāk augstai, ne pārāk zemai, lai neradītu apdraudējumu sakausējuma sacietēšanas vai sablīvēšanās rezultātā. Tad tas tiek apturēts, un struktūra mainās. Iepriekš izšķīdušie elementi tagad ir smalki sadalīti metālam un kavē to pārvietošanos. Tas palielina metāla izturību.

Padomi un triki

Pēc sacietēšanas tērauds ir jākaršina. Rūdīšana ir karsēšana līdz noteiktai temperatūrai, lai pēc cietēšanas atbrīvotu tēraudu no iekšējiem spriegumiem. Atkarībā no temperatūras rūdīšana maina arī tērauda īpašības. Pārāk augstas temperatūras izraisa tērauda izturības zudumu.


Video Padome: