מרווה פני השטח של חומרי מתכת

בייצור בפועל, חלקי מכונות רבים עובדים תחת עומסים מתחלפים כמו פיתול וכיפוף, כמו גם עומסי פגיעה. שכבת פני השטח נתונה לחיכוך, מתחי מגע מתחלפים או פועמים, ולעיתים פגיעה. לדוגמא, ציר הילוכים, ציוד הילוכים וכו'. פני השטח של חלקים אלו נושאים מתח גבוה יותר מאשר הליבה, ולכן הם דורשים חוזק, קשיות ועמידות בפני שחיקה גבוהים יותר בטווח העומק המצומצם של משטח העבודה, בעוד שהליבה דורשת פלסטיות מספקת. התנגדות ללבוש. יש את החוסן לעמוד בכמות מסוימת של לחץ. עומס השפעה. בהתבסס על דרישה זו וחוקי ההמרה וההתקשות של חומרי מתכת, פותח תהליך הרוויה פני השטח.

כיבוי פני השטח הוא אחד האמצעים החשובים לחיזוק פני השטח של חומרי מתכת. כל חומר מתכת שיכול להגביר את חוזקו וקשיותו באמצעות מרווה יכול להתחזק באמצעות מרווה משטח.
חומר העבודה לאחר טיפול כיבוי פני השטח יכול להשיג את ההשפעה של "משטח קשה אך ליבה קשוחה", כלומר, לא רק למשטח יש קשיות גבוהה, חוזק ועמידות בפני שחיקה, אלא גם מתאים למבנה הליבה המתקבל על ידי טיפול חום ראשוני של חומר העבודה . חומר עבודה ויש לו קשיחות טובה וחוזק עייפות. לכן, מרווה משטח נמצא בשימוש נרחב בייצור תעשייתי.

כיבוי פני השטח הוא תהליך טיפול בחום המשתמש בחימום מהיר כדי לחמם את חומר העבודה מעל נקודת טרנספורמציה הפאזה בטווח עומק מוגבל על פני השטח, ולאחר מכן מקרר אותו במהירות כדי להשיג מרטנזיט רק בטווח עומק מסוים על פני השטח של חומר העבודה. להשיג את המטרה של חיזוק פני השטח של חומר העבודה.
גלגלי שיניים, זיזים, גלי ארכובה וחלקי גל שונים פועלים תחת עומסים מתחלפים כמו פיתול וכיפוף, והם נתונים לחיכוך ולפגיעה. המשטחים שלהם חווים מתחים גבוהים יותר מאשר הליבות שלהם. מטרת כיבוי פני השטח היא להשיג את מבנה המרטנסיט בתוך טווח עומק מסוים של משטח העבודה, בעוד הליבה נשארת מרווה פני השטח (מצב כיבוי וחידוד או מנרמל), ובכך להשיג את הקשיות הגבוהה יותר ועמידות הבלאי של משטח החלק. תכונות, בעוד הליבה שומרת על חוזק מסוים, פלסטיות מספקת וקשיחות, כלומר, פני השטח קשיחים והליבה קשיחה.
רק על מנת להגיע במהירות לטמפרטורת האוסטניטיזציה בטווח העומק המוגבל של משטח העבודה, בעוד טמפרטורת הליבה עדיין נמוכה מאוד, יש לספק צפיפות אנרגיה תרמית גבוהה במיוחד למשטח העבודה (בדרך כלל צפיפות האנרגיה התרמית צריכה להיות גדולה יותר מ-102W/cm2 או שווה ל-102W/cm2) כדי להפוך אותו פני השטח מחוממים במהירות לטמפרטורת האוסטניטיזציה, והחום על פני השטח מתקרר תחילה לפני שניתן להעבירו לליבה, תוך שמירה על טמפרטורת הליבה בטמפרטורה נמוכה יותר.

אין שינוי פאזה בחלק הלב הזה. ישנן דרכים רבות לעמוד בדרישת חימום מהיר זו. בהתאם למקור החום, כיבוי משטחי פלדה כולל בעיקר כיבוי משטחי חימום אינדוקציה, כיבוי משטחי חימום בלייזר, כיבוי משטחי חימום להבה וכו'. בנוסף, ישנם חימום קרן אלקטרונים, חימום מגע חשמלי, חימום אלקטרוליטים וכו'. מגוון שיטות חימום, כגון חימום, אלומת פלזמה וחימום ממוקד איזו אינפרא אדום.

מכיוון שלשיטות החימום הנ"ל לכל אחת יש מאפיינים ומגבלות משלה, כולן מיושמות בתנאים מסוימים. הנפוצים ביותר הם כיבוי משטח חימום אינדוקציה וכיבוי משטח חימום להבה. חימום קרן לייזר וחימום קרן אלקטרונים הן כיום שיטות חדשות לחימום וריבוי בצפיפות אנרגיה גבוהה. מכיוון שיש להם כמה יתרונות שאין לשיטות אחרות, הם הרוויחו כמה יישומים.

Surface quenching is widely used in mechanical parts made of medium-carbon quenched and tempered steel or ductile iron with a carbon content of 0.4% to 0.5%. Since medium carbon quenched and tempered steel is surface quenched after quenching and tempering or normalizing pretreatment, it can not only maintain high comprehensive mechanical properties in the core, but also make the surface have high hardness (>50HRC) ועמידות בפני שחיקה. ביצועים, כגון צירים של כלי מכונות, גלגלי שיניים, גלי ארכובה למנועי דיזל, גלי זיזים וכו'. באופן עקרוני, ישנם ברזל יצוק אפור, ברזל רקיע, ברזל יצוק קשיר, ברזל יצוק סגסוגת וכו'. המטריצה ​​שווה ערך לפלדת פחמן בינונית עם פרלייט ופריט כמטריקס, וניתן להרווה על פני השטח. עם זאת, לברזל רקיע יש את ביצועי התהליך הטובים ביותר ויש לו תכונות מכניות מקיפות גבוהות לאחר כיבוי פני השטח, ולכן הוא הנפוץ ביותר.
לאחר כיבוי פני השטח של פלדת פחמן גבוהה, למרות שקשיות פני השטח ועמידות הבלאי משתפרים, הפלסטיות והקשיחות של הליבה נמוכות. לכן, התקשות פני השטח של פלדת פחמן גבוהה משמשת בעיקר עבור כלים שיכולים לעמוד בפני פגיעות קטנות יותר ועומסים מתחלפים. כלי מדידה ורולים מקוררים במיוחד.
השפעת החיזוק לאחר כיבוי פני השטח של פלדה דלת פחמן אינה משמעותית, ולכן משתמשים בה לעתים רחוקות.