Orsök bjögunar í smíða eftir hitameðferð

Eftir glæðingu, eðlilega, slökkva, mildun og yfirborðsbreytingarhitameðferð getur smiðjan valdið hitameðferðarbjögun.

Grunnorsök röskunarinnar er innra álag smíðannar við hitameðhöndlun, það er að segja að innra álag smíðasins eftir hitameðhöndlun helst vegna mismunar á hitastigi innan og utan og munurinn á umbreytingu byggingar.

Þegar þetta álag fer yfir viðmiðunarmark stálsins á ákveðnu augnabliki meðan á hitameðhöndluninni stendur mun það valda röskun á járnsmíði.

Innri streita sem framleitt er í hitameðferðarferlinu felur í sér hitaálag og fasabreytingarálag.

1

1. Hitaálagið
Þegar smíðað er hitað og kælt fylgir því fyrirbæri hitauppstreymis og köldu samdráttar. Þegar yfirborð og kjarni smíðannar eru hituð eða kæld á mismunandi hraða, sem veldur hitamun, er stækkun eða samdráttur rúmmálsins einnig frábrugðin yfirborði og kjarna. Innra álag sem stafar af mismunandi rúmmálsbreytingum vegna hitamismunar er kallað hitaálag.
Í hitameðhöndlunarferlinu birtist hitauppstreymi smíðasins aðallega sem: þegar smiðjan er hituð hækkar yfirborðshiti hraðar en kjarninn, yfirborðshiti er hátt og stækkar, kjarnahiti er lágt og stækkar ekki , á þessum tíma yfirborðsþjöppunarálag og kjarnaspennuálag.
Eftir lofthitun hækkar kjarnahiti og smiðjan stækkar. Á þessum tímapunkti sýnir smíðarinn rúmmálsstækkun.
Kæling vinnustykkisins, yfirborðið kólnar hraðar en kjarninn, yfirborðsrýrnun, hár hiti hjartans til að koma í veg fyrir rýrnun, togálag á yfirborðinu, hjartað framleiðir þrýstiálag, þegar það er kælt niður í ákveðið hitastig, hefur yfirborðið kælt ekki lengur samdráttur, og kjarnakæling á sér stað vegna áframhaldandi samdráttar, yfirborðið er þrýstiálag, en hjarta togspennu, streita í lok kælingarinnar enn eru til innan smíðanna og vísað til sem afgangsspennu.

1

2. Fasabreytingarálag

Í hitameðferðarferlinu verður massi og rúmmál smíða að breytast vegna þess að massi og rúmmál mismunandi mannvirkja eru mismunandi.
Vegna hitamismunsins á yfirborði og kjarna smiðjunnar er vefjaumbreytingin milli yfirborðs og kjarna ekki tímabær, þannig að innri streita verður til þegar innri og ytri massa og rúmmálsbreyting er mismunandi.
Þessi tegund af innri streitu sem stafar af mismun á umbreytingu vefja er kölluð fasabreytingarálag.

Massarúmmál grunnmannvirkja í stáli er aukið í röð austenít, perlít, sostenít, troostít, hypobainít, mildað martensít og martensít.
Til dæmis, þegar smiðjan er slökkt og fljótt kæld, breytist yfirborðslagið úr austeníti í martensít og rúmmálið stækkað, en hjartað er enn í austenítástandi, sem kemur í veg fyrir útþenslu yfirborðslagsins. Afleiðingin er sú að hjarta smiðjunnar verður fyrir togálagi en yfirborðslagið verður fyrir þrýstiálagi.
Þegar það heldur áfram að kólna lækkar yfirborðshitastigið og það stækkar ekki lengur, en rúmmál hjartans heldur áfram að bólgna þegar það breytist í martensít, þannig að yfirborðið kemur í veg fyrir það, þannig að hjartað verður fyrir þrýstiálagi, og yfirborðið verður fyrir togstreitu.
Eftir að hnúturinn hefur verið kældur verður þessi streita áfram inni í smiðjunni og verður að afgangsálagi.

Þess vegna, meðan á slökkvi- og kælingarferlinu stendur, eru varmaálagið og fasabreytingarálagið gagnstætt og spennurnar tvær sem eru eftir í smíðanni eru einnig andstæðar.
Samsett streita hitaálags og fasabreytingaálags er kallað slökkvi á innri streitu.
Þegar innri streita sem eftir er í járnsmíði fer yfir viðmiðunarmark stálsins, mun vinnustykkið framleiða plastaflögun, sem leiðir til aflögunar á smíða.

(frá: 168 smíðaneti)


Birtingartími: 29. maí 2020

  • Fyrri:
  • Næst: