घिसाव (घर्षण) प्रतिरोधी स्टील कास्टिंग का ताप उपचार

पहनने-प्रतिरोधी (या घर्षण-प्रतिरोधी) कास्ट स्टील अच्छे पहनने के प्रतिरोध के साथ कास्ट स्टील को संदर्भित करता है। रासायनिक संरचना के अनुसार, इसे गैर-मिश्र धातु, कम-मिश्र धातु और मिश्र धातु पहनने-प्रतिरोधी कास्ट स्टील में विभाजित किया गया है। पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील कई प्रकार के होते हैं, जिन्हें मोटे तौर पर उच्च-मैंगनीज स्टील, मध्यम और निम्न-मिश्र धातु पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील, क्रोमियम-मोलिब्डेनम-सिलिकॉन-मैंगनीज स्टील, कैविटेशन-प्रतिरोधी स्टील, पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील में विभाजित किया जा सकता है। और विशेष पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील। कुछ सामान्य मिश्र धातु इस्पात जैसे स्टेनलेस स्टील, बियरिंग स्टील, मिश्र धातु उपकरण स्टील और मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील का उपयोग विशिष्ट परिस्थितियों में पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील के रूप में भी किया जाता है।

मध्यम और निम्न-मिश्र धातु पहनने वाले प्रतिरोधी स्टील्स में आमतौर पर सिलिकॉन, मैंगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, टंगस्टन, निकल, टाइटेनियम, बोरॉन, तांबा, दुर्लभ पृथ्वी इत्यादि जैसे रासायनिक तत्व होते हैं। कई बड़े और मध्यम आकार की गेंद के लाइनर संयुक्त राज्य अमेरिका में मिलें क्रोमियम-मोलिब्डेनम-सिलिको-मैंगनीज या क्रोमियम-मोलिब्डेनम स्टील से बनी होती हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में अधिकांश ग्राइंडिंग बॉल मध्यम और उच्च कार्बन क्रोमियम मोलिब्डेनम स्टील से बने होते हैं। वर्कपीस के लिए जो अपेक्षाकृत उच्च तापमान (उदाहरण के लिए, 200 ~ 500 ℃) अपघर्षक पहनने की स्थिति में काम करते हैं या जिनकी सतह घर्षण गर्मी के कारण अपेक्षाकृत उच्च तापमान के अधीन होती है, क्रोमियम मोलिब्डेनम वैनेडियम, क्रोमियम मोलिब्डेनम वैनेडियम निकल या क्रोमियम मोलिब्डेनम वैनेडियम टंगस्टन जैसे मिश्र धातु इस्तेमाल किया जा सकता है।

घर्षण एक ऐसी घटना है जिसमें किसी वस्तु की कामकाजी सतह पर सामग्री लगातार नष्ट हो जाती है या सापेक्ष गति में खो जाती है। घिसाव तंत्र द्वारा विभाजित, घिसाव को अपघर्षक घिसाव, चिपकने वाला घिसाव, संक्षारण घिसाव, क्षरण घिसाव, संपर्क थकान घिसाव, प्रभाव घिसाव, झल्लाहट घिसाव और अन्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। औद्योगिक क्षेत्र में, अपघर्षक घिसाव और चिपकने वाला घिसाव वर्कपीस घिसाव विफलताओं के सबसे बड़े अनुपात के लिए जिम्मेदार है, और कुछ महत्वपूर्ण घटकों के संचालन में घिसाव, संक्षारण, थकान और झल्लाहट जैसे घिसाव विफलता मोड होते हैं, इसलिए वे अधिक हो रहे हैं और अधिक ध्यान. कामकाजी परिस्थितियों में, टूट-फूट के कई रूप अक्सर एक ही समय में या एक के बाद एक सामने आते हैं, और टूट-फूट की परस्पर क्रिया अधिक जटिल रूप धारण कर लेती है। वर्कपीस की घिसाव विफलता के प्रकार का निर्धारण, घिसाव प्रतिरोधी स्टील के उचित चयन या विकास का आधार है।

इसके अलावा, भागों और घटकों का घिसना एक सिस्टम इंजीनियरिंग समस्या है। ऐसे कई कारक हैं जो घिसाव को प्रभावित करते हैं, जिनमें काम करने की स्थिति (भार, गति, गति मोड), स्नेहन की स्थिति, पर्यावरणीय कारक (आर्द्रता, तापमान, आसपास का मीडिया, आदि), और भौतिक कारक (संरचना, संगठन, यांत्रिक गुण), सतह शामिल हैं। भागों की गुणवत्ता और भौतिक-रासायनिक गुण। इनमें से प्रत्येक कारक में परिवर्तन से घिसाव की मात्रा बदल सकती है और यहां तक ​​कि घिसाव तंत्र भी बदल सकता है। यह देखा जा सकता है कि भौतिक कारक केवल उन कारकों में से एक है जो वर्कपीस के पहनने को प्रभावित करते हैं। स्टील भागों के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, वांछित प्रभाव प्राप्त करने के लिए विशिष्ट परिस्थितियों में समग्र घर्षण और पहनने की प्रणाली से शुरुआत करना आवश्यक है।

1. पहनने के लिए प्रतिरोधी उच्च मैंगनीज स्टील कास्टिंग का समाधान हीट ट्रीटमेंट (जल सख्त उपचार)

पहनने के लिए प्रतिरोधी उच्च-मैंगनीज स्टील की कास्ट संरचना में बड़ी संख्या में अवक्षेपित कार्बाइड होते हैं। ये कार्बाइड कास्टिंग की कठोरता को कम कर देंगे और उपयोग के दौरान फ्रैक्चर करना आसान बना देंगे। उच्च मैंगनीज स्टील कास्टिंग के समाधान ताप उपचार का मुख्य उद्देश्य एकल-चरण ऑस्टेनाइट संरचना प्राप्त करने के लिए एज़-कास्ट संरचना में और अनाज की सीमाओं पर कार्बाइड को खत्म करना है। यह उच्च मैंगनीज स्टील की ताकत और कठोरता में सुधार कर सकता है, ताकि उच्च मैंगनीज स्टील कास्टिंग व्यापक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त हो।

पहनने के लिए प्रतिरोधी उच्च-मैंगनीज स्टील कास्टिंग के समाधान गर्मी उपचार को मोटे तौर पर कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है: कास्टिंग को 1040 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करना और उन्हें उचित समय तक पकड़ना, ताकि उनमें कार्बाइड पूरी तरह से एकल-चरण ऑस्टेनाइट में घुल जाए। ; फिर तेजी से ठंडा होने पर, ऑस्टेनाइट ठोस घोल संरचना प्राप्त करें। इस घोल उपचार को जल सख्तीकरण उपचार भी कहा जाता है।

(1) जल सख्तीकरण उपचार का तापमान

पानी की कठोरता का तापमान उच्च मैंगनीज स्टील की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है, आमतौर पर 1050℃-1100℃। उच्च कार्बन सामग्री या उच्च मिश्र धातु सामग्री (जैसे ZG120Mn13Cr2 स्टील और ZG120Mn17 स्टील) के साथ उच्च मैंगनीज स्टील्स को पानी की कठोरता तापमान की ऊपरी सीमा लेनी चाहिए। हालाँकि, अत्यधिक उच्च पानी की कठोरता वाला तापमान कास्टिंग की सतह पर गंभीर डीकार्बराइजेशन और उच्च मैंगनीज स्टील अनाज की तेजी से वृद्धि का कारण बनेगा, जो उच्च मैंगनीज स्टील के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा।

(2) जल सख्त उपचार की ताप दर

मैंगनीज स्टील की तापीय चालकता सामान्य कार्बन स्टील की तुलना में खराब है। उच्च-मैंगनीज स्टील कास्टिंग में उच्च तनाव होता है और गर्म होने पर टूटना आसान होता है, इसलिए हीटिंग दर दीवार की मोटाई और कास्टिंग के आकार के अनुसार निर्धारित की जानी चाहिए। सामान्यतया, छोटी दीवार की मोटाई और सरल संरचना वाली कास्टिंग को तेज दर से गर्म किया जा सकता है; बड़ी दीवार की मोटाई और जटिल संरचना वाली कास्टिंग को धीरे-धीरे गर्म किया जाना चाहिए। वास्तविक ताप उपचार प्रक्रिया में, हीटिंग प्रक्रिया के दौरान कास्टिंग की विकृति या दरार को कम करने के लिए, कास्टिंग के अंदर और बाहर के तापमान के अंतर को कम रखने और अंदर के तापमान को बनाए रखने के लिए इसे आम तौर पर लगभग 650 ℃ तक गर्म किया जाता है। भट्टी एक समान होती है, और फिर तेजी से पानी की कठोरता के तापमान तक बढ़ जाती है।

(3) जल सख्त उपचार का समय धारण करना

जल सख्त उपचार का धारण समय मुख्य रूप से कास्टिंग की दीवार की मोटाई पर निर्भर करता है, ताकि कास्ट संरचना में कार्बाइड का पूर्ण विघटन और ऑस्टेनाइट संरचना का समरूपीकरण सुनिश्चित किया जा सके। सामान्य परिस्थितियों में, दीवार की मोटाई में प्रत्येक 25 मिमी की वृद्धि के लिए होल्डिंग समय को 1 घंटे बढ़ाकर इसकी गणना की जा सकती है।

(4) पानी को ठंडा करने का सख्त उपचार

शीतलन प्रक्रिया का कास्टिंग के प्रदर्शन सूचकांक और संरचना पर बहुत प्रभाव पड़ता है। जल सख्तीकरण उपचार के दौरान, कार्बाइड को पुनः अवक्षेपित होने से रोकने के लिए पानी में प्रवेश करने से पहले कास्टिंग का तापमान 950°C से ऊपर होना चाहिए। इस कारण से, भट्टी से बाहर निकलने और पानी में प्रवेश करने के बीच का समय अंतराल 30 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। कास्टिंग के पानी में प्रवेश करने से पहले पानी का तापमान 30°C से कम होना चाहिए, और पानी में प्रवेश करने के बाद अधिकतम पानी का तापमान 50°C से अधिक नहीं होना चाहिए।

(5) जल सख्त उपचार के बाद कार्बाइड

जल सख्त उपचार के बाद, यदि उच्च मैंगनीज स्टील में कार्बाइड पूरी तरह से समाप्त हो जाते हैं, तो इस समय प्राप्त मेटलोग्राफिक संरचना एक एकल ऑस्टेनाइट संरचना होती है। लेकिन ऐसी संरचना केवल पतली दीवार वाली कास्टिंग में ही प्राप्त की जा सकती है। आम तौर पर, ऑस्टेनाइट अनाज में या अनाज की सीमाओं पर थोड़ी मात्रा में कार्बाइड की अनुमति होती है। अघुलनशील कार्बाइड और अवक्षेपित कार्बाइड को दोबारा ताप उपचार द्वारा समाप्त किया जा सकता है। हालाँकि, पानी सख्त करने के उपचार के दौरान अत्यधिक ताप तापमान के कारण अवक्षेपित यूटेक्टिक कार्बाइड स्वीकार्य नहीं हैं। क्योंकि यूटेक्टिक कार्बाइड को दोबारा ताप उपचार द्वारा समाप्त नहीं किया जा सकता है।

 

2. पहनने के लिए प्रतिरोधी उच्च हैगनीज स्टील कास्टिंग का वर्षा सुदृढ़ीकरण ताप उपचार

पहनने के लिए प्रतिरोधी उच्च मैंगनीज स्टील का वर्षा-मजबूत करने वाला ताप उपचार एक निश्चित मात्रा और आकार प्राप्त करने के लिए ताप उपचार के माध्यम से कार्बाइड बनाने वाले तत्वों (जैसे मोलिब्डेनम, टंगस्टन, वैनेडियम, टाइटेनियम, नाइओबियम और क्रोमियम) की एक निश्चित मात्रा को जोड़ने को संदर्भित करता है। उच्च मैंगनीज स्टील बिखरे हुए कार्बाइड कणों का दूसरा चरण। यह ताप उपचार ऑस्टेनाइट मैट्रिक्स को मजबूत कर सकता है और उच्च मैंगनीज स्टील के पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।

3. पहनने के लिए प्रतिरोधी मध्यम क्रोमियम स्टील कास्टिंग का ताप उपचार

पहनने के लिए प्रतिरोधी मध्यम क्रोमियम स्टील कास्टिंग के ताप उपचार का उद्देश्य उच्च शक्ति, क्रूरता और उच्च कठोरता के साथ एक मार्टेंसाइट मैट्रिक्स संरचना प्राप्त करना है, ताकि स्टील कास्टिंग की ताकत, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार किया जा सके।

पहनने के लिए प्रतिरोधी मध्यम क्रोमियम स्टील में अधिक क्रोमियम तत्व होते हैं और इसकी कठोरता अधिक होती है। इसलिए, इसकी सामान्य ताप उपचार विधि है: 950℃-1000℃ के बाद, इसका ऑस्टेनिटाइजेशन, फिर शमन उपचार, और समय पर तड़का उपचार (आमतौर पर 200-300℃ पर)।

 

4. पहनने के लिए प्रतिरोधी कम-मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग का ताप उपचार

पहनने के लिए प्रतिरोधी कम-मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग का उपचार पानी में शमन, तेल में शमन और मिश्र धातु संरचना और कार्बन सामग्री के आधार पर वायु शमन द्वारा किया जाता है। पर्लिटिक पहनने के लिए प्रतिरोधी कास्ट स्टील सामान्यीकरण + टेम्परिंग ताप उपचार को अपनाता है।

उच्च शक्ति, क्रूरता और कठोरता के साथ एक मार्टेंसाइट मैट्रिक्स प्राप्त करने के लिए, और स्टील कास्टिंग के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, पहनने के लिए प्रतिरोधी कम-मिश्र धातु स्टील कास्टिंग को आमतौर पर 850-950 डिग्री सेल्सियस पर बुझाया जाता है और 200-300 डिग्री सेल्सियस पर टेम्पर्ड किया जाता है। .