یکی از تکنیک هایی که پس از تولید فولاد برای رسیدن به خواص مناسب مثل سختی بالا در فولاد انجام می‌شود، اجرای عملیات حرارتی می‌باشد.
برای انجام عملیات حرارتی، به قطعاتی نیاز است که دارای سطحی سخت باشند تا بتوانند عملکرد مناسبی هنگام روبه رویی با سایش ها و تنش ها از خود نشان بدهند. این قطعات شامل یاتاقان های غلتکی و چرخ دنده ها می‌باشند.
به فرآیندی که در آن سطح فلز با استفاده از یک لایه ی نازک از آلیاژ فلزی روی هسته ی نرم تر تقویت می‌شود، سخت کاری سطحی میگویند.
هنگامی که کربن به سطوح فولاد کم کربن و به ساختار بلوری آن نفوذ کند، سبب افزایش سختی و مقاومت لایه ی خارجی فولاد می‌شود.
میزان ورودی کربن به راحتی قابل کنترل است، بر همین اساس می توان خصوصیات مکانیکی آن را تحت کنترل نگه داشت.
برای سخت کاری مقاطع فولادی، از دو روش اصلی استفاده می‌شود که به شرح زیر است.
سخت کاری عمقی:
در این روش، قطعه به صورتی گرم می‌شود که سطح و هسته ی داخلی آن به یک اندازه سخت شوند.
قطعاتی که به این روش از سخت کاری نیاز داشته باشند، در محیطی با کربن بالا گرم می‌شوند تا کل قطعه به طور یکنواخت سخت شود.
البته استفاده از سختکاری عمقی ممکن است کل توده ی فلزی ترد و شکننده شود.
سخت کاری سطحی:
اما سخت کاری سطحی می تواند بر مشکلاتی که در سخت کاری عمقی وجود دارد، افاقه کند.
مزایای سخت کاری سطحی:
استفاده از سخت کاری سطحی، مزایای زیادی در پی دارد که شامل موارد زیر است.
در ادامه به شرح و بررسی هریک میپردازیم.
بهبود قابلیت جوشکاری فولاد:
این روش سبب بهبود قابلیت جوشکاری فولاد می‌شود که اهمیت بسیار زیادی برای برخی از کاربردهای مهندسی دارد.
بهبود مقاومت در برابر خستگی چرخ دنده ها:
دندانه های تحت بار در چرخ دنده های انتقال قدرت سنگین سخت می‌شوند.
اگر فرآیند سخت کاری سطحی به درستی انتخاب شود، کمک شایانی به صرفه جویی در انرژی، سرویس دهی قطعه، کنترل هزینه و قابلیت نگهداری می‌کند.
در چرخ دنده ها برای رسیدن به مقاومت خمشی و خستگی بالا، کنترل سختی سطح و تنش های فشاری که از سخت کاری سطحی حاصل می‌شود، اهمیت بسیاری دارد.
امکان استفاده از فولاد برای کاربردهای سنگین:
برای کاربردهای سنگین و حساس از آلیاژهایی استفاده می‌شوند که قابلیت ماشین کاری کمی دارند. زیرا لازم است از سختی و استحکام بیشتری برخوردار باشند.
بنابراین فرآیند سختکاری سطحی باعث می‌شود که بتوان از فولاد کم کربن با قابلیت ماشین کاری دقیق استفاده شود.
از این فولادها می توان برای تولید مقاطعی که نیاز به مقاومت مکانیکی همچنین تمام کاری دقیق و هندسه ای مشخص دارند، استفاده شود.
هنگامی که پس از ماشینکاری، عملیات سخت کاری سطحی انجام می‌شود، باعث مقاومت در برابر سایش شده همچنین با هندسه ی دقیق، سختی بیشتری در سطح قطعات ایجاد می‌کند.
ایجاد مقاومت در برابر شکست فوق العاده در یاتاقان ها:
در صورتی که برای ساخت یاتاقان ها از فولاد با سطح سخت شده استفاده شود. باعث می‌شود که یاتاقان ها مقاومت بالایی در برابر شکست و چقرمگی داشته باشند.
سخت شدن سطحی سبب می‌شود که از خرابی فاجعه بار بلبرینگ جلوگیری شود، زیرا باعث بهبود مقاومت در برابر خستگی می‌شود.
بهبود مقاومت در برابر خوردگی و سایش با سخت کاری:
در این روش نیتروژن دهی سطحی در فولاد، باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سایش فولاد می‌شود.
در صورتی که از این عملیات برای یاتاقان ها استفاده شود، می توانند در کاربردهایی که به سرعت بالا نیاز است (از جمله موتور هواپیما) مورد استفاده قرار گیرند همچنین در شرایط بدون روانکاری کار کنند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
