فولاد مستهجن ترمز نقش مهمی در صنایع خودرو و تولید دارد. من به عنوان یک تامین کننده فولاد ترمز ، من از اول شاهد اهمیت درک حالت های خرابی این ماده اساسی بوده ام. در این پست وبلاگ ، من به روش های مختلفی می پردازم که ترمز می تواند از بین برود ، عوامل مؤثر در این شکست ها و چگونگی جلوگیری از آنها.
خرابی پوشیدن
یکی از رایج ترین حالت های خرابی فولاد مردن ترمز ، پوشیدن است. سایش زمانی اتفاق می افتد که سطح فولاد قالب به تدریج به دلیل اصطکاک و سایش در طی مراحل تمبر یا تشکیل از بین برود. دو نوع اصلی سایش وجود دارد: سایش چسب و سایش ساینده.
سایش چسب هنگامی اتفاق می افتد که دو سطح تحت فشار و دما در تماس باشند و باعث می شود مواد از یک سطح به سطح دیگر منتقل شوند. این می تواند منجر به شکل گیری لبه های ساخته شده در سطح قالب شود که می تواند بر کیفیت قطعات مهر زده تأثیر بگذارد و طول عمر قالب را کاهش دهد. از طرف دیگر ، ساینده ساینده به دلیل وجود ذرات سخت بین قالب و قطعه کار ایجاد می شود. این ذرات می توانند مواد را از سطح قالب خراشیده و از بین ببرند و در نتیجه باعث از بین رفتن دقت بعدی و پایان سطح شود.
برای جلوگیری از خرابی سایش ، مهم است که درجه مناسب فولاد خود را با مقاومت در برابر سایش انتخاب کنید. به عنوان مثال ، برخیساقهنمرات به طور خاص طراحی شده اند تا از خصوصیات سایش عالی برخوردار باشند. علاوه بر این ، روانکاری مناسب در طی فرایند مهر زنی می تواند اصطکاک و سایش را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. بازرسی منظم و نگهداری از مرگ همچنین می تواند به تشخیص علائم اولیه سایش کمک کند و امکان تعویض یا تعمیر به موقع را فراهم کند.
خرابی خستگی
خرابی خستگی یکی دیگر از نگرانی های مهم در ترمز استیل است. این اتفاق می افتد که قالب در طی عمل مهر زنی در معرض بارگذاری چرخه ای مکرر قرار می گیرد. با گذشت زمان ، این فشارهای چرخه ای می تواند باعث تشکیل و انتشار ترک ها در فولاد قالب شود.
دو نوع اصلی خستگی وجود دارد: خستگی چرخه بالا و خستگی کم چرخه. خستگی چرخه بالا به طور معمول در سطح استرس نسبتاً کم اما با تعداد زیادی چرخه بارگذاری رخ می دهد. از طرف دیگر ، خستگی چرخه کم با سطح استرس زیاد و تعداد نسبتاً کمی از چرخه بارگذاری همراه است.
عواملی که به خرابی خستگی کمک می کند شامل طراحی قالب ، بزرگی و فرکانس بارهای چرخه ای و خصوصیات مواد فولاد مرده است. یک قالب ضعیف با گوشه های تیز یا غلظت استرس می تواند احتمال شروع ترک خستگی را افزایش دهد. برای جلوگیری از خرابی خستگی ، بهینه سازی طرح قالب برای کاهش غلظت استرس ضروری است. عملیات حرارتی همچنین می تواند با افزایش استحکام و چقرمگی ، مقاومت خستگی از فولاد مرده را بهبود بخشد.
خرابی خستگی حرارتی
علاوه بر خستگی مکانیکی ، خستگی حرارتی همچنین می تواند یک مسئله مهم در فولاد قالب ترمز باشد. در طی فرآیند مهر زنی ، قالب در معرض چرخه سریع گرمایش و سرمایش قرار می گیرد. این چرخه های حرارتی می تواند باعث انبساط حرارتی و انقباض فولاد مرده شود و منجر به ایجاد تنش های حرارتی شود.
اگر این تنش های حرارتی به اندازه کافی بزرگ باشند ، می توانند باعث ایجاد ترک و انتشار در قالب شوند. خستگی حرارتی به ویژه در کاربردهایی که در آن قالب در تماس با قطعه های گرم است یا جایی که مهر زنی با سرعت زیاد باعث ایجاد گرمای قابل توجهی می شود ، رایج است.
برای کاهش خرابی خستگی حرارتی ، انتخاب یک فولاد مرده با هدایت حرارتی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارتی مهم است. برخی پیشرفتهآلیاژ فولادی کربنمواد خواص حرارتی بهبود یافته را ارائه می دهند. سیستم های خنک کننده همچنین می توانند برای کنترل دمای قالب در طی فرآیند مهر و موم سازی ، کاهش مقدار تنش های حرارتی اجرا شوند.
خرابی
خوردگی همچنین می تواند منجر به خرابی فولاد قالب ترمز شود. در محیط هایی که مستان در معرض رطوبت ، مواد شیمیایی یا گازهای خورنده قرار دارد ، خوردگی می تواند بر روی سطح فولاد مرده رخ دهد. این می تواند مواد را تضعیف کرده و خصوصیات مکانیکی آن را کاهش دهد و آن را به سایر اشکال خرابی مانند سایش و خستگی مستعد تر می کند.
انواع مختلف خوردگی وجود دارد ، از جمله خوردگی یکنواخت ، خوردگی گودال و ترک خوردگی استرس - خوردگی. خوردگی یکنواخت بر کل سطح قالب تأثیر می گذارد ، در حالی که خوردگی گودال باعث ایجاد چاله های کوچک یا سوراخ های روی سطح می شود. استرس - ترک خوردگی هنگامی اتفاق می افتد که ترکیب خوردگی و استرس کششی منجر به انتشار ترک در مواد شود.
برای جلوگیری از خرابی خوردگی ، می تواند با یک لایه محافظ مانند یک رنگ خوردگی - مقاوم در برابر رنگ یا یک پوشش فلزی پوشانده شود. ذخیره سازی مناسب و رسیدگی به مرده ها نیز می تواند قرار گرفتن در معرض محیط های خورنده را به حداقل برساند. به عنوان مثال ، ذخیره کردن مستان در یک محیط خشک و تمیز می تواند خطر خوردگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
شکستگی شکننده
شکستگی شکننده یک حالت خرابی ناگهانی و فاجعه بار در فولاد قالب ترمز است. این اتفاق می افتد که شکستگی های فولادی بدون تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی رخ می دهد. شکستگی شکننده اغلب با شرایط دمای پایین ، نرخ فشار زیاد یا وجود نقص در مواد همراه است.
عواملی که می تواند به شکستگی شکننده کمک کند شامل عملیات حرارتی نادرست است که می تواند منجر به ریزساختار سخت و شکننده و وجود ناخالصی ها یا اجزاء موجود در فولاد مرده شود. به عنوان مثال ، اگر فولاد مرده حاوی اجزاء زیادی باشد ، اینها می توانند به عنوان کنسانتره استرس عمل کنند و ترک های زیر بار را شروع کنند.
برای جلوگیری از شکستگی شکننده ، اطمینان از عملیات حرارتی مناسب فولاد مرده برای دستیابی به ریزساختار مورد نظر و خصوصیات مکانیکی مهم است. از روشهای آزمایش غیر مخرب می توان برای تشخیص هرگونه نقص یا اجزاء موجود در مواد قبل از اینکه مردن به خدمت گرفته شود ، استفاده شود.
تأثیر انتخاب مواد
انتخاب فولاد مردن ترمز راست در جلوگیری از این حالت های خرابی بسیار مهم است. نمرات مختلف ازساقهاز خصوصیات متفاوتی برخوردار باشید و انتخاب درجه مناسب برای یک برنامه خاص می تواند عملکرد و طول عمر قالب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
به عنوان مثال ، اگر برنامه به مقاومت در برابر سایش زیاد نیاز داشته باشد ، یک فولاد مرده با میزان کربن بالا و افزودن عناصر آلیاژ مانند کروم ، وانادیوم و تنگستن ممکن است مناسب باشد. این عناصر آلیاژ می توانند کاربیدهای سخت در فولاد را تشکیل دهند که باعث تقویت خصوصیات سایش آن می شود.
از طرف دیگر ، اگر خستگی حرارتی یک نگرانی عمده باشد ، باید یک فولاد مرده با هدایت حرارتی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارتی انتخاب شود. برخیآلیاژ فولادی کربننمرات به دلیل خاصیت حرارتی عالی خود شناخته شده است و می تواند انتخاب مناسبی برای برنامه هایی باشد که در آن می میرند در معرض دوچرخه سواری با درجه حرارت بالا قرار می گیرند.
نقش عملیات حرارتی
عملیات حرارتی یکی دیگر از عوامل مهم در تعیین عملکرد و مقاومت در برابر خرابی فولاد قالب ترمز است. عملیات حرارتی مناسب می تواند سختی ، استحکام ، مقاومت و مقاومت در برابر مواد را بهبود بخشد.
به عنوان مثال ، فرونشست و درجه حرارت فرآیندهای گرمای متداول برای فولاد مرده است. فرونشست شامل خنک کردن سریع فولاد از دمای بالا برای تشکیل ریزساختار مارتنزیتی سخت است. سپس مزاج برای کاهش شکنندگی مارتنزیت و بهبود سختی آن انجام می شود.
پارامترهای درمانی گرما ، مانند دمای خاموش ، میزان خنک کننده و دمای درجه حرارت ، برای دستیابی به خصوصیات مورد نظر باید با دقت کنترل شوند. عملیات حرارتی نادرست می تواند منجر به مشکلات مختلفی از جمله شکستگی شکننده ، کاهش مقاومت در برابر سایش و ثبات ضعیف بعدی شود.
اهمیت طراحی و ساخت
فرآیندهای طراحی و ساخت ترمز نیز تأثیر بسزایی در حالت های خرابی آنها دارد. یک قالب چاه طراحی شده می تواند استرس ها را به طور مساوی توزیع کند و احتمال خستگی و سایر اشکال شکست را کاهش می دهد.
در طی فرآیند تولید ، کیفیت عملیات ماشینکاری ، جعل و جوشکاری می تواند بر یکپارچگی فولاد مرده تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، ماشینکاری ضعیف می تواند نقایص سطحی را ترک کند که می تواند به عنوان سایت های شروع ترک عمل کند. جعل مناسب می تواند ساختار دانه فولاد را اصلاح کرده و خصوصیات مکانیکی آن را بهبود بخشد.
پایان
در پایان ، درک حالت های خرابی فولاد مردن ترمز برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد درگذشتگان در صنایع خودرو و تولید ضروری است. سایش ، خستگی ، خستگی حرارتی ، خوردگی ، شکستگی شکننده حالتهای اصلی خرابی است که می تواند در فولاد قالب ترمز ایجاد شود. با انتخاب درجه مناسب از فولاد ، اجرای عملیات حرارتی مناسب ، طراحی صحیح مین ها و انجام اقدامات پیشگیرانه در برابر سایش ، خوردگی و سایر عوامل ، طول عمر می تواند به طور قابل توجهی گسترش یابد.
من به عنوان یک تامین کننده فولاد ترمز ، متعهد هستم که مواد با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی را به مشتریان ارائه دهم. اگر به دنبال راه حل های قابل اعتماد ترمز فلزی هستید یا می خواهید در مورد الزامات خاص خود بحث کنید ، لطفاً برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. ما در اینجا هستیم تا به شما در بهینه سازی مرگ خود کمک کنیم - ساخت فرآیندها و کاهش خطر خرابی درگذشت.
منابع
کتابچه راهنمای 1.asm ، دوره 8: آزمایش و ارزیابی مکانیکی ، ASM International ، 2000.
2. علوم و مهندسی مواد: مقدمه ، چاپ نهم ، ویلیام دی کالستر ، جونیور و دیوید جی. رتویچ ، ویلی ، 2014.
3.Handbook of Die ، چاپ دوم ، ویرایش شده توسط جورج E. توتن و جی. لیانگ ، CRC Press ، 2012.