Greining á efnistegundum og eiginleikum sem henta fyrir leysislökkvunartækni

I. Járnmálmar (algengasta notkunin sem nú er)

1. Stál með miðlungs og háu kolefnisinnihaldi (kolefnisinnihald 0,3% ~ 0,8%), dæmigerð efni:

45 stál (hágæða meðalkolefnisbyggingarstál), merkt sem S45C í JIS stöðlum, ASTM 1045/080M46 og DIN C45, er hágæða kolefnisbyggingarstál með eftirfarandi efnasamsetningu: 0,42-0,50% kolefni (C), 0,17-0,37% kísill (Si), 0,50-0,80% mangan (Mn) og ≤0,25% króm (Cr). Þetta fjölhæfa efni sýnir framúrskarandi kalt/heitt vinnsluhæfni, yfirburða vélræna eiginleika, hagkvæmni og mikla framboð, sem gerir það mikið notað í iðnaði. Hins vegar liggur helsta takmörkun þess í lágum herðingarhæfni, sem gerir það óhentugt til framleiðslu á íhlutum sem krefjast stórra þversniðsvídda eða mikilla nákvæmnistaðla.

T8 stál: Evtektóíð kolefnisstál sem sýnir mikla hörku og slitþol eftir herðingu og mildun, þó það hafi takmarkanir eins og litla heitherðingu, lélega herðingu og viðkvæmni fyrir ofhitnun og aflögun við vinnslu. Þetta efni uppfyllir staðla GB/T 1298 seríunnar og inniheldur kolefnisinnihald á bilinu 0,75% til 0,84%, sem gerir það hentugt til framleiðslu á einföldum kaldmótunarformum og skurðarverkfærum. Herðingarferlið krefst vatnskælingar við 780-800℃°C, en herðing yfir 250℃°C tryggir víddarstöðugleika. Hins vegar er það ekki mælt með fyrir notkun sem krefst höggþols.

65Mn stál: Fjaðurstálsvara með miklum styrk eftir hitameðferð og kaldherðingu, sem býður upp á góðan sveigjanleika og mýkt. Við eins yfirborðsaðstæður og fulla herðingu eru þreytumörk þess jöfn fimmlita málmblöndufjaðrim. Hins vegar, vegna lélegrar herðingarhæfni, er það aðallega notað fyrir litlar fjaðrir eins og þrýstistillandi/hraðastillandi fjaðrir, kraftmælifjaðrir, almennar vélrænar hringlaga/ferhyrndar spiralfjaðrir eða vírdregna stálfjaðrir fyrir litlar vélar. Herðingaráhrif: Yfirborðshörku nær 55-65 HRC með herðuðu lagi 0,2~1,5 mm dýpt, með einsleitri martensítbyggingu og verulega bættri slitþol (t.d. endingartími 45 stáls eykst 4-6 sinnum eftir kælingu). Hentar fyrir gíra, pinna og áshluta. Verkunarháttur: Nægilegt kolefnisinnihald myndar mikið martensít, sem gengst undir algera austenítiseringu við hraðhitun með leysigeisla og nær fullri fasabreytingu með sjálfkælingu.

2. Byggingarstál úr álfelg (bætið við Cr, Ni, Mo og öðrum frumefnum), dæmigerð efni:

40Cr: (40Cr fellur undir flokkinn „álblönduð byggingarstál“ eins og skilgreint er í GB3077. Þetta stál inniheldur 0,37%-0,44% kolefni, sem er örlítið minna en 45 stál, með sambærilegu Si og Mn innihaldi. Það inniheldur 0,80%-1,10% Cr. Í heitvalsuðum efnum er þetta 1% Cr innihald í raun árangurslaust, þar sem báðar tegundirnar sýna svipaða vélræna eiginleika. Þar sem 40Cr kostar um það bil helmingi minna en 45 stál, leiða efnahagsleg sjónarmið oft til þess að nota 45 stál í staðinn þegar það er mögulegt.)

35CrMo: 35CrMo er forskriftarkóði fyrir stálblönduðu byggingarstáli (blönduðu, hertu og hertu stáli), sem samsvarar þýska staðlinum 1.7220, breska staðlinum 708A37, franska staðlinum 35CD4, o.s.frv., í samræmi við GB/T 3077-2015. Það hefur 0,72% kolefnisjafngildi, lélega suðuhæfni sem krefst forhitunar. Þetta stál sýnir mikinn stöðugan styrk og höggþol, með togstyrk ≥985MPa og teygjustyrk ≥835MPa, og þolir langtíma rekstrarhita allt að 500℃. Það er hentugt til framleiðslu á vélrænum íhlutum sem þola mikla álagi, svo sem gírkassa, sveifarása, tengistangir og gufutúrbínuspindla í valsverksmiðjum.

20CrMnTi: Kolsýrt stál með kolefnisinnihaldi upp á 0,17%-0,24%, almennt notað í bílaframleiðslu fyrir gírskiptingar. Sem meðalhert kolsýrt stál (Cr-Mn-Ti) sýnir það framúrskarandi herðingarhæfni en viðheldur samt mikilli höggþoli við lágt hitastig. Þetta stál, sem er sérstaklega hannað fyrir yfirborðsherðingu með kolsýringu, sýnir framúrskarandi vinnsluhæfni með lágmarks aflögun og framúrskarandi þreytuþol. Helstu notkunarsvið þess eru meðal annars framleiðsla á áshlutum, stimpilhlutum og sérhæfðum íhlutum fyrir bíla og flugvélar.

Slökkvandi áhrif: Hörkustigið getur náð 60~70 HRC, dýpt herðingarlagsins er 0,3~2 mm, og álfelgur bæta herðingarhæfni og tæringarþol (eins og 35CrMo gírþreytustyrkur eykst um 30% eftir slökkvun).

Athugið: Hátt innihald málmblöndu getur dregið úr orkugleypni leysigeislans, þannig að það er nauðsynlegt að auka orkugleypni með svörtunarmeðferð (eins og fosfötun og húðun).

3. Steypujárn (grátt steypujárn, sveigjanlegt steypujárn), dæmigerð efni:

HT300: Er perlítgerð af hástyrktu gráu steypujárni, framfylgir landsstaðlinum GB 9439-88, heitið „HT“ stendur fyrir grátt steypujárn, „300“ gefur til kynna að lágmarks togstyrkur prófunarstöngar með þvermál 30 mm sé 300 MPa.

QT600-3: QT600-3 er perlítískt sveigjanlegt járn með miðlungs og miklum styrk, miðlungs seiglu og mýkt, mikla alhliða afköst, góða slitþol og titringsdeyfingu, góðum steypuferliseiginleikum. Það getur breytt eiginleikum sínum með ýmsum hitameðferðum.

Slökkvandi áhrif: Yfirborðshörku getur náð 45 ~ 55 HRC, dýpt herðingarlagsins 0,1 ~ 0,8 mm og martensít + leifar austenít uppbygging myndast í kringum grafítfasann, sem eykur slípun (til dæmis minnkar núningstuðull vélarinnar um 20% eftir slökkvun).

II. Ójárnmálmar og málmblöndur þeirra (ný notkunarsvið)

1. Títanblöndu (Ti-6Al-4V, o.s.frv.)

Títanmálmblanda vísar til margs konar málmblöndur sem gerðar eru úr títan og öðrum málmum. Títan er mikilvægur byggingarmálmur sem þróaður var á sjötta áratug síðustu aldar, með styrk títanmálmblöndunnar, tæringarþol og mikla hitaþol.

Herðingareiginleikar: Leysihitunin stuðlar að myndun ofmettaðs martensíts á yfirborðinu og hörkustigið eykst úr 300 HV í 500~600 HV, en samt sem áður viðheldur góðri seiglu (hentar til styrkingar á flugvélablöðum).

  Tæknilegir erfiðleikar: Títanmálmblöndu hefur mikla leysigeislun (um 70%), þannig að yfirborðsformeðhöndlun (eins og sandblástur) eða útfjólubláa leysigeisla (bylgjulengd 355 nm, endurskin undir 30%) ætti að nota.

2. Álblöndu (2xxx sería, 7xxx sería)

Þetta er álblönduefni sem inniheldur viðbætt frumefni eins og kopar, kísill, magnesíum, sink og mangan. Með því að aðlaga frumefnahlutfallið myndast 1XXX til 8XXX serían sem nær yfir iðnaðarhreint ál og ál-kopar málmblöndur. Stöðukóðakerfi þess byggir á fimm grunnstöðum, þar á meðal F (frjálsvinnsla) og O (glæðing), með ítarlegum kóðum eins og T6 sem gera kleift að stjórna nákvæmri styrk og tæringarþolseiginleikum.

Slökkvunarkerfi: Styrking fastrar lausnar næst með hraðri upphitun leysigeislans og útfelldur fasi myndast eftir sjálfkælingu (til dæmis eykst hörku 7075 álfelgunnar úr 150 HV í 220 HV eftir kælingu).

Takmarkanir á forriti: Álfelgur hefur sterka varmaleiðni (varmaleiðni er um 200 W/m K), öflugur leysir (≥2 kW) er nauðsynlegur til að tryggja upphitunarhagkvæmni og auðvelt er að framleiða varmaspennuaflögun.

3. Tinmálmblöndur (messing, brons)

Þetta er málmblanda úr hreinum kopar með einu eða fleiri viðbótarþáttum. Notkun: Yfirborðsherðing á slitþolnum íhlutum (t.d. legum, lokum). Eftir leysigeislameðferð myndar yfirborðið nanókristallaða uppbyggingu, sem eykur hörku um 15% til 30%. Hins vegar verður að stjórna hitunarhita til að koma í veg fyrir mýkingu kopargrunnefnisins.

III. Sérstök virkniefni

1. Kostir duftmálmvinnsluefna (t.d. duftmálmvinnsluíhlutir úr járni og kopar) Kostir: Götótt uppbygging getur geymt smurolíu og yfirborðið verður þéttara eftir leysigeislun. Hörkustigið eykst úr 20-30 HRC í 50-55 HRC, sem gerir þau hentug fyrir sjálfsmurandi legur.

2. Yfirborðshúðunarefni (t.d. hitaúðunarhúðun og klæðningarlög) Dæmigert notkunarsvið: Eftir leysigeislakælingu á WC-Co húðun sem úðað er á yfirborð kolefnisstáls myndast samsett uppbygging úr „martensítgrunnefni + sementuðu karbíði“ sem nær hörku yfir 1000 HV. Þessi efni eru notuð í slitþolna íhluti í námuvélum.

IV. Efni sem henta ekki til leysiskælingar

Lágkolefnisstál (kolefnisinnihald Vegna ófullnægjandi kolefnisinnihalds er martensítbreytingin lítil sem engin, sem leiðir til lélegra herðingaráhrifa (hörkuaukning

Hreint austenítískt ryðfrítt stál (t.d. 316L): Vantar martensít umbreytingargetu. Leysihitun veldur aðeins vinnsluherðingu með takmörkuðum hörkubótum (um það bil 15% -20%).