Tishli mexanizmlar mexanik uzatishning asosiy komponentlari bo'lib, ularning moddiy xususiyatlari va issiqlik bilan ishlov berish sifati xizmat muddati va ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi. Metallografik tekshiruv tishli materiallarni mikroskopik tahlil qilish orqali issiqlik bilan ishlov berish jarayonlari, korpusning qattiqlashuv chuqurligi va don hajmi kabi asosiy ko'rsatkichlarni baholaydi, bu sifatni nazorat qilishning muhim usuli bo'lib xizmat qiladi.
Asosiy maqsadlar va aniqlash elementlari
Tishli metallografik tekshirishning asosiy maqsadi kritik parametrlarni baholash orqali mahsulotning ishlashini ta'minlashdir:
Korpusning qattiqlashuv chuqurligi: Karbürizatsiyalangan/söndürülmüş viteslarning aşınma qarshiligining asosiy ko'rsatkichi (ISO 6336 standartida talab qilinganidek).
Don hajmi: tishli kuchi va mustahkamligiga ta'sir qiladi (ASTM E112 bo'yicha baholangan).
Mikro tuzilma: martensit, saqlangan ostenit va karbidlarning morfologiyalari charchoqni aniqlaydi.
Yuzaki nuqsonlar: silliqlashda kuyishlar va yoriqlarni aniqlaydi (AIAG CQI-9 standartiga mos keladi).
Asosiy mikrostruktura tarkibiy qismlari
Ferrit ( ): Korpus-markazlangan kubik (BCC) strukturasi, yumshoq va qattiqligi past (~80HV), past-karbonli po'lat va sof temirda keng tarqalgan.
Ostenit ( ): Yuz{0}}markazlangan kubik (FCC) struktura, yuqori plastiklik va -magnit bo'lmagan, yuqori{2}}haroratda yoki yuqori-qotishma po'latda, masalan, 304 zanglamaydigan po'lat va yuqori-marganets po'latida mavjud.
Tsementit (Fe₃C): Ortorombik kristall tizim, qattiq va mo'rt (~800HV) va oq quyma temir va yuqori uglerodli{1}}po'latda mavjud bo'lgan aşınma qarshiligini oshiradi.
Martensit: Korpus{0}}markazlangan tetragonal (BCT) strukturasi, yuqori qattiqlik (500~1000HV) söndürme natijasida olinadi, söndürülmüş po'lat va asbob po'latida ishlatiladi.
Umumiy mikrostruktura morfologiyalari
| Mikro tuzilma turi | Shakllanish shartlari | Ishlash xususiyatlari | Oddiy ilovalar |
|---|---|---|---|
| Pearlit | Sekin sovutish (evtekoid transformatsiyasi) | Balanslangan kuch va qattiqlik | Rey po'lat, tishli söndürme va temperleme |
| Beynit | Oʻrtacha{0}}haroratdagi izotermik söndürme | Perlitdan yuqori kuch va qattiqlik | Prujinalar, yuqori-baquvvat murvatlar |
| Sorbit | Temperlangan martensit (500 ~ 650 daraja) | Zo'r keng qamrovli xususiyatlar | Millar, birlashtiruvchi novdalar |
Sinov jarayoni va standart usullar
Namuna olish va namuna tayyorlash
Namuna olish joylari: tish ustki qismi (sirtning qotib qolish ta'sirini baholaydi), tish ildizi (stress kontsentratsiyasi zonalaridagi mikro tuzilmani tahlil qiladi), ko'ndalang -kesim (qattiqlashuv gradientini o'lchaydi).
Asosiy tayyorgarlik bosqichlari: Kesish → O'rnatish → silliqlash → Cilalash → Oshlama → Mikroskopik kuzatish.
O'rnatish: Chekkani himoya qilish uchun epoksi qatronidan foydalaning (issiqlik ta'siridan qochish uchun sovuq o'rnatish tavsiya etiladi).
Cilalash: tirnalgan shovqinni oldini olish uchun olmosli polishing pastasi bilan 0,05 mkm oynani jilolang.
Echant tanlovi
| Material turi | Tavsiya etilgan Etchant | Effekt |
|---|---|---|
| Karbürlangan po'lat | 4% nital (nitrat kislota-spirt) | Martensit / ostenitni aniq ko'rsatadi |
| Nitridlangan po'lat | Pikrik kislota + yuvish vositasi | Nitrid qatlamini ajratib ko'rsatish (masalan, '-Fe₄N) |
| Zanglamaydigan po'latdan yasalgan viteslar | Oksalat kislotasi elektrolitik qirqish (10V, 20s) | s faza va karbidlarni farqlaydi |
Asosiy sinov uskunalari
Optik mikroskop (OM)
Ilova: Asosiy mikro tuzilmani kuzatish (masalan, don o'lchamini tasniflash).
Konfiguratsiya talablari: 500×~1000× kattalashtirish, tasvirni tahlil qilish dasturi bilan jihozlangan (masalan, Olympus Stream).
Skanerli elektron mikroskop (SEM)
Afzalliklari: EDS orqali metall bo'lmagan qo'shimchalarni (masalan, MnS) yuqori-ravshanlikdagi kuzatish va kompozitsiyani tahlil qilish.
Misol misoli: Shamol quvvati vites qutisi sinishi tahlilida aniqlangan oltingugurt segregatsiyasidan kelib chiqqan intergranular yoriqlar.
Mikroqattiqlik sinovi
Usul: Vickers qattiqligi (HV0.3 ~ HV1) gradient sinovi, qattiqlashuv egri chiziqlarini chizish uchun.
Standart: ISO 2639 qattiqlashuv chuqurligini 550HV1 da sirtdan substratgacha bo'lgan masofa sifatida belgilaydi.
Mikrotuzilma tahlili
Oddiy mikro tuzilmalar
| Issiqlik bilan ishlov berish jarayoni | Ideal mikro tuzilma |
|---|---|
| Karbürizatsiya va söndürme | Yupqa o'tkir martensit +<10% retained austenite |
| Induksion qattiqlashuv | Kriptokristal martensit + bir xil o'tish zonasi |
| Söndürme va temperleme | Temperlangan sorbit (karbidning bir xil taqsimlanishi) |
Umumiy nuqsonlar va sabablar
Haddan tashqari karburizatsiya: sirtdagi tarmoq karbidlari, mo'rtlikni oshiradi va tish sirtining parchalanish xavfini oshiradi.
Silliqlash kuyishi: Tuzlash orqali aniqlangan harorat ranglari (ASTM E1257), besleme tezligini nazorat qilish va CBN silliqlash g'ildiraklari yordamida oldini oladi.
Yoriqlarni o'chirish: o'tkir uchlari bilan intergranular tarqalish (SEM tomonidan tasdiqlangan).
| Kamchilik nomi | Mikroskopik xususiyatlar | Sabablari va ta'siri |
|---|---|---|
| Widmanstätten tuzilishi | Asikulyar ferrit donalarni bosib oladi | Haddan tashqari qizib ketish chidamlilikning pasayishiga olib keladi |
| Tarmoqli tuzilish | Ferrit va pearlitning o'zgaruvchan qatlamlari | Casting{0}}aylanma ajratish anizotropiyaga olib keladi |
| Haddan tashqari qizib ketish | Don chegarasi oksidlanishi yoki erishi | Haddan tashqari yuqori isitish harorati umumiy hurdaga olib keladi |