विस्तृत र विस्तृत! स्टील क्वेन्चिङको पूर्ण ज्ञान!

शमनको परिभाषा र उद्देश्य
स्टीललाई क्रिटिकल पोइन्ट Ac3 (हाइपोयुटेक्टोइड स्टील) वा Ac1 (हाइपरयुटेक्टोइड स्टील) भन्दा माथिको तापक्रममा तताइन्छ, यसलाई पूर्ण वा आंशिक रूपमा अस्टेनाइटाइज गर्न केही समयको लागि राखिन्छ, र त्यसपछि क्रिटिकल क्वेन्चिङ गति भन्दा बढी गतिमा चिसो पारिन्छ। सुपरकूल्ड अस्टेनाइटलाई मार्टेन्साइट वा तल्लो बेनाइटमा रूपान्तरण गर्ने ताप उपचार प्रक्रियालाई क्वेन्चिङ भनिन्छ।

शमन गर्ने उद्देश्य भनेको सुपरकूल्ड अस्टिनाइटलाई मार्टेन्साइट वा बेनाइटमा रूपान्तरण गरेर मार्टेन्साइट वा तल्लो बेनाइट संरचना प्राप्त गर्नु हो, जुन त्यसपछि स्टीलको बल, कठोरता र प्रतिरोधमा धेरै सुधार गर्न विभिन्न तापक्रममा टेम्परिङसँग मिलाइन्छ। विभिन्न मेकानिकल भागहरू र उपकरणहरूको विभिन्न प्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गर्न पहिरनशीलता, थकान बल र कठोरता, आदि। फेरोम्याग्नेटिज्म र जंग प्रतिरोध जस्ता केही विशेष स्टीलहरूको विशेष भौतिक र रासायनिक गुणहरू पूरा गर्न पनि शमन प्रयोग गर्न सकिन्छ।

जब स्टीलका भागहरूलाई भौतिक अवस्थामा परिवर्तनसहित शमन माध्यममा चिसो गरिन्छ, शीतलन प्रक्रियालाई सामान्यतया निम्न तीन चरणहरूमा विभाजन गरिन्छ: वाष्प फिल्म चरण, उम्लने चरण, र संवहन चरण।

स्टीलको कठोरता
कडापन र कडापन दुई कार्यसम्पादन सूचकहरू हुन् जसले स्टीलको शमन गर्ने क्षमतालाई चित्रण गर्दछ। तिनीहरू सामग्री चयन र प्रयोगको लागि पनि महत्त्वपूर्ण आधार हुन्।

१. कठोरता र कठोरताका अवधारणाहरू

कठोरता भनेको आदर्श परिस्थितिमा निभाउँदा र कडा पार्दा स्टीलले प्राप्त गर्न सक्ने उच्चतम कठोरता प्राप्त गर्ने क्षमता हो। स्टीलको कठोरता निर्धारण गर्ने मुख्य कारक स्टीलको कार्बन सामग्री हो। अझ सटीक रूपमा भन्नुपर्दा, यो शमन र तताउने क्रममा अस्टिनाइटमा घुलनशील कार्बन सामग्री हो। कार्बन सामग्री जति उच्च हुन्छ, स्टीलको कठोरता त्यति नै उच्च हुन्छ। । स्टीलमा रहेका मिश्र धातु तत्वहरूले कठोरतामा थोरै प्रभाव पार्छन्, तर तिनीहरूले स्टीलको कठोरतामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छन्।

कठोरता भन्नाले निर्दिष्ट अवस्थाहरूमा स्टीलको कडापनको गहिराइ र कठोरता वितरण निर्धारण गर्ने विशेषताहरूलाई जनाउँछ। अर्थात्, स्टील निभाउँदा कडा तहको गहिराइ प्राप्त गर्ने क्षमता। यो स्टीलको एक अन्तर्निहित गुण हो। कठोरताले वास्तवमा स्टील निभाउँदा अस्टेनाइट मार्टेनाइटमा परिणत हुने सहजतालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ। यो मुख्यतया स्टीलको सुपरकूल्ड अस्टेनाइटको स्थिरता वा स्टीलको महत्वपूर्ण शीतलन शीतलन दरसँग सम्बन्धित छ।

यो पनि औंल्याउनुपर्छ कि स्टीलको कठोरतालाई विशिष्ट शमन अवस्थाहरूमा स्टीलका भागहरूको प्रभावकारी कडा गहिराइबाट छुट्याउनुपर्छ। स्टीलको कठोरता स्टीलको आफ्नै अन्तर्निहित गुण हो। यो केवल यसको आफ्नै आन्तरिक कारकहरूमा निर्भर गर्दछ र बाह्य कारकहरूसँग यसको कुनै सम्बन्ध छैन। स्टीलको प्रभावकारी कठोरता गहिराइ स्टीलको कठोरतामा मात्र निर्भर गर्दैन, तर प्रयोग गरिएको सामग्रीमा पनि निर्भर गर्दछ। यो बाह्य कारकहरू जस्तै शीतलन माध्यम र वर्कपीस आकारसँग सम्बन्धित छ। उदाहरणका लागि, समान अस्टेनिटाइजिंग अवस्थाहरूमा, एउटै स्टीलको कठोरता समान हुन्छ, तर पानी शमनको प्रभावकारी कठोरता गहिराइ तेल शमनको भन्दा ठूलो हुन्छ, र साना भागहरू तेल शमन भन्दा सानो हुन्छन्। ठूला भागहरूको प्रभावकारी कठोरता गहिराइ ठूलो हुन्छ। यसलाई भन्न सकिँदैन कि पानी शमनमा तेल शमन भन्दा उच्च कठोरता हुन्छ। यो भन्न सकिँदैन कि साना भागहरूमा ठूला भागहरू भन्दा उच्च कठोरता हुन्छ। यो देख्न सकिन्छ कि स्टीलको कठोरता मूल्याङ्कन गर्न, वर्कपीस आकार, आकार, शीतलन माध्यम, आदि जस्ता बाह्य कारकहरूको प्रभावलाई हटाउनु पर्छ।

यसको अतिरिक्त, कठोरता र कठोरता दुई फरक अवधारणाहरू भएकाले, शमन पछि उच्च कठोरता भएको स्टीलमा उच्च कठोरता हुनु आवश्यक छैन; र कम कठोरता भएको स्टीलमा पनि उच्च कठोरता हुन सक्छ।

२. कठोरतालाई असर गर्ने कारकहरू

स्टीलको कठोरता अस्टिनाइटको स्थिरतामा निर्भर गर्दछ। सुपरकूल्ड अस्टिनाइटको स्थिरता सुधार गर्न सक्ने, C वक्रलाई दायाँतिर सार्ने र यसरी महत्वपूर्ण शीतलन दर घटाउने कुनै पनि कारकले उच्च स्टीलको कठोरता सुधार गर्न सक्छ। अस्टिनाइटको स्थिरता मुख्यतया यसको रासायनिक संरचना, अन्नको आकार र संरचना एकरूपतामा निर्भर गर्दछ, जुन स्टीलको रासायनिक संरचना र तताउने अवस्थासँग सम्बन्धित छन्।

३. कठोरताको मापन विधि

स्टीलको कठोरता मापन गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्, जसमध्ये सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने विधिहरू महत्वपूर्ण व्यास मापन विधि र अन्त्य-कठोरता परीक्षण विधि हुन्।

(१) महत्वपूर्ण व्यास मापन विधि

कुनै निश्चित माध्यममा स्टील निभाइसकेपछि, कोरले सबै मार्टेन्साइट वा ५०% मार्टेन्साइट संरचना प्राप्त गर्दा अधिकतम व्यासलाई क्रिटिकल व्यास भनिन्छ, जसलाई Dc ले प्रतिनिधित्व गर्दछ। क्रिटिकल व्यास मापन विधि भनेको विभिन्न व्यास भएका गोलाकार रडहरूको श्रृंखला बनाउनु हो, र निभाइसकेपछि, प्रत्येक नमूना खण्डमा व्याससँगै वितरित कठोरता U वक्र मापन गर्नुहोस्, र केन्द्रमा अर्ध-मार्टेनसाइट संरचना भएको रड फेला पार्नुहोस्। गोलो रडको व्यास त्यो क्रिटिकल व्यास हो। क्रिटिकल व्यास जति ठूलो हुन्छ, स्टीलको कठोरता त्यति नै उच्च हुन्छ।

(२) अन्त्य शमन परीक्षण विधि

अन्त्य-शमन परीक्षण विधिले मानक आकारको अन्त्य-शमन नमूना (Ф25mm×100mm) प्रयोग गर्दछ। अस्टेनिटाइजेसन पछि, नमूनालाई चिसो पार्न विशेष उपकरणहरूमा पानी छर्किन्छ। चिसो भएपछि, कठोरता अक्ष दिशामा मापन गरिन्छ - पानी-शमन गरिएको छेउबाट। दूरी सम्बन्ध वक्रको लागि परीक्षण विधि। अन्त्य-शमन परीक्षण विधि स्टीलको कठोरता निर्धारण गर्ने विधिहरू मध्ये एक हो। यसको फाइदाहरू सरल सञ्चालन र फराकिलो अनुप्रयोग दायरा हुन्।

४. तनाव, विकृति र क्र्याकिंग निभाउने

(१) शमन गर्दा वर्कपीसको आन्तरिक तनाव

जब वर्कपीसलाई क्वेन्चिङ माध्यममा द्रुत गतिमा चिसो पारिन्छ, किनकि वर्कपीसको आकार निश्चित हुन्छ र थर्मल चालकता गुणांक पनि निश्चित मान हुन्छ, चिसो प्रक्रियाको क्रममा वर्कपीसको भित्री भागमा एक निश्चित तापक्रम ढाँचा देखा पर्नेछ। सतहको तापक्रम कम हुन्छ, कोरको तापक्रम उच्च हुन्छ, र सतह र कोरको तापक्रम उच्च हुन्छ। तापक्रम भिन्नता हुन्छ। वर्कपीसको चिसो प्रक्रियाको क्रममा, दुई भौतिक घटनाहरू पनि हुन्छन्: एउटा थर्मल विस्तार हो, तापक्रम घट्दै जाँदा, वर्कपीसको रेखा लम्बाइ संकुचित हुनेछ; अर्को भनेको तापमान मार्टेन्साइट रूपान्तरण बिन्दुमा झर्दा अस्टेनाइटको मार्टेन्साइटमा रूपान्तरण हो।, जसले विशिष्ट मात्रा बढाउनेछ। चिसो प्रक्रियाको क्रममा तापक्रम भिन्नताको कारण, वर्कपीसको क्रस सेक्सनको साथ विभिन्न भागहरूमा थर्मल विस्तारको मात्रा फरक हुनेछ, र वर्कपीसको विभिन्न भागहरूमा आन्तरिक तनाव उत्पन्न हुनेछ। वर्कपीस भित्र तापक्रम भिन्नताको अस्तित्वको कारण, त्यहाँ त्यस्ता भागहरू पनि हुन सक्छन् जहाँ तापमान मार्टेन्साइट हुने बिन्दु भन्दा छिटो घट्छ। रूपान्तरण, आयतन विस्तार हुन्छ, र उच्च तापक्रम भएका भागहरू अझै पनि बिन्दु भन्दा माथि हुन्छन् र अझै पनि अस्टिनाइट अवस्थामा हुन्छन्। यी फरक भागहरूले विशिष्ट आयतन परिवर्तनहरूमा भिन्नताका कारण आन्तरिक तनाव पनि उत्पन्न गर्नेछन्। त्यसकारण, शमन र शीतलन प्रक्रियाको क्रममा दुई प्रकारका आन्तरिक तनाव उत्पन्न हुन सक्छन्: एउटा थर्मल तनाव हो; अर्को तन्तु तनाव हो।

आन्तरिक तनावको अस्तित्व समय विशेषताहरू अनुसार, यसलाई तात्कालिक तनाव र अवशिष्ट तनावमा पनि विभाजन गर्न सकिन्छ। चिसो प्रक्रियाको क्रममा एक निश्चित क्षणमा वर्कपीसले उत्पन्न गर्ने आन्तरिक तनावलाई तात्कालिक तनाव भनिन्छ; वर्कपीस चिसो भएपछि, वर्कपीस भित्र बाँकी रहेको तनावलाई अवशिष्ट तनाव भनिन्छ।

थर्मल तनावले वर्कपीसलाई तताउँदा (वा चिसो पार्दा) विभिन्न भागहरूमा तापक्रम भिन्नताका कारण असंगत थर्मल विस्तार (वा चिसो संकुचन) को कारणले हुने तनावलाई बुझाउँछ।

अब एउटा ठोस सिलिन्डरलाई उदाहरणको रूपमा लिनुहोस् जसले गर्दा यसको चिसो प्रक्रियाको क्रममा आन्तरिक तनावको गठन र परिवर्तन नियमहरू चित्रण गर्न सकिन्छ। यहाँ केवल अक्षीय तनावको बारेमा छलफल गरिएको छ। चिसो हुने सुरुमा, सतह चाँडै चिसो हुने भएकोले, तापक्रम कम हुन्छ, र धेरै संकुचित हुन्छ, जबकि कोर चिसो हुन्छ, तापक्रम उच्च हुन्छ, र संकुचन सानो हुन्छ। फलस्वरूप, सतह र भित्री भाग पारस्परिक रूपमा संयमित हुन्छन्, जसको परिणामस्वरूप सतहमा तन्य तनाव हुन्छ, जबकि कोर दबाबमा हुन्छ। तनाव। चिसो हुँदै जाँदा, भित्र र बाहिर बीचको तापक्रम भिन्नता बढ्छ, र आन्तरिक तनाव पनि तदनुसार बढ्छ। जब तनाव यस तापक्रममा उपज शक्ति भन्दा बढी हुन्छ, प्लास्टिक विकृति हुन्छ। मुटुको मोटाई सतहको भन्दा बढी भएकोले, मुटु सधैं अक्षीय रूपमा पहिले संकुचित हुन्छ। प्लास्टिक विकृतिको परिणामस्वरूप, आन्तरिक तनाव अब बढ्दैन। निश्चित समयसम्म चिसो भएपछि, सतहको तापक्रममा कमी बिस्तारै ढिलो हुनेछ, र यसको संकुचन पनि बिस्तारै घट्नेछ। यस समयमा, कोर अझै पनि संकुचित भइरहेको छ, त्यसैले सतहमा रहेको तन्य तनाव र कोरमा रहेको कम्प्रेसिभ तनाव बिस्तारै घट्दै जानेछ जबसम्म तिनीहरू गायब हुँदैनन्। यद्यपि, चिसो हुँदै जाँदा, सतहको आर्द्रता कम र कम हुँदै जान्छ, र संकुचन कम र कम हुँदै जान्छ, वा संकुचन बन्द पनि हुन्छ। कोरमा तापक्रम अझै उच्च भएकोले, यो संकुचन जारी रहनेछ, र अन्तमा वर्कपीसको सतहमा कम्प्रेसिभ तनाव बन्नेछ, जबकि कोरमा तन्य तनाव हुनेछ। यद्यपि, तापक्रम कम भएकोले, प्लास्टिक विकृति हुन सजिलो छैन, त्यसैले चिसो बढ्दै जाँदा यो तनाव बढ्नेछ। यो बढ्दै जान्छ र अन्ततः अवशिष्ट तनावको रूपमा वर्कपीस भित्र रहन्छ।

यो देख्न सकिन्छ कि शीतलन प्रक्रियाको क्रममा थर्मल तनावले सुरुमा सतह तहलाई तन्काउँछ र कोरलाई संकुचित गर्छ, र बाँकी रहेको अवशिष्ट तनाव भनेको सतह तहलाई संकुचित गर्छ र कोरलाई तन्काउँछ।

संक्षेपमा भन्नु पर्दा, शीतलन प्रक्रियाको क्रममा उत्पन्न हुने थर्मल तनाव शीतलन प्रक्रियाको क्रस-सेक्शनल तापक्रम भिन्नताको कारणले हुन्छ। शीतलन दर जति बढी हुन्छ र क्रस-सेक्शनल तापक्रम भिन्नता जति बढी हुन्छ, उत्पन्न हुने थर्मल तनाव त्यति नै बढी हुन्छ। एउटै शीतलन माध्यम अवस्थाहरूमा, वर्कपीसको तताउने तापक्रम जति उच्च हुन्छ, आकार जति ठूलो हुन्छ, स्टीलको थर्मल चालकता त्यति नै सानो हुन्छ, वर्कपीस भित्रको तापक्रम भिन्नता त्यति नै बढी हुन्छ, र थर्मल तनाव त्यति नै बढी हुन्छ। यदि वर्कपीसलाई उच्च तापक्रममा असमान रूपमा चिसो पारियो भने, यो विकृत र विकृत हुनेछ। यदि वर्कपीसको शीतलन प्रक्रियाको क्रममा उत्पन्न हुने तात्कालिक तन्य तनाव सामग्रीको तन्य शक्ति भन्दा बढी छ भने, शीतलन दरारहरू देखा पर्नेछन्।

चरण रूपान्तरण तनावले ताप उपचार प्रक्रियाको क्रममा वर्कपीसका विभिन्न भागहरूमा चरण रूपान्तरणको फरक समयको कारणले हुने तनावलाई जनाउँछ, जसलाई तन्तु तनाव पनि भनिन्छ।

शमन र द्रुत शीतलनको समयमा, जब सतह तहलाई Ms बिन्दुमा चिसो पारिन्छ, मार्टेन्सिटिक रूपान्तरण हुन्छ र भोल्युम विस्तार हुन्छ। यद्यपि, रूपान्तरण नभएको कोरको अवरोधका कारण, सतह तहले कम्प्रेसिभ तनाव उत्पन्न गर्दछ, जबकि कोरमा तन्य तनाव हुन्छ। जब तनाव पर्याप्त ठूलो हुन्छ, यसले विकृति निम्त्याउँछ। जब कोरलाई Ms बिन्दुमा चिसो पारिन्छ, यसले मार्टेन्सिटिक रूपान्तरण पनि पार गर्नेछ र आयतनमा विस्तार हुनेछ। यद्यपि, कम प्लास्टिसिटी र उच्च शक्ति भएको रूपान्तरित सतह तहको अवरोधका कारण, यसको अन्तिम अवशिष्ट तनाव सतह तनावको रूपमा हुनेछ, र कोर दबाबमा हुनेछ। यो देख्न सकिन्छ कि चरण परिवर्तन तनावको परिवर्तन र अन्तिम अवस्था थर्मल तनावको ठीक विपरीत छ। यसबाहेक, चरण परिवर्तन तनाव कम प्लास्टिसिटीको साथ कम तापक्रममा हुने भएकोले, यस समयमा विकृति गाह्रो हुन्छ, त्यसैले चरण परिवर्तन तनावले वर्कपीस क्र्याक हुने सम्भावना बढी हुन्छ।

चरण रूपान्तरण तनावको आकारलाई असर गर्ने धेरै कारकहरू छन्। मार्टेन्साइट रूपान्तरण तापमान दायरामा स्टीलको शीतलन दर जति छिटो हुन्छ, स्टीलको टुक्राको आकार जति ठूलो हुन्छ, स्टीलको थर्मल चालकता त्यति नै खराब हुन्छ, मार्टेन्साइटको विशिष्ट आयतन जति ठूलो हुन्छ, चरण रूपान्तरण तनाव त्यति नै ठूलो हुन्छ। यो जति ठूलो हुन्छ। यसको अतिरिक्त, चरण रूपान्तरण तनाव स्टीलको संरचना र स्टीलको कठोरतासँग पनि सम्बन्धित छ। उदाहरणका लागि, उच्च कार्बन उच्च मिश्र धातु स्टीलले यसको उच्च कार्बन सामग्रीको कारणले मार्टेन्साइटको विशिष्ट आयतन बढाउँछ, जसले स्टीलको चरण रूपान्तरण तनाव बढाउनु पर्छ। यद्यपि, कार्बन सामग्री बढ्दै जाँदा, Ms बिन्दु घट्छ, र शमन पछि ठूलो मात्रामा राखिएको अस्टिनाइट हुन्छ। यसको भोल्युम विस्तार घट्छ र अवशिष्ट तनाव कम हुन्छ।

(२) शमन गर्दा वर्कपीसको विकृति

शमन गर्ने क्रममा, वर्कपीसमा दुई मुख्य प्रकारका विकृतिहरू हुन्छन्: एउटा वर्कपीसको ज्यामितीय आकारमा परिवर्तन हो, जुन आकार र आकारमा परिवर्तनको रूपमा प्रकट हुन्छ, जसलाई प्रायः वार्पिङ विकृति भनिन्छ, जुन शमन गर्ने तनावको कारणले हुन्छ; अर्को भोल्युम विकृति हो।, जुन वर्कपीसको आयतनको समानुपातिक विस्तार वा संकुचनको रूपमा प्रकट हुन्छ, जुन चरण परिवर्तनको क्रममा विशिष्ट भोल्युममा परिवर्तनको कारणले हुन्छ।

वार्पिङ विकृतिमा आकार विकृति र घुमाउरो विकृति पनि समावेश छ। घुमाउरो विकृति मुख्यतया तताउने क्रममा भट्टीमा वर्कपीसको अनुचित स्थान, वा शमन गर्नु अघि विकृति सुधार पछि आकार उपचारको अभाव, वा वर्कपीस चिसो हुँदा वर्कपीसको विभिन्न भागहरूको असमान चिसोपनको कारणले हुन्छ। यो विकृतिलाई विशिष्ट परिस्थितिहरूको लागि विश्लेषण र समाधान गर्न सकिन्छ। निम्नले मुख्यतया भोल्युम विकृति र आकार विकृतिको बारेमा छलफल गर्दछ।

१) शमन विकृतिको कारण र यसको परिवर्तनशील नियमहरू

संरचनात्मक रूपान्तरणको कारणले हुने आयतन विकृति शमन गर्नु अघि वर्कपीसको संरचनात्मक अवस्था सामान्यतया परलाइट हुन्छ, अर्थात्, फेराइट र सिमेन्टाइटको मिश्रित संरचना, र शमन पछि यो मार्टेन्सिटिक संरचना हो। यी तन्तुहरूको फरक विशिष्ट आयतनहरूले शमन गर्नु अघि र पछि भोल्युम परिवर्तनहरू निम्त्याउनेछ, जसको परिणामस्वरूप विकृति हुनेछ। यद्यपि, यो विकृतिले वर्कपीसलाई समानुपातिक रूपमा विस्तार र संकुचित मात्रा दिन्छ, त्यसैले यसले वर्कपीसको आकार परिवर्तन गर्दैन।

थप रूपमा, ताप उपचार पछि संरचनामा जति धेरै मार्टेन्साइट हुन्छ, वा मार्टेन्साइटमा कार्बन सामग्री जति बढी हुन्छ, यसको आयतन विस्तार त्यति नै बढी हुन्छ, र राखिएको अस्टिनाइटको मात्रा जति बढी हुन्छ, आयतन विस्तार त्यति नै कम हुन्छ। त्यसकारण, ताप उपचारको क्रममा मार्टेन्साइट र अवशिष्ट मार्टेन्साइटको सापेक्षिक सामग्री नियन्त्रण गरेर भोल्युम परिवर्तन नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। यदि राम्ररी नियन्त्रण गरियो भने, भोल्युम न त विस्तार हुनेछ न संकुचित हुनेछ।

थर्मल तनावको कारणले हुने आकार विकृति थर्मल तनावको कारणले हुने विकृति उच्च तापक्रम क्षेत्रहरूमा हुन्छ जहाँ स्टीलका भागहरूको उत्पादन शक्ति कम हुन्छ, प्लास्टिसिटी उच्च हुन्छ, सतह छिटो चिसो हुन्छ, र वर्कपीसको भित्र र बाहिर बीचको तापक्रम भिन्नता सबैभन्दा ठूलो हुन्छ। यस समयमा, तात्कालिक थर्मल तनाव सतह तन्य तनाव र कोर कम्प्रेसिभ तनाव हो। यस समयमा कोर तापक्रम उच्च भएकोले, उपज शक्ति सतह भन्दा धेरै कम हुन्छ, त्यसैले यो बहु-दिशात्मक कम्प्रेसिभ तनावको कार्य अन्तर्गत विकृतिको रूपमा प्रकट हुन्छ, अर्थात्, घन दिशामा गोलाकार हुन्छ। विविधता। परिणामस्वरूप ठूलो संकुचित हुन्छ, जबकि सानो विस्तार हुन्छ। उदाहरणका लागि, लामो सिलिन्डर लम्बाइ दिशामा छोटो हुन्छ र व्यास दिशामा विस्तार हुन्छ।

तन्तु तनावका कारण हुने आकार विकृति तन्तु तनावका कारण हुने विकृति तन्तु तनावको कारणले हुने विकृति पनि तन्तु तनाव अधिकतम हुने प्रारम्भिक क्षणमा हुन्छ। यस समयमा, क्रस-सेक्शन तापमान भिन्नता ठूलो हुन्छ, कोर तापक्रम उच्च हुन्छ, यो अझै पनि अस्टिनाइट अवस्थामा हुन्छ, प्लास्टिसिटी राम्रो हुन्छ, र उपज शक्ति कम हुन्छ। तात्कालिक तन्तु तनाव सतह कम्प्रेसिभ तनाव र कोर तन्तु तनाव हो। त्यसकारण, बहु-दिशात्मक तन्तु तनावको कार्य अन्तर्गत कोरको लम्बाइको रूपमा विकृति प्रकट हुन्छ। परिणाम यो हुन्छ कि तन्तु तनावको कार्य अन्तर्गत, वर्कपीसको ठूलो पक्ष लामो हुन्छ, जबकि सानो पक्ष छोटो हुन्छ। उदाहरणका लागि, लामो सिलिन्डरमा तन्तु तनावको कारणले हुने विकृति लम्बाइमा लम्बाइ र व्यासमा कमी हो।

तालिका ५.३ ले विभिन्न विशिष्ट स्टील भागहरूको शमन विकृति नियमहरू देखाउँछ।

२) शमन विकृतिलाई असर गर्ने कारकहरू

शमन विकृतिलाई असर गर्ने कारकहरू मुख्यतया स्टीलको रासायनिक संरचना, मूल संरचना, भागहरूको ज्यामिति र ताप उपचार प्रक्रिया हुन्।

३) दरारहरू निभाउने

भागहरूमा दरारहरू मुख्यतया शीतलन र शीतलनको अन्तिम चरणमा हुन्छन्, अर्थात्, मार्टेन्सिटिक रूपान्तरण मूल रूपमा पूरा भएपछि वा पूर्ण शीतलन पछि, भागहरूमा तन्य तनाव स्टीलको फ्र्याक्चर बल भन्दा बढी भएकोले भंगुर विफलता हुन्छ। दरारहरू सामान्यतया अधिकतम तन्य विकृतिको दिशामा लम्ब हुन्छन्, त्यसैले भागहरूमा दरारका विभिन्न रूपहरू मुख्यतया तनाव वितरण अवस्थामा निर्भर गर्दछन्।

सामान्य प्रकारका शमन दरारहरू: अनुदैर्ध्य (अक्षीय) दरारहरू मुख्यतया तब उत्पन्न हुन्छन् जब स्पर्शिक तन्य तनाव सामग्रीको ब्रेकिंग शक्ति भन्दा बढी हुन्छ; अनुप्रस्थ दरारहरू तब बन्छन् जब भागको भित्री सतहमा बनेको ठूलो अक्षीय तन्य तनाव सामग्रीको ब्रेकिंग शक्ति भन्दा बढी हुन्छ। दरारहरू; सतहमा दुई-आयामी तन्य तनावको कार्य अन्तर्गत नेटवर्क दरारहरू बन्छन्; पिलिंग दरारहरू धेरै पातलो कडा तहमा हुन्छन्, जुन तनाव तीव्र रूपमा परिवर्तन हुँदा र अत्यधिक तन्य तनाव रेडियल दिशामा कार्य गर्दा हुन सक्छ। दरारको प्रकार।

अनुदैर्ध्य दरारहरूलाई अक्षीय दरार पनि भनिन्छ। दरारहरू भागको सतह नजिकै अधिकतम तन्य तनावमा हुन्छन्, र केन्द्रतिर निश्चित गहिराइ हुन्छ। दरारहरूको दिशा सामान्यतया अक्षसँग समानान्तर हुन्छ, तर भागमा तनाव एकाग्रता हुँदा वा आन्तरिक संरचनात्मक दोषहरू हुँदा दिशा पनि परिवर्तन हुन सक्छ।

वर्कपीस पूर्ण रूपमा निभाइसकेपछि, अनुदैर्ध्य दरारहरू हुने सम्भावना हुन्छ। यो निभाइएको वर्कपीसको सतहमा ठूलो स्पर्शरेखा तन्य तनावसँग सम्बन्धित छ। स्टीलको कार्बन सामग्री बढ्दै जाँदा, अनुदैर्ध्य दरारहरू बन्ने प्रवृत्ति बढ्छ। कम कार्बन स्टीलमा मार्टेन्साइटको सानो विशिष्ट मात्रा र बलियो थर्मल तनाव हुन्छ। सतहमा ठूलो अवशिष्ट कम्प्रेसिभ तनाव हुन्छ, त्यसैले यसलाई निभाउन सजिलो हुँदैन। कार्बन सामग्री बढ्दै जाँदा, सतहको कम्प्रेसिभ तनाव घट्छ र संरचनात्मक तनाव बढ्छ। एकै समयमा, शिखर तन्य तनाव सतह तह तिर सर्छ। त्यसकारण, उच्च कार्बन स्टील धेरै तताउँदा अनुदैर्ध्य कम्प्रेसिभ दरारहरूको जोखिममा हुन्छ।

भागहरूको आकारले अवशिष्ट तनावको आकार र वितरणलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ, र यसको शमन गर्ने क्र्याकिङ प्रवृत्ति पनि फरक हुन्छ। खतरनाक क्रस-सेक्शन साइज दायरा भित्र शमन गरेर अनुदैर्ध्य दरारहरू पनि सजिलै बन्छन्। थप रूपमा, स्टील कच्चा पदार्थहरूको अवरोधले प्रायः अनुदैर्ध्य दरारहरू निम्त्याउँछ। धेरैजसो स्टील भागहरू रोलिङद्वारा बनाइने भएकोले, स्टीलमा गैर-गोल्ड समावेशहरू, कार्बाइडहरू, आदि विरूपण दिशामा वितरित हुन्छन्, जसले गर्दा स्टील एनिसोट्रोपिक हुन्छ। उदाहरणका लागि, यदि उपकरण स्टीलमा ब्यान्ड-जस्तो संरचना छ भने, शमन पछि यसको ट्रान्सभर्स फ्र्याक्चर बल अनुदैर्ध्य फ्र्याक्चर बल भन्दा 30% देखि 50% सानो हुन्छ। यदि स्टीलमा गैर-गोल्ड समावेशहरू जस्ता कारकहरू छन् जसले तनाव एकाग्रता निम्त्याउँछ, स्पर्शिक तनाव अक्षीय तनाव भन्दा बढी भए पनि, अनुदैर्ध्य दरारहरू कम तनाव अवस्थाहरूमा बन्न सजिलो हुन्छ। यस कारणले गर्दा, स्टीलमा गैर-धातु समावेशहरू र चिनीको स्तरको कडा नियन्त्रण शमन गर्ने दरारहरू रोक्नको लागि एक महत्त्वपूर्ण कारक हो।

ट्रान्सभर्स क्र्याक र आर्क क्र्याकको आन्तरिक तनाव वितरण विशेषताहरू यस प्रकार छन्: सतह कम्प्रेसिभ तनावको अधीनमा हुन्छ। निश्चित दूरीको लागि सतह छोडेपछि, कम्प्रेसिभ तनाव ठूलो तन्य तनावमा परिवर्तन हुन्छ। तन्य तनावको क्षेत्रमा दरार हुन्छ, र त्यसपछि जब आन्तरिक तनाव यो भागको सतहमा फैलिन्छ तब मात्र यसलाई पुन: वितरण गरिन्छ वा स्टीलको भंगुरता अझ बढ्छ।

ट्रान्सभर्स क्र्याकहरू प्रायः ठूला शाफ्ट भागहरू, जस्तै रोलरहरू, टर्बाइन रोटरहरू वा अन्य शाफ्ट भागहरूमा देखा पर्दछ। क्र्याकहरूको विशेषताहरू यो हो कि तिनीहरू अक्ष दिशामा लम्ब हुन्छन् र भित्रबाट बाहिर भाँचिन्छन्। तिनीहरू प्रायः कडा हुनु अघि बनाइन्छन् र थर्मल तनावको कारणले हुन्छन्। ठूला फोर्जिंगहरूमा प्रायः धातुकर्म दोषहरू हुन्छन् जस्तै छिद्रहरू, समावेशहरू, फोर्जिंग क्र्याकहरू र सेतो दागहरू। यी दोषहरू अक्षीय तन्य तनावको कार्य अन्तर्गत फ्र्याक्चर र ब्रेकको सुरुवात बिन्दुको रूपमा काम गर्छन्। आर्क क्र्याकहरू थर्मल तनावको कारणले हुन्छन् र सामान्यतया भागको आकार परिवर्तन हुने भागहरूमा आर्क आकारमा वितरित हुन्छन्। यो मुख्यतया वर्कपीस भित्र वा तीखा किनारहरू, खाँचोहरू र प्वालहरू नजिक हुन्छ, र आर्क आकारमा वितरित हुन्छ। जब ८० देखि १०० मिमी वा सोभन्दा बढी व्यास वा मोटाई भएका उच्च-कार्बन स्टील भागहरू निभाइँदैनन्, सतहले कम्प्रेसिभ तनाव देखाउनेछ र केन्द्रले टेन्सिल तनाव देखाउनेछ। तनाव, अधिकतम तन्य तनाव कडा तहबाट गैर-कठोर तहमा संक्रमण क्षेत्रमा हुन्छ, र आर्क क्र्याकहरू यी क्षेत्रहरूमा हुन्छन्। यसको अतिरिक्त, तीखा किनाराहरू र कुनाहरूमा चिसो हुने दर छिटो हुन्छ र सबै निभ्छन्। कोमल भागहरूमा, अर्थात्, कठोर नगरिएको क्षेत्रमा संक्रमण गर्दा, यहाँ अधिकतम तन्य तनाव क्षेत्र देखा पर्दछ, त्यसैले चाप दरारहरू हुने सम्भावना हुन्छ। वर्कपीसको पिन प्वाल, ग्रूभ वा केन्द्र प्वाल नजिकको चिसो दर ढिलो हुन्छ, सम्बन्धित कडा तह पातलो हुन्छ, र कडा पारिएको संक्रमण क्षेत्र नजिकको तन्य तनावले सजिलै चाप दरारहरू निम्त्याउन सक्छ।

जालीदार दरारहरू, जसलाई सतह दरार पनि भनिन्छ, सतह दरारहरू हुन्। दरारको गहिराई उथले हुन्छ, सामान्यतया ०.०१ ~ १.५ मिमी वरिपरि। यस प्रकारको दरारको मुख्य विशेषता भनेको दरारको मनमानी दिशा भागको आकारसँग कुनै सम्बन्ध हुँदैन। धेरै दरारहरू एकअर्कासँग जोडिएका हुन्छन् र नेटवर्क बनाउँछन् र व्यापक रूपमा वितरित हुन्छन्। जब दरारको गहिराई ठूलो हुन्छ, जस्तै १ मिमी भन्दा बढी, नेटवर्क विशेषताहरू गायब हुन्छन् र अनियमित रूपमा उन्मुख वा अनुदैर्ध्य रूपमा वितरित दरारहरू हुन्छन्। नेटवर्क दरारहरू सतहमा दुई-आयामी तन्य तनावको अवस्थासँग सम्बन्धित छन्।

सतहमा डिकार्बुराइज्ड तह भएका उच्च कार्बन वा कार्बराइज्ड स्टीलका भागहरूमा शमनको समयमा नेटवर्क दरारहरू बन्ने सम्भावना हुन्छ। यो किनभने सतह तहमा कार्बन सामग्री कम हुन्छ र मार्टेन्साइटको भित्री तह भन्दा सानो विशिष्ट आयतन हुन्छ। शमनको समयमा, कार्बाइडको सतह तह तन्य तनावको अधीनमा हुन्छ। मेकानिकल प्रशोधनको क्रममा डिफस्फोराइजेशन तह पूर्ण रूपमा हटाइएको छैन भने पनि उच्च-फ्रिक्वेन्सी वा ज्वाला सतह शमनको समयमा नेटवर्क दरारहरू बन्नेछन्। यस्ता दरारहरूबाट बच्नको लागि, भागहरूको सतहको गुणस्तर कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ, र गर्मी उपचारको क्रममा अक्सिडेशन वेल्डिंगलाई रोक्नुपर्छ। थप रूपमा, फोर्जिङ डाइ निश्चित समयको लागि प्रयोग गरिसकेपछि, गुहामा स्ट्रिपहरू वा नेटवर्कहरूमा देखा पर्ने थर्मल थकान दरारहरू र शमन भागहरूको ग्राइन्डिङ प्रक्रियामा दरारहरू सबै यस फारमसँग सम्बन्धित छन्।

सतह तहको धेरै साँघुरो क्षेत्रमा पिलिङ क्र्याकहरू हुन्छन्। कम्प्रेसिभ स्ट्रेस अक्षीय र ट्यान्जेन्टियल दिशामा कार्य गर्दछ, र तन्य तनाव रेडियल दिशामा हुन्छ। दरारहरू भागको सतहसँग समानान्तर हुन्छन्। सतह शमन र कार्बराइजिङ भागहरू चिसो भएपछि कडा तहको पिलिङ त्यस्ता दरारहरूमा पर्छ। यसको घटना कडा तहमा असमान संरचनासँग सम्बन्धित छ। उदाहरणका लागि, मिश्र धातु कार्बराइज्ड स्टीललाई निश्चित गतिमा चिसो पारेपछि, कार्बराइज्ड तहमा संरचना हुन्छ: अत्यन्तै राम्रो परलाइट + कार्बाइडको बाहिरी तह, र उपतह मार्टेन्साइट + अवशिष्ट अस्टेनाइट हो, भित्री तह फाइन परलाइट वा अत्यन्तै राम्रो परलाइट संरचना हो। उप-तह मार्टेन्साइटको गठन विशिष्ट आयतन सबैभन्दा ठूलो भएकोले, भोल्युम विस्तारको परिणाम यो हो कि कम्प्रेसिभ स्ट्रेस अक्षीय र ट्यान्जेन्टियल दिशामा सतह तहमा कार्य गर्दछ, र तन्य तनाव रेडियल दिशामा हुन्छ, र भित्री भागमा तनाव उत्परिवर्तन हुन्छ, कम्प्रेसिभ स्ट्रेस अवस्थामा संक्रमण हुन्छ, र पिलिङ क्र्याकहरू अत्यन्तै पातलो क्षेत्रहरूमा हुन्छन् जहाँ तनाव तीव्र रूपमा संक्रमण हुन्छ। सामान्यतया, सतहको समानान्तर भित्र दरारहरू लुकेका हुन्छन्, र गम्भीर अवस्थामा सतहको छाला निस्कन सक्छ। यदि कार्बराइज्ड भागहरूको चिसो दर तीव्र वा कम गरियो भने, कार्बराइज्ड तहमा एक समान मार्टेन्साइट संरचना वा अल्ट्रा-फाइन परलाइट संरचना प्राप्त गर्न सकिन्छ, जसले त्यस्ता दरारहरू हुनबाट रोक्न सक्छ। थप रूपमा, उच्च-फ्रिक्वेन्सी वा ज्वाला सतह शमन गर्दा, सतह प्रायः धेरै तातो हुन्छ र कडा तहको साथ संरचनात्मक असंगतताले सजिलैसँग त्यस्ता सतह दरारहरू बनाउन सक्छ।

माइक्रोक्र्याकहरू माथि उल्लिखित चारवटा दरारहरू भन्दा फरक छन् किनकि तिनीहरू माइक्रोस्ट्रेसको कारणले हुन्छन्। उच्च-कार्बन उपकरण स्टील वा कार्बराइज्ड वर्कपीसहरू शमन, अत्यधिक तातो र ग्राइन्डिङ पछि देखा पर्ने अन्तर-दानादार दरारहरू, साथै शमन भागहरूको समयमै टेम्परिंग नगर्दा हुने दरारहरू, सबै स्टीलमा माइक्रोक्र्याकहरूको अस्तित्व र त्यसपछिको विस्तारसँग सम्बन्धित छन्।

माइक्रोक्र्याक्सलाई माइक्रोस्कोपमुनि जाँच गर्नुपर्छ। तिनीहरू सामान्यतया मूल अस्टिनाइट दानाको सीमामा वा मार्टेन्साइट पानाहरूको जंक्शनमा हुन्छन्। केही दरारहरू मार्टेन्साइट पानाहरूमा प्रवेश गर्छन्। अनुसन्धानले देखाउँछ कि फ्लेकी ट्विन गरिएको मार्टेन्साइटमा माइक्रोक्र्याक्सहरू बढी सामान्य हुन्छन्। कारण यो हो कि फ्लेकी मार्टेन्साइट उच्च गतिमा बढ्दा एकअर्कासँग ठोक्किन्छ र उच्च तनाव उत्पन्न गर्दछ। यद्यपि, जुम्ल्याहा मार्टेन्साइट आफैं भंगुर हुन्छ र प्लास्टिक विकृति उत्पादन गर्न सक्दैन तनावलाई आराम दिन्छ, जसले गर्दा सजिलै माइक्रोक्र्याक्सहरू निम्त्याउँछ। अस्टिनाइट दानाहरू मोटा हुन्छन् र माइक्रोक्र्याक्सको लागि संवेदनशीलता बढ्छ। स्टीलमा माइक्रोक्र्याक्सको उपस्थितिले निभाएका भागहरूको बल र प्लास्टिसिटीलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्नेछ, जसले गर्दा भागहरूको प्रारम्भिक क्षति (फ्र्याक्चर) हुन्छ।

उच्च-कार्बन स्टीलका भागहरूमा माइक्रोक्र्याकहरूबाट बच्नको लागि, कम शमन तापक्रम, राम्रो मार्टेन्साइट संरचना प्राप्त गर्ने, र मार्टेन्साइटमा कार्बन सामग्री घटाउने जस्ता उपायहरू अपनाउन सकिन्छ। थप रूपमा, शमन पछि समयमै टेम्परिङ आन्तरिक तनाव कम गर्ने प्रभावकारी विधि हो। परीक्षणहरूले प्रमाणित गरेका छन् कि २०० डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि पर्याप्त टेम्परिङ पछि, दरारहरूमा अवक्षेपित कार्बाइडहरूले दरारहरूलाई "वेल्डिंग" गर्ने प्रभाव पार्छ, जसले माइक्रोक्र्याकहरूको जोखिमलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सक्छ।

माथि दरार वितरण ढाँचाको आधारमा दरारको कारण र रोकथाम विधिहरूको छलफल गरिएको छ। वास्तविक उत्पादनमा, दरारको वितरण स्टीलको गुणस्तर, भागको आकार, र तातो र चिसो प्रशोधन प्रविधि जस्ता कारकहरूको कारणले फरक हुन्छ। कहिलेकाहीँ ताप उपचार अघि नै दरारहरू अवस्थित हुन्छन् र शमन प्रक्रियाको क्रममा थप विस्तार हुन्छन्; कहिलेकाहीँ एकै समयमा एउटै भागमा धेरै प्रकारका दरारहरू देखा पर्न सक्छन्। यस अवस्थामा, दरारको रूपात्मक विशेषताहरूको आधारमा, फ्र्याक्चर सतहको म्याक्रोस्कोपिक विश्लेषण, मेटालोग्राफिक परीक्षण, र आवश्यक पर्दा, रासायनिक विश्लेषण र अन्य विधिहरू प्रयोग गरी सामग्रीको गुणस्तर, संगठनात्मक संरचनादेखि ताप उपचार तनावका कारणहरूसम्म विस्तृत विश्लेषण गर्न प्रयोग गर्नुपर्छ। मुख्य कारणहरू र त्यसपछि प्रभावकारी निवारक उपायहरू निर्धारण गर्नुहोस्।

दरारहरूको फ्र्याक्चर विश्लेषण दरारहरूको कारणहरूको विश्लेषण गर्ने एक महत्त्वपूर्ण विधि हो। कुनै पनि फ्र्याक्चरको दरारको लागि सुरुवात बिन्दु हुन्छ। दरारहरू शमन गर्ने काम सामान्यतया रेडियल दरारहरूको अभिसरण बिन्दुबाट सुरु हुन्छ।

यदि दरारको उत्पत्ति भागको सतहमा अवस्थित छ भने, यसको अर्थ सतहमा अत्यधिक तन्य तनावको कारणले दरार भएको हो। यदि सतहमा समावेशीकरण जस्ता संरचनात्मक दोषहरू छैनन्, तर गम्भीर चक्कु चिन्हहरू, अक्साइड स्केल, स्टीलका भागहरूको तीखो कुनाहरू, वा संरचनात्मक उत्परिवर्तन भागहरू जस्ता तनाव एकाग्रता कारकहरू छन् भने, दरारहरू हुन सक्छन्।

यदि दरारको उत्पत्ति भाग भित्र छ भने, यो भौतिक दोष वा अत्यधिक आन्तरिक अवशिष्ट तन्य तनावसँग सम्बन्धित छ। सामान्य शमनको फ्र्याक्चर सतह खैरो र मसिनो पोर्सिलेन हुन्छ। यदि फ्र्याक्चर सतह गाढा खैरो र खस्रो छ भने, यो अत्यधिक तातो वा मूल तन्तु बाक्लो भएको कारणले हुन्छ।

सामान्यतया, शमन गर्ने दरारको गिलास खण्डमा कुनै अक्सिडेशन रंग हुनुहुँदैन, र शमन गर्ने दरार वरिपरि कुनै डिकार्बुराइजेशन हुनुहुँदैन। यदि दरार वरिपरि डिकार्बुराइजेशन वा शमन गर्ने भागमा अक्सिडाइज्ड रंग छ भने, यसले संकेत गर्दछ कि भागमा पहिले नै शमन गर्नु अघि नै दरारहरू थिए, र मूल दरारहरू ताप उपचार तनावको प्रभावमा विस्तार हुनेछन्। यदि भागको दरार नजिकै पृथक कार्बाइड र समावेशहरू देखिए भने, यसको अर्थ दरारहरू कच्चा पदार्थमा कार्बाइडहरूको गम्भीर पृथकीकरण वा समावेशहरूको उपस्थितिसँग सम्बन्धित छन्। यदि दरारहरू माथिको घटना बिना तीखो कुनाहरूमा मात्र देखा पर्छन् वा भागको उत्परिवर्तन भागहरूलाई आकार दिन्छन् भने, यसको अर्थ भागको अनुचित संरचनात्मक डिजाइन वा दरारहरू रोक्नको लागि अनुचित उपायहरू, वा अत्यधिक ताप उपचार तनावको कारणले गर्दा दरार भएको हो।

यसको अतिरिक्त, रासायनिक ताप उपचार र सतह शमन गर्ने भागहरूमा दरारहरू प्रायः कडा तहको नजिक देखा पर्दछन्। कडा तहको संरचना सुधार गर्नु र ताप उपचार तनाव कम गर्नु सतह दरारहरूबाट बच्ने महत्त्वपूर्ण तरिकाहरू हुन्।