1. מטרה
פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת נמצאת בשימוש נרחב לייצור חלקים חשובים שונים של מכוניות, טרקטורים, כלי מכונות ומכונות אחרות, כגון גלגלי שיניים, פירים, מוטות חיבור, ברגים וכו'.
2. דרישות ביצועים
רוב החלקים המחוסמים נושאים מגוון עומסי עבודה, תנאי הלחץ מורכבים יחסית, ודורשים תכונות מכניות מקיפות גבוהות, כלומר, יש להם חוזק גבוה, פלסטיות טובה וקשיחות. פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת דורשת גם התקשות טובה. עם זאת, לחלקים שונים יש תנאי לחץ שונים ודרישות שונות להתקשות.
3. מאפייני החומר
(1) פחמן בינוני: תכולת הפחמן היא בדרך כלל בין 0.25% ל-0.50%, כאשר הרוב הוא 0.4%;
(2) הוסף אלמנטים כגון Cr, Mn, Ni, Si וכו' כדי לשפר את יכולת ההתקשות: בנוסף לשיפור ההתקשות, אלמנטים מתגסוגים אלה יכולים גם ליצור סגסוגת פריט ולהגביר את חוזק הפלדה. לדוגמה, הביצועים של פלדת 40Cr לאחר טיפול הרוויה וטמפרור גבוהים בהרבה מאלו של פלדה 45;
(3) הוסף אלמנטים כדי למנוע את הסוג השני של שבירות המזג: פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת המכילה Ni, Cr, Mn נוטה לייצר את הסוג השני של שבירות מזג כאשר מחוסמת בטמפרטורות גבוהות ומתקררת באיטיות. הוספת Mo ו-W לפלדה יכולה למנוע את הסוג השני של שבירות מזג. התוכן המתאים הוא בערך 0.15% עד 0.30% Mo או 0.8% עד 1.2% W.
השוואת מאפיינים לאחר מרווה וטמפרור בין פלדה 45 לפלדת 40Cr
דרגת פלדה ומצב טיפול בחום גודל חתך/ מ"מ sb/ MPa ss/MPa d5/% y/% ak/kJ/m2
45 פלדה 850 מעלות מרווה מים, 550 מעלות חיסום f50 700 500 15 45 700
40Cr פלדה 850 מעלות מרווה שמן, 570 מעלות מזג f50 (במרכז) 850 670 16 58 1000
4. סוגי פלדה וציונים (1) פלדה מרווה ומחוסמת 40Cr עם התקשות נמוכה: הקוטר הקריטי של מרווה שמן של סוג זה של פלדה הוא 30 מ"מ ~ 40 מ"מ, והוא משמש לייצור חלקים חשובים בגדלים כלליים. (2) 35CrMo מתקשה בינונית מתקשה פלדה מרווה ומחוסמת: הקוטר הקריטי של כיבוי שמן של סוג זה של פלדה הוא 40 מ"מ ~ 60 מ"מ. הוספת מוליבדן יכולה לא רק לשפר את ההתקשות, אלא גם למנוע את הסוג השני של שבירות מזג. (3) 40CrNiMo מתקשה גבוהה סגסוגת מרוווה מחוסמת: הקוטר הקריטי של כיבוי שמן של סוג זה של פלדה הוא 60 מ"מ -100 מ"מ, רובם הם פלדת כרום ניקל. הוספת מוליבדן מתאים לפלדת כרום-ניקל לא רק בעלת יכולת התקשות טובה, אלא גם מבטלת את הסוג השני של שבירות מזג.
5. טיפול בחום ומאפיינים מבניים טיפול החום הסופי של פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת הוא הרוויה וטמפרור בטמפרטורה גבוהה (טיפול הרווה וחיסום). פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת היא בעלת יכולת התקשות גבוהה, ובדרך כלל משתמשים בשמן. כאשר יכולת ההתקשות גבוהה במיוחד, ניתן אפילו לקרר אותו באוויר, מה שיכול להפחית את פגמי הטיפול בחום. המאפיינים הסופיים של פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת נקבעים על ידי טמפרטורת החיסום. בדרך כלל, נעשה שימוש בטמפרטורה של 500 מעלות -650 מעלות. על ידי בחירת טמפרטורת הטמפרור, ניתן להשיג את המאפיינים הנדרשים. על מנת למנוע את הסוג השני של שבירות מזג, קירור מהיר (קירור מים או קירור שמן) לאחר הטמפרור מועיל לשיפור הקשיחות. המבנה של פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת לאחר טיפול חום קונבנציונלי הוא סורביט מחוסמ. עבור חלקים הדורשים משטחים עמידים בפני שחיקה (כגון גלגלי שיניים וצירים), מבוצעות כיבוי משטחי חימום אינדוקציה וטימפינג בטמפרטורה נמוכה, ומבנה פני השטח הוא מרטנזיט מחוסמ. קשיות פני השטח יכולה להגיע ל 55HRC ~ 58HRC. חוזק התפוקה של פלדה מרווה ומחוסמת מסגסוגת לאחר הרוויה וטמפרטור הוא כ-800MPa, וקשיחות ההשפעה בקשיות הליבה של 800kJ/m2 יכולה להגיע ל-22HRC~25HRC. אם גודל החתך גדול ולא מוקשה, הביצועים יופחתו משמעותית.
