Priemyselné znalosti
Ako ťažnosť ovplyvňuje kované hriadele
Deformačná kapacita: Vysoko ťažiace materiály môžu pred zlyhaním podstúpiť podstatnú deformáciu. V prípade kovaných hriadeľov zaisťuje, že hriadeľ vydrží ohýbanie, krútenie alebo iné formy deformácie, ktoré sa môžu vyskytnúť počas prevádzky alebo inštalácie bez zlomenia. Toto je obzvlášť dôležité v aplikáciách, kde môže byť hriadeľ vystavený dynamickým zaťažením alebo vplyvom.
Machinabilita: ťažnosť môže tiež ovplyvniť machináovateľnosť
kované hriadeľ . Materiály s dobrou ťažnosťou sa často ľahšie na strojové zariadenia, pretože sú menej náchylné na tvrdenie a zastavanú hraničnú tvorbu počas rezných operácií. To môže prispieť k úsporám nákladov a zvýšeniu efektívnosti výrobného procesu.
Odolnosť voči zlomeninám: V porovnaní s krehkými materiálmi sú menej náchylné na náhle krehké zlyhanie. V prípade preťaženia alebo neočakávaného napätia s väčšou pravdepodobnosťou vykazujú výstražné znaky, ako je plastická deformácia alebo krk pred nakoniec zlyhaním, čo umožňuje bezpečnejšiu prevádzku a údržbu zariadení.
Práca prechladnutia: Turnalita tiež ovplyvňuje schopnosť materiálu podstúpiť procesy fungovania chladu, ako je kovanie za studena alebo kreslenie za studena. Materiály s dobrou ťažnosťou môžu byť prepracované na výrobu zložitých tvarov alebo na dosiahnutie prísnejších tolerancií bez štiepenia. Táto flexibilita vo výrobných procesoch môže byť výhodná pri výrobe kovaných hriadeľov so zložitými geometriami alebo presnými rozmermi.
Oprava: V určitých aplikáciách je nevyhnutná schopnosť opraviť alebo pretvoriť poškodený hriadeľ bez toho, aby ohrozila jeho štrukturálnu integritu. Ductilné materiály umožňujú ľahšie opravy procesov, ako je zváranie alebo formovanie za studena, čo umožňuje obnovenie pôvodného tvaru a funkčnosti hriadeľa.
Tepelné spracovanie a povrchové ošetrenie pri návrhu kovaných hriadeľov
Tepelné spracovanie:
Zhrnutie: Tento proces zahŕňa rýchle ochladenie kovaných hriadeľ od vysokých teplôt po teplotu miestnosti, aby sa dosiahla vysoká tvrdosť a pevnosť. V závislosti od materiálu a požadovaných vlastností sa používajú rôzne ochladzovacie médiá, ako je voda, olej alebo polymérne roztoky.
Temperovanie: Po ochladení sa hriadeľ často zmierňuje, aby sa znížila krehkosť a zlepšila húževnatosť pri zachovaní primeranej tvrdosti. Temperovanie zahŕňa ohrievanie hriadeľa na nižšiu teplotu a potom ho postupne ochladzuje. Špecifická teplota a trvanie temperovania sú prispôsobené na dosiahnutie požadovanej rovnováhy tvrdosti a húževnatosti.
Žíhanie: Žíhanie je proces tepelného spracovania, ktorý sa používa na zmäkčenie hriadeľa, zmiernenie vnútorných napätí a zlepšenie machinability. Zahŕňa zahrievanie hriadeľa na špecifickú teplotu a potom ho pomaly ochladzuje, aby sa umožnila rekryštalizácia a vylepšenie zŕn.
Normalizácia: Normalizácia je podobná žíhaniu, ale zahŕňa chladenie hriadeľa v stále vzduchu namiesto pece. Tento proces vylepšuje štruktúru zŕn, zlepšuje jednotnosť a zvyšuje mechanické vlastnosti, ako je pevnosť a ťažnosť.
Zmiernenie stresu: Uskutočňuje sa zmiernenie stresu na zníženie zvyškových stresov, ktoré sa mohli nazhromaždiť počas
Kovanie hriadeľa alebo procesy obrábania. Hriadeľ sa zahrieva na strednú teplotu pod kritickým rozsahom a potom sa pomaly ochladí, aby sa minimalizovalo skreslenie a zlepšilo rozmerovú stabilitu.
Povrchové ošetrenie:
Plating: Plating zahŕňa nanášanie tenkej vrstvy kovu na povrch hriadeľa na zvýšenie odolnosti proti korózii, zlepšenie odporu opotrebenia alebo poskytnutie dekoratívnych povrchových úprav. Bežné pokovovacie materiály zahŕňajú chróm, nikel, zinok a kadmium.
Potiahnutie: nátery, ako sú farby, epoxidové povlaky alebo polymérne povlaky, sa môžu nanášať na povrch hriadeľa na ochranu pred koróziou, oderom alebo chemickou expozíciou. Tieto povlaky poskytujú bariéru medzi hriadeľom a životným prostredím a predlžujú jej životnosť.
Shot Peening: Shot Peening zahŕňa bombardovanie povrchu hriadeľa s malými sférickými časticami (Shot), aby sa vyvolalo zvyškové napätia v tlaku a zlepšili odolnosť v únave. Tento proces tiež pomáha hladovať nepravidelnosti povrchu a zvyšuje tvrdosť povrchu.
Nitriding: Nitriding je proces kalenia povrchu, ktorý zahŕňa rozptýlenie dusíka do povrchovej vrstvy hriadeľa, aby sa vytvoril tvrdý prípad odolný voči opotrebovaniu. Tento proces zlepšuje tvrdosť povrchu, pevnosť únavy a odolnosť proti opotrebeniu bez ovplyvnenia vlastností jadra hriadeľa.
Eloxizácia: Eloxizácia je elektrolytický proces používaný predovšetkým na hriadeľoch hriadele na vytvorenie ochrannej oxidovej vrstvy na povrchu. Táto vrstva zlepšuje odolnosť proti korózii, zvyšuje tvrdosť povrchu a poskytuje dekoratívny povrch.
