Қызған ұстау үшін болат қорытпаларын таңдау бойынша нұсқаулық

ҚЫСҚАША

Қыздырып соғу үшін ең жиі қолданылатын болат қорытпалары төрт негізгі топқа бөлінеді: Көміртегілі болаттар, Қорытпалы болаттар, Ерітінді болаттар және Құрал-жабдық болаттары. Көміртегілі болаттар қаражатты үнемдеуге мүмкіндік береді, ал қорытпалы болаттар қатаң қолданыста беріктік пен серпінділікті арттырады. Ерітінді болаттар жоғары коррозияға төзімділік қамтамасыз етеді, ал құрал-жабдық болаттары экстремалды жылу мен тозуға шыдамды болып жасалады. Тиімді таңдау механикалық қасиеттерге, жұмыс ортасына және жобаның бюджетіне байланысты.

Соғу болаттарының негізгі топтары: шолу

Қыздыру арқылы пісіру жобасы үшін қажетті материалды таңдаудың алғашқы қадамы — болаттың негізгі топтарын түсіну. Әрбір топ өзінің химиялық құрамына байланысты беріктік пен қаттылықтан бастап коррозияға және жылуға төзімділікке дейінгі өнім сипаттамаларын анықтайды. Бұл айырмашылықтар болаттың кейбір түрлерін автомобиль бөлшектерінен бастап әуежай жабдықтарына дейінгі нақты қолданыстар үшін идеалды етеді. Пісіруде қолданылатын төрт негізгі топ — Көміртегілі, Қоспалы, Сыртқы және Құрал-жабдық болаттары.

Көміртегілі болаттар олардың өте тиімді құны мен кеңінен қолданылатын қасиеттеріне байланысты пышақтау үшін ең кеңінен қолданылатын топ болып табылады. Негізгі легирлеуші элементі көміртегі болып табылады және олар құрамына байланысты төмен, орта немесе жоғары көміртегілі болып саналады. Орташа көміртегілі болаттар пышақтау үшін кеңінен таңдалады, өйткені олар беріктік, пластиктік және тозуға қарсы тұрақтылықтың теңдестірілген үйлесімін ұсынады. Олармен жұмыс істеу салыстырмалы түрде оңай және жылулық өңдеуге жақсы жауап береді, осылайша жалпы мақсаттағы бөлшектер үшін сенімді нұсқа болып табылады.

Лигатталған желілер хром, никель, марганец немесе молибден сияқты қосымша элементтермен өзгертілген көміртегілі болаттар. Олар туралы Huyett бұл қоспалар тез балқу, беріктік және жоғары температурадағы беріктік сияқты қасиеттерді жақсарту үшін қолданылады. Бұл көміртегі болатының өнімділігі жеткіліксіз болатын жоғары жүктемелі қолданыстар үшін маңызды. Олардың жақсартылған механикалық қасиеттері бағасын көтереді, бірақ елеулі шаршау мен тозуға төтеп бере алатын бөлшектер үшін маңызды.

Сталдар олардың жоғары хром мөлшерімен (ең азы 10,5%) сипатталады, бұл өте жақсы коррозияға төзімділік қабатын құрады. Бұл топ аустенитті (мысалы, 300 сериясы) және мартенситті (мысалы, 400 сериясы) сияқты топтарға бөлінеді, олардың әрқайсысының өзіндік сипаттамалары бар. Шойын болатын шөгендеу дәл температураны бақылауды талап етеді, бірақ бөлшектердің ұзақ мерзімді, гигиеналық және қатаң ортаға төзімді болуына әкеледі, сондықтан медициналық, теңіз және тамақ өнеркәсібі салаларында олардың орнын алмастыру қиын.

Құрал-жабдық болаттары олар экстремал жағдайларға төзімді болу үшін арнайы әзірленген санатты білдіреді. Вольфрам мен молибден сияқты элементтерге ие болғандықтан, олар жоғары температурада қаттылығын және құрылымдық бүтіндігін сақтай алады. Бұл оларды өңдеу процестерінде қолданылатын құралдар мен матрицалар, сондай-ақ күшті жылу мен механикалық кернеуге ұшырайтын бөлшектерді шығару үшін идеалды материалға айналдырады.

• Жиі қолданылатын көміртегі болат маркалары: 1045, 1050, 1060
• Жиі қолданылатын қоспалы болат маркалары: 4140, 4340, 8620
• Жиі қолданылатын нержавейкі болат маркалары: 304, 316, 420
• Жиі қолданылатын құралдық болат маркалары: H13

Қыздырып өңдеу үшін қоспаны таңдауды ықпал ететін негізгі қасиеттер

Қыздырып соғу үшін дұрыс болат қоспасын таңдау тек негізгі отбасыларды білумен шектелмейді. Бұл процесте материал қалай әрекет ететінін және, одан да маңыздысы, соңғы бөлшек өзінің арналған қызмет көрсету ортасында қалай жұмыс істейтінін анықтайтын бірнеше негізгі механикалық және жылулық қасиеттерді мұқият бағалауды талап етеді. Нәтижесінде сапалы шешім өнімнің өзіндік құны мен оның өнімділігін теңдестіру арқылы қол жеткізіледі.

Ең маңызды қасиеттердің бірі ұстауға лайықтылық , бұл металл сығылу күші әсерінен сынбай пішінге келтірілетін қабілеті. Төменгі және орташа көміртегілі болаттар сияқты жақсы соғылғыштыққа ие материалдар азырақ күш жұмсауды талап етеді және күрделі пішіндерге оңай иеленеді. Керісінше, кейбір коррозияға төзімді және құралдық болаттар сияқты қоспалары көп материалдарды соғу қиындау болып келеді және ақаулардан қашу үшін температураны дәл реттеу қажет. Тағы бір маңызды фактор — қатайту қабілеті бұл қоспаларды жылумен өңдеу арқылы қатайту қабілетін білдіреді. Хром мен молибден сияқты элементтерді қамтитын қоспа болаттар қимасы бойынша ерекше беріктік пен тозуға қарсы тұрақтылық қасиеттері бар бөлшектерді жасауға мүмкіндік беретін жоғары қатайғыштыққа ие.

Коррозияға тұрақтылық ылғалды, химикаттарды немесе басқа коррозиялық агенттерді қамтитын бөлшектер үшін маңызы зор. Осы жағынан азотты болаттар — хромның жоғары мөлшеріне байланысты осы мақсатта алдыңғы қатардағы таңдау болып табылады. Ең жоғары температурада жұмыс істеу талап етілетін қолданулар үшін жоғары температурадағы беріктік және жылулық шаршауға төзімділік қажет. H13 сияқты ыстық жұмыс құралдарының болаттары осы мақсат үшін арнайы жасалған. Соңында қымбат шығынды тиімділік есепке алынбайтын практикалық фактор болып табылады. Қоспалы және азотты болаттар көптеген салаларда жоғары өнімділік көрсетсе де, көміртегі болаттар көптеген қолданыстарда белгілі дәрежеде қасиеттерді жеткілікті деңгейде қамтамасыз етеді және бірқатар төмен баға нүктесінде болады.

Тереңдетілген талдау: Кең тараған көміртегі мен қоспа болат маркалары

Болат тұқымдарының жалпы шолуы пайдалы болса да, инженерлер мен дизайнерлер жиі қолданбалары үшін нақты марканы таңдауға мәжбүр болады. Көміртегілі және қоспалы болаттар - әрқайсысы әртүрлі мақсаттарға арналған ерекше қасиеттерге ие маркалар спектрін ұсынатын, соқарудың өндірісіндегі негізгі материалдар. Орнықты және сенімді соқма бөлшектерді жобалау үшін осы кең тараған маркалардың ерекшеліктерін түсіну маңызды.

Орташа көміртегілі болат: 1045 маркасы

Құрамы мен қасиеттері: 1045 маркасы - беріктігі, серпінділігі және тозуға қарсы тұрақтылығымен танымал орташа көміртегілі болат. Оның көміртегі мөлшері шамамен 0,45%, бұл оны төмен көміртегілі болаттарға қарағанда механикалық қасиеттерін жақсартады және салыстырмалы түрде өңдеуге мен дәнекерлеуге оңай етіп қалады. Ол жылулық өңдеуге жақсы жауап береді, бұл қатаң қолданбалар үшін қаттылығын және беріктігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

Соқтау және қолданылуы: Көптеген бұйымдардың құрамына кіруі және құнының тиімділігі салдарынан 1045 болаты әртүрлі шойылтылған бөлшектер үшін кеңінен қолданылады. Орташа беріктік пен қаттылық қажет болатын дөңгелектер, валдар, осьтер, болттар және шатундар үшін ол жиі таңдалады. Оның қарапайым шойыту процесі оны көптеген өнеркәсіптік және өндірістік орындардағы негізгі материалға айналдырады.

Хром-молибденді қоспалы болат: 4140 маркасы

Құрамы мен қасиеттері: 4140 маркалы болат, жиі хромомолибденді болат деп аталады, хром мен молибден қоспасы бар төменгі қоспалы болат. Бұл қоспа элементтері оған жылумен өңдегеннен кейін өте жақсы қаттылық, жоғары усталық беріктігі және үйкеліске мен соққыға төзімділік қасиеттерін береді. Сәйкес Amfas International , оның жоғары қаттылығы оны әуежаңдық және автомобиль бөлшектері үшін жиі таңдалатын материалға айналдырады.

Соқтау және қолданылуы: 4140 жоғары кернеу мен ауыр жүктемелерге шыдайтын бөлшектерді жасауға өте сәйкес келеді. Оның қолданылуы өте кең, әсіресе кривошиптер, басқару иінтілері мен осьтер сияқты бөлшектер үшін автомобиль өнеркәсібінде. Бұл саланың кәсіпкерлері үшін мамандандырылған ұстау қызметтері маңызды. Мысалы, берік және сенімді автомобиль бөлшектері үшін Shaoyi Metal Technology бұл саладағы IATF16949 сертификатталған бөлшектерді прототиптен массалық өндіруге дейін маманданған, соңғысының ыстық ұстау қызметін тексеруіңізге болады.

Болат пен Құралдық болаттармен ұстау: Қолданылуы мен Қиындықтар

Көміртегі мен құймалар кең тараған қолданыстар спектрін қамтиды, алайда, әртүрлі пайдалану орталарына арналған шешімдерді болат пен құрал-жабдық қамтамасыз етеді. Осы материалдарды ұстау температура жоғары болған кезде олардың химиялық құрамы мен әрекеттерінің ерекшеліктеріне байланысты көбірек сараптаушылықты талап етеді. Алайда, нәтижесінде алынатын бөлшектер басқа болат түрлерімен қолжетімсіз болатын, мысалы, жоғары коррозияға төзімділік немесе экстремалды жылуға төзімділік сияқты сипаттамаларды ұсынады.

Бағалы болатты ұстаудың ерекшеліктері

304 және 316 сияқты аустениттік маркалары бар бағалы болаттар коррозияға деген өте жоғары төзімділігімен және гигиеналық қасиеттерімен танымал. Бұл оларды тамақ өнеркәсібінде, медициналық және теңіз өнеркәсібінде маңызды етеді. Дегенмен, оларды ұстау қиындықтар туғызады. Great Lakes Forge-тің нұсқауында атап өтілгендей аустенитті болатты 1700 және 2300°F аралығындағы нақты температура шеңберінде ұстау қажет, өйткені дәннің ұлғаюы немесе сызат пайда болу сияқты ақаулардың болмауы үшін. Бұл материалдар көміртегілі болаттарға қарағанда тезірек қатайып, пішін беру үшін көбірек энергияны қажет етеді. Осындай қиындықтарға қарамастан, соқарлау процесі аустенитті болаттың өзіне тән беріктігін және дән құрылымын жақсартады және маңызды қолданбалар үшін құрылымдық бүтіндіктің ең жоғары деңгейіне ие бөлшектерді шығарады.

Құрал-аспап болаттарын соқарлаудың талаптары

Құрал-жабдық болаттары штамптау, құю және пісіру сияқты өндірістік процестерде қолданылатын матрицалар мен құралдарды жасау үшін арнайы әзірленген дербес топ болып табылады. H13 сортты ыстық жұмыс құралдарының болаты секілді ыстық жұмыс құралдары қаттылығын жоғалтпай немесе сынбай отырып, ыстықтың және қысымның қайталанатын циклдарын көтеруге арналып жасалған. Хром, молибден және ванадий сияқты элементтерге бай құрамы оларға жоғары температурада үлкен тозуға төзімділік пен беріктік қасиеттерін береді. Құйма құралдарының болатын өндіру — бұл микроскопиялық құрылымы мен механикалық қасиеттерін қамтамасыз ету үшін қыздыру мен салқындату циклдарын қатаң бақылауды талап ететін күрделі процесс. Құйма матрицалары мен экструзиялық қалыптар сияқты өндірілетін бөлшектер өнеркәсіптік өндіріс үшін маңызды, басқа металдардан бөлшектерді массалық өндіруді мүмкіндігін береді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Көміртегі болатын құю мен құйма қорытпаның негізгі айырмашылығы неде?

Негізгі айырмашылық олардың құрамында және сәйкес қасиеттерінде жатыр. Көміртегі болатының қасиеттері негізінен көміртегі мөлшерімен анықталады және төменгі құнымен қатар беріктік пен пластикалықтың жақсы тепе-теңдігін ұсынады. Қоспа болаты қосымша элементтерді (мысалы, хром, никель, молибден) құрайды, бұл оның қатайтуға қабілеттілігін, беріктігін және шыдамдылығын жақсартады және оны көміртегі болатына қарағанда жоғары жүктемелі қолданбалар үшін қолайлы етеді.

2. Неліктен тозбағыш болатты соққан кезде температураны бақылау соншалықты маңызды?

Температураны бақылау тозбағыш болат үшін өте маңызды, себебі оның химиялық құрамы оны жылу өзгерістеріне сезімтал етеді. Оңтайлы температуралық диапазоннан тыс соққылау ауыр ақауларға әкеп соғуы мүмкін. Тым көп ыстықта түйірлердің қажетсіз өсуі мен тоттану пайда болуы мүмкін, материалдың беріктігін төмендетеді, ал жеткіліксіз ыстықта соққы пресі немесе балғасының күшіне қарсы тұру үшін болат тым қатты болып қалады, бұл бетінде трещиналардың пайда болуына әкеп соғады.

3. Барлық болат түрлерін соққылауға бола ма?

Көптеген болат маркаларын ұстауға болса да, кейбірлері осы процеске сәйкес келмейді. Шойын сияқты жоғары беріктігі бар материалдар қажетті пластикалық қасиетке ие емес және қысу күші әсерінде жарылады. Дәл осылай, күкірт немесе фосфор сияқты қоспалардың жоғары концентрациясы бар болаттар жоғары температурада берік болып, ыстық ұстау үшін жарамсыз болып табылады.