Нүүрсний цахилгаан төмрийн хүдрийн хүч чадал ямар вэ?

Нүүрсний цахилгаан төмрийн механик шинж чанарыг ойлгох

Эрч хүчний нүүрстөрөгчийн ган үндсэндээ гурван механик шинж чанаруудаар тодорхойлогдож байна: татах хүч, үржих хүч, хатуурал. Тэсвэртэй байдлын тухайд материал нь эвдэхээс өмнө хэр их хүчтэй байдгийг авч үзэх хэрэгтэй. Өнгөрсөн онд нийтлэгдсэн судалгаагаар нүүрстөрөгчийн түвшин өндөртэй төмөр нь 800 МПа-аас дээш хүрч болно. Товчхон хэлбэр нь металл буцаж буцахын оронд байнга хэлбэрээ өөрчлөх үед байдаг. Нүүрсний бага хэмжээтэй хувилбарууд нь ихэвчлэн 350 МПа-ийн орчимд байдаг бол дулааны процессын тусламжтайгаар эмчлүүлсэн хувилбарууд нь 1,000 МПа-ийг амархан давж болно. Хатуурал нь Роквеллийн С хэмжээнд хэмжигддэг. Нүүрсний агууламж өндөр байх тусам цахилгаан нь илүү хатуу болдог. Учир нь кристаллын сүлжээний бүтцэд илүү микроскопийн алдаа байдаг тул харааг тэсвэртэй, нийтлэг хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас

Зэс тавих хүч, үржих хүч, хатуу байдал

Тэсвэртэй байдлын хэмжээ нь ямар жинтэй болохыг харуулж байна нүүрстөрөгчийн ган хасахаас өмнө тэсвэртэй байж болно. Энэ нь гүүр, хүнд машин механизмын эд ангид маш чухал. Жишээ нь ASTM A36 бүтцийн зэс нь ихэвчлэн 400-550 МПа-ийн хооронд татах хүчтэй байдаг. Гэхдээ 1095 зэрэг хэрэгслийн зэс дээр харвал тэдгээрийг зөв дулааны эмчилгээ хийлгэсэн бол 1000 МПа-аас илүүг дагаж болно. Одоо цахилгаан станцын үр дүнгийн хүч нь тогтмол ашиглах үед ямар хэмжээгээр ажиллах боломжтой вэ гэдгийг хязгаарлах бас нэг чухал хүчин зүйл юм. 1045 дундаж нүүрстөрөгчийн зэсээс хийсэн автомашины шилжин шил нь 450 МПа-аас дээш даралтад ерөнхийдөө бүтэн хэвээр байдаг. Хатуурал нь бага нүүрстөрөгчийн төрлийн 70 HRB-ээс өндөр нүүрстөрөгчийн 65 HRC-т хүрч өссөн байна. Энэ нь өндөр нүүрстөрөгчийн зэс нь цаг хугацааны явцад хугарч чадахгүй байх шаардлагатай хэрэгслийг хасахын тулд онцгой сайн сонголт болдог.

Нүүрсний агууламж нь хүч чадал, дасгалжуулалттай холбоотой

Нүүрсний хэмжээг 0.05 хувьгаас 1.0 хувь хүртэл тохируулж, үйлдвэрлэгчид шаардлагатай хүчний шинж чанарыг сайжруулж чаддаг. Материал шинжлэх ухааны үзлэгт нийтлэгдсэн 2023 оны дугаарт нийтлэгдсэн судалгаагаар нүүрсний агууламжийг 0.2%-аас 0.8%-д нэмэгдүүлэх нь таталцлын чанга байдлыг бараг 60% -иар нэмэгдүүлдэг боловч энэ хүрээнд хатуужил 70% -ийн орчим буурдаг тул үнэтэй байдаг. Үйл практик үр дүн нь маш ойлгомжтой. Нүүрсний бага хэмжээтэй зэс нь 0.05 - 0.3% нүүрстөрөгчтэй байдаг. Энэ нь машины цогцолборны хавтан зэрэг зүйлүүдэд маш сайн ажилладаг. Харин нөгөө талаас нь 0.6-1.0%-ийн өндөр нүүрстөрөгчийн агууламжтай цахилгаан бол маш хатуу, хатуу болж, хэрэгсэл, хувцас, машин механизмд ашигладаг хүнд хүчин чадалтай хавтангийн хувьд тохиромжтой сонголт болдог.

Нүүрсний агууламж өндөр байх үед таталцлын хүч чадал нэмэгдэх шинжлэх ухаан

Цахилгаан төмөрт нүүрс илүү их байх үед төмөр карбид (Fe3C) үүсдэг тул илүү хүчтэй болдог. Энэ нь жижиг хөдөлгөөнүүдийг сааруулах үйл явцыг зогсоодог. 0.8% нүүрстөрөгчийн агууламж нь бүрэн гялалзсан бүтэц гэж нэрлэгддэг. Ферритын давхаргыг цементиттэй хольж, хангалттай хүчтэй, гэхдээ даруухан зүйл бий болгодог гэж бодъё. Гэхдээ бид тэр мөчөөс хол явах юм бол хэт их карбид металлын бүх хэсэгт энэ эвдэрхэн сүлжээг үүсгэж эхэлнэ. Тиймээс материалд хамгийн сайн үр дүнг гаргахад зөв дулааны эмчилгээ маш чухал. Өнөө үед үйлдвэрлэгчид үр жимсгэнэ багасгахын тулд хяналттай угаах гэх мэт аргыг ашигладаг. Энэ нь нэмэлт нүүрс нэмэхгүйгээр ч хүч чадал нэмэгдүүлдэг. Энэ арга нь үйлдвэрлэлийн орчинд хямд үр ашигтай байхын зэрэгцээ илүү сайн шинж чанарыг олж авахыг тусалдаг.

Хөдөлгөөнд өртөг бага, дунд, өндөр нүүрстөрөгчийн төмрийн хүдрийн хүчний харьцуулалт

Нүүрсний түвшин багатай зэс: бүтцийн хэрэглээний хүч чадал, хэлбэржүүлэх чадвар

Нүүрсний агууламж 0,05%-0.32% хооронд байгаа бөгөөд бага нүүрстөрөгчийн төмөр нь 20,30034,700 psi-ийн даралтын хүчтэй байдаг (ASTM A36 2023). Энэ ангилал нь барилгын бээлий, автомашины рам, шилэн металлын хэрэглээний хувьд уян хатан байдал, зэврэлтэд чухал ач холбогдол өгдөг. 30 105 кси-ин1⁄2 хагалгалын чанга байдал нь газар хөдлөлтийн тэсвэртэй бүтэцэд чухал ач холбогдолтой, хагалгагүйгээр буруулж, хэлбэржүүлэх боломжийг олгодог.

Дундаж нүүрстөрөгчийн зэс: Механик хэрэглээнд зориулсан хүч чадал, хатуу байдлыг тэнцвэржүүлэх

0,30 0,60% нүүрс агуулсан, AISI 1045 зэрэг дунд зэргийн ангилалд орсон 72000 psi-ийн даралтын бат бөх нь бага нүүрстөрөгчтэй ижил төстэй 78% илүү хүчтэй байдаг. Хүйтэн эмчилгээ нь хатуужилт, хатуужилт нь 18 хувь уртлагдмал байдлыг хадгалан 210 HB-д хүргэдэг (ASM International 2024). Энэ тэнцвэр нь циклийн ачаалалтай шархсан эсэргүүцэл шаарддаг колонт, шилжилт, гидравлик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дэмжиж байдаг.

Нүүрсний өндөр түвшинд орсон зэс: Хамгийн өндөр хүч чадал, халдвар тэсвэртэй

0,61 1,5% нүүрстөрөгчийн агууламжтай төмөрлөгийн 230+ Бринеллийн хатуурал, 100,000 psi-ээс дээш буурсан хүч чадалтай байдаг. Хувьцаа солилцох уу? Өндөржилт нь ≤12% хүртэл буурч, 1095 зэрэг ангилал нь динамик ачааллтай ажиллах боломжгүй болдог. Хэрэглээ нь эдгээр шинж чанарыг ашигладаг:

• 1060 зэсний хатуулаг 375 HB-ийн хатуулаг
• Төмөр замын шугамаар 1080*3 цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан зэвсгийн цахилгаан

Жичгийн судалгаа: 1060 нүүрстөрөгчийн зэс үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжүүдэд ашиглах

2023 онд хийсэн шинжилгээгээр 1060 нүүрстөрөгчийн цамц (0.60% C) нь 50,000 давтамж хийсний дараа 0.01 мм-ийн эргийн хэлбэлзлийг хадгалж, хэрэгслийн цамцны орлуудыг 27%-иар зардал-хүндүүлэгт харьцуулахад давсан байна. 62 HRC-ийн хатуурал нь тоосгоны шаардлагагүйгээр 19 хувиар хурдан металлын хавтан боловсруулалтыг боломжуулсан (Manufacturing Systems Journal).

Дулааны эмчилгээний замаар бат бөх байдлыг нэмэгдүүлэх

Нүүрсний цахилгаан төмрийн хүдрийн бат бөхөд нөлөөлдөг: Утаалах, хатуулах, угаах

Ургамлын зэсний бат бөх байдлыг сайжруулахын тулд дулааны эмчилгээний янз бүрийн арга, тэр дундаа угаах, хатуулах, угаах зэрэг арга хэрэглэдэг. Утааг угаах тухайд халуун зэс нь ус эсвэл тосны тусламжтайгаар маш хурдан хүйтэнэрдэг. Энэ нь металлын доторх хатуу мартенситын бүтцийг бий болгодог. ASM International-ийн 2023 онд хийсэн зарим судалгаагаар өндөр нүүрстөрөгчийн төмөр нь зөв унтраасан дараа 2000 MPa-ээс дээш даралтын хүчтэй болно. Угаасны дараа цахилгаан нь 300-600 градус дулаантайгаар дахин халаана. Энэ нь металлыг эвдэрч чадахгүй, гэхдээ хатуулаг нь 85-90 хувьтай тэнцэж байдаг. Дараа нь өөрөөр ажилладаг хатуулах арга байдаг. Энэ нь эд зүйлсийг хүнд болгохын оронд алсын халуунжуулах замаар цахилгаан зэвсэг нь угаасаа хялбар болдог. Энэ үйл явц нь материал нь эвдэхээс өмнө хэр их сунгаж болох талаар нэмэгдүүлдэг. Энэ нь үйлдвэрлэгдсэний дараа хэлбэрлэгдэх шаардлагатай дунд ангилтайн зэсний эд ангиудтай ажиллахдаа маш чухал юм.

Угаах, хатуужуулах үед микро бүтцийн өөрчлөлт

Нүүрсний цахилгаан зэс угаах үед австенитээс хэт дүүрсэн мартензит болж өөрчлөгдөж, металлыг хатуу болгодог сүлжээний урвалыг бий болгодог. Гэхдээ энэ шинэ бүтэц огт тогтвортой биш бөгөөд материалын дотор маш их дотоод дарамт үүсгэдэг тул энд нэг асуудал бий. Энд нь карбидын ургамал урсаж буй тулгарлыг бууруулахад тусалдаг. 450 градус хэмжээнд 1-2 цаг хатуулах үед нүүрстөрөгчийн атомын хуваарилалт эхэлж, тогтвортой цементийн цүнх үүсдэг. Эдгээр цүнх нь цаашлаад цаасангийн чанга байдлыг сайжруулж, хүч чадал нь багагүй хэмжээгээр хохирол учруулна. Үр дүнд нь юу болсон бэ? Хүндэрсэн мартензит нь буудлын бутлуурын зэрэг зүйлсийг хийхэд тохиромжтой болж байна. Учир нь эдгээр хэрэгслүүд нь сайн эдэлбэр тэсвэртэй, мөн хэрэглэх үед дарамтад өртөх үед хагалгаанд тэсвэртэй байх чадвартай байдаг.

Үйлдвэрийн чиг хандлага: Хяналттай хүйтэнжилт, ASTM стандартын дулааны эмчилгээ

Өнөөгийн үйлдвэрлэгчид нүүрстөрөгчийн зэснээс илүү үр дүнтэй ажилладаг. Эдгээр дэвшилтэт системүүд секундын 5 градусын дотор хүйтэнжих хурдыг хянах боломжтой. Энэ нь маш том ялгаатай. Хуучин үеийн аргуудын харьцуулахад эдгээр орчин үеийн аргаар илүү нарийн жимсний бүтцийг бий болгодог. Үр дүн нь юу вэ? Бүтцийн зэс нь боловсруулалтын дараа 12-15 хувиар өндөр үр өгөөжтэй байдаг. Чанарын хяналтын тулд ихэнх дэлгүүрүүд хатууралтыг шалгахдаа ASTM A255-20 чиглэлийг дагаж мөрдөгдөг. Энэ нь цаг хугацааны явцад дарамтад тэсвэртэй байх шаардлагатай машин, барилга байгууламжийн шилжилт зэрэг хэсгүүдийн тогтвортой байдлыг хадгалахэд тусалдаг. Эдгээр шинэчлэл нь интернэтэд холбогдсон ухаалаг дулааны цэвэрлэх тахилгатай нийлээд эцсийн бүтээгдэхүүний механик бүтэн байдлыг эвдэхгүйгээр эрчим хүчний хэрэглээг 20 орчим хувиар бууруулдаг.

Хүч хүч, хатуу байдал, хатуу байдал, элсэх чадвар зэрэгт тэнцвэртэй

Хүч, хатуу байдал, уян хатан байдлын хоорондын эсрэг харьцаа

Нүүрсний цахилгаан төмрийн механик үйл ажиллагаа нь материаллаг шинж чанаруудын хооронд зөв тэнцвэрт байдлыг олж авах явдал юм. Нүүрсний агууламж 0.6-1.5%-ийн орчимд нэмэгдэж байвал, татаж авах хүч чадлын болон хатуурал нэмэгдэж, мөн адил зөөлөн байдал нь ихээхэн доройтож байна. Жишээ нь, хэт өндөр нүүрстөрөгчийн төмөрлөгийн хувьд нүүрстөрөгчийн агууламж 1% орчим байдаг нь ихэвчлэн 1500 МПа-аас дээш даралтын хүчтэй байдаг боловч эвдэхээс өмнө даралтын чадвар нь ердөө 10%-ээс бага байдаг. Энэ эсрэг нөлөө нь нүүрстөрөгч нь металлын доторх атомын хөдөлгөөнийг сааруулах цэгцтэй цементит бүтцийг бий болгодог. Хэдийгээр гетеро бүтцийн загварыг шинжилгээн шинжилгээнд хамруулсан судалгааны үр дүн сайн байна. Үйлдвэрлэлийн процессын үеэр ногооны хэмжээг сайтар хянахын тулд инженерүүд өндөр нүүрстөрөгчийн зэсний ургацтай байдлыг ойролцоогоор 15% -иар нэмэгдүүлэхэд хүрсэн. Энэ нь ухаалаг материалын инженерчлэлийн аргаар эдгээр уламжлалт хязгаарлалыг даван туулах арга

Ногоон нүүрстөрөгч өндөр түлшний хатууралтын хязгаарлалт

Хүч чадавхийг нэмэгдүүлэх хүчин зүйл нь эвдэл хүндэрхийг ч бууруулдаг:

• Нүүрсний өндөр түвшинд (жишээ нь, 1095 төмөр) дунджаар 2040 Жоул Charpy урсгалын эрчим хүч
• Нэмцвэрлэгдэх хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүдрийн хүд

Энэ эвдэрцүүлэг нь газар хөдлөлтийн бүтээн байгуулалтын нэгдмэл зэрэг динамик ачаалалтай хэрэглээний хувьд чухал ач холбогдолтой болдог. Үйлдвэрлэгчид хатууг нь хамарч хатууг нь сэргээх зорилгоор 400-600°C-д хатууг нь сэргээх замаар халуун цэврийн эмчилгээг хийлгэж нөхөн төлөөлдөг.

Өндөр хүчтэй нүүрстөрөгчийн зэсний элсэхүйц байдлын бэрхшээлийг даван туулах

Угаах чадвар нь мартенцитын үүсэх болон хийн хагалгалын эрсдлээс шалтгаалан нүүрстөрөгчийн агууламжтай эсрэгээрээ хамааралтай байдаг. 0,3%-аас дээш нүүрстөрөгчийн агууламжтай төмөрлөгийн хувьд:

• Урьдчилсан халаах (200300°C) нь AWS D1.1 удирдамжийн дагуу заавал байх болно
• Угаасны дараах дулааны эмчилгээ нь үлдэгдлийн дарамтыг 60~80% -иар бууруулдаг
• Усан түвшин багатай электрод (E7018 ангилал) стандарт электрододтой харьцуулахад 40%-иар бага дутагдалтай

1045 нүүрстөрөгчийн зэсний 95%-ийн хамтын үр ашгийг олж, халуун хатуужуулалтын бүс (HAZ) -ийн хатууралтын өсөлтийг багасгах.

Нүүрсний цахилгаан зэсийн хүчийг ашиглах гол аж үйлдвэрийн хэрэглээ

Барилгын салбар: Нүүрсний цахилгаан зэсийн бат бөх байдлыг бүтцийн хүрээнд ашиглах

Нүүрсний цахилгаан зэс нь хүч чадал жин харьцаа нь энэ өдрүүдэд зүйлсийг барихад маш чухал болсон. Бетонд харагддаг бүрхүүл, суудас, хүчит баримал зэрэг ихэнх бүтцийн элемент нь 0.05%-аас 0.3%-аар тэнцэх бага, дунд нүүрстөрөгчийн төмөрлөгийн түвшинд хамаардаг. Энэ төрлийн хатуу ачаалал нь сайн хувилбартай тул хатуу ачаалалтай байх боломжтой. Жишээ нь, ASTM A36 нүүрстөрөгчийн зэс. Энэ материал нь 400-550 МПа-ийн хооронд байдаг гайхалтай суулгах бат бөх байдлаас болж олон тэнгэр багаж, гүүрний эрхтнийг бүрдүүлж байна. Энэ нь цаг хугацааны явцад эвдэрэхгүйгээр стрессийн өөрчлөлтийг даван туулахад тусалдаг. Барилгын ажилчид эдгээрийн цамхаг байгууламжид хамгаалах давхаргыг тавихад тэдгээр нь хатуу, хатуужилтээс хамгаалах нэмэлт давхаргыг олж авдаг. Энэ нь эдгээр барилга байгууламж нь хүнд цаг агаар, далайн эрэгт ч гэсэн удаан эдэлгээтэй байдаг гэсэн үг юм.

Автомашин үйлдвэрлэл: Өндөр эдэлгээтэй механик эд ангиллын зориулалттай дундаж нүүрстөрөгчийн зэс

Автомашины үйлдвэрлэл нь дундаж нүүрстөрөгчийн зэс (0,3 0,6% нүүрстөрөгч) -ийг эргэлтийн зэвсэг, шилжилт, шассины бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд чухал ач холбогдол өгдөг. Энэ ангилал нь хүч (550860 МПа-ийн үржих хүч) -ийг бутлах, хэлбэрлэхэд хангалттай уян хатантай тэнцвэрт болгодог. Жишээ нь, 4140 төмөр нь хөдөлгүүрийн хэсгүүдийн эрчим хүчний давтамжтай, өндөр температурт хэмжээн тогтвортой байдаг.

Тоног төхөөрөмж, машин механизм: Хатуулаг, хатуулаг

Нүүрсний өндөр түвшинд (>0,6% нүүрс) байдаг цамц нь бутлуурыг, бутлуурыг, аж үйлдвэрийн машин механизмын эд ангиудыг хамардаг. 1095 зэрэгт нь дулааны эмчилгээ хийсний дараа Rockwell C хатуурал 6065 хүрч, нарийвчлалтай боловсруулах, удаан эдэлгээтэй байх боломжийг олгодог. Хэрэглээ нь:

• Хөрсний хашааг хадгалах шаардлагатай буудлын бутлуурууд, хатуу бутлуурууд
• Абразив материалд өртсөн уул уурхайн тоног төхөөрөмж
• Дахин давтагдах цохилттой хидравлик пресийн бүрэлдэхүүн хэсэг

Механик хэрэгцээнд тохиромжтой нүүрстөрөгчийн зэсний ангилалыг хэрхэн сонгох вэ

Нүүрсний зэс сонгохдоо гурван хүчин зүйлээр бодоход:

1. Механик шаардлагыг хангах : Нэмэлт нүүрстөрөгчийн ангилал (1060, 1095) нь хувцаслах тулгаралтай хэрэгсэлд тохирно, харин бага нүүрстөрөгчийн (1018, A36) төхөөрөмж нь бүтцийн хайлуурчлал дээр онцгой.
2. Байгаль орчинд халдвар : Цэвэрлэгдсэн болон элсэлтийн нэмэлт нь далайн болон химийн орчинд халдварт байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой.
3. Үйлдвэрлэлийн хэрэгцээ : Нүүрсний агууламж бага байгаа нь боловсруулах чадвар сайжирч, хэлбэрлэх үед хагалгах эрсдлийг бууруулдаг.

Хүч хүч, уян хатан байдал шаарддаг төслүүдэд дундаж нүүрстөрөгчийн төмөрлөгийг хатуужуулах, хатуужуулах замаар хатуужуулсан нь ихэвчлэн хамгийн сайн тэнцвэрт байдлыг хангадаг.

Түгээмэл асуулт

Нүүрсний цахилгаан төмрийн үндсэн механик шинж чанар юу вэ? Нүүрсний цахилгаан зэс нь даралтын хүч, үр дүнгийн хүч, хатууралтай байдаг бөгөөд энэ нь түүний удаан эдэлгээ, хэлбэртэй байдал, эдэлгээний тэсвэртэй байдлыг тодорхойлдог.

Нүүрсний агууламж нь цахилгаан төмрийн хүчний бат бөхөд хэрхэн нөлөөлдөг вэ? Нүүрсний агууламжийг нэмэгдүүлэх нь ихэвчлэн даралтын чанга байдлыг нэмэгдүүлж, харин даралтыг багасгаж, цаашид цаасангийн нийтлэг үйл ажиллагааг нөлөөлж байна.

Нүүрсний цахилгаан төмрийн хүдэрг бэхжүүлэхэд дулааны эмчилгээ ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Утааг угаах, хатуужуулах зэрэг дулааны эмчилгээний үйл явц нь нүүрстөрөгчийн цахилгаан зэсийн микро бүтцийг сайжруулах замаар хүчирхэг, хатуу байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Нүүрсний цахилгаан төмрийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ юу вэ? Нүүрсний зэс нь бат бөх, хатуу, олон талт байдлаас болж барилгын үйлдвэрлэл, автомашины үйлдвэрлэл, тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.