פלדה כלי מים, השייכת ל- W-Series (W1, W2, W3) במערכת סיווג AISI, המייצגת את אחת המשפחות הוותיקות והפשוטות ביותר של פלדה כלי רכב.פלדות אלה משווקים כדי להשיג קשיחות יוצאת דופן על פני השטח באמצעות מחזורי מים מהירים המוגדרים במהלך טיפול חם, תהליך שממיר את מבנה המיקרו-אווירה של פלדה כדי ליצור אווירה מגובה גבוה יותר, בעוד שתכונות מורכבות של פלדה.

מה הם פלדה מים-החרד?

פלדות כלי מים מבוהלות הן דלות-כלוי, פלדה פחמן גבוהה כי מסתמכות בעיקר על תוכן פחמן כדי להשיג קשיחות לאחר מים מהירים קוץ'.בדרך כלל המכילה בין 0.70% ל-1.50% פחמן, פלדה אלה נועדו לייצר מיקרו-מיקרו-מיקרו-אוויר קשה כאשר הם מתקררים בקצב המהיר המסופק על ידי מים.

המנגנון המתכתי מאחורי הרדמת המים מושרש בתרשים של שלב הברזל פחמן.כאשר פלדה מחומם לטמפרטורה החרפת שלה (בדרך כלל 770–800 מעלות צלזיוס עבור W1), הפחמן מתמוסס לתוך הליטפט ברזל, ויוצר פתרון מוצק המכונה גם לחץ עז על ידי גירוי מהיר של מים, קצב הקירור הוא מספיק מהר כדי לדכא את היווצרות של שלב רכיט פנימי או חרטה, במיוחד, אשר עלול להיות בעל לחץ על פני השטח חזק.

אחד המאפיינים המבחינים של פלדה כלי מים מקושחת מים הוא התוכן שלהם סגסוגת נמוך בהשוואה ל- שמן-Harding (O-series) או אוויר-Harding פלדה (A- ו D-series) המכיל רק כמויות של כרום, ניקל, molybdenum, או אלמנטים אחרים, אשר שומרים על עלויות חומר נמוך, זה גם אמצעי זה כי יש עודף מים קשים יותר על ידי מחזור אחד.

תכונות מתכתיות

רדיפת ולבוש התנגדות

האטרקציה העיקרית של פלדה כלי מים נדחית היא היכולת שלהם לייצר משטח עבודה קשה מאוד.בקשה מלאה (64-66 HRC), פלדות W-class לספק התנגדות מצוינת ללבוש abrasive, ללבוש דבקים דבקים, ועיוות פלסטיק תחת עומסי דחיסה, זה הופך אותם מתאימים מאוד עבור חיתוך כלים, מת, ומטבע אגרופים שבו הכלי חייב לשמור על חדות גבוהה של מעל פני חמש תקופות חיים קצרים יותר, אשר מכילות פחמן ארוך טווח ארוך יותר של מחזורי דם ארוך יותר.

חשוב לציין כי ההתנגדות של פלדה מכווצת מים היא אופטימיזציה עבור מנגנוני ללבוש abrasive ו adhesive, לא ללבוש חמצון עתירי זמן גבוהה. כי פלדה אלה נועדו עבור יישומי עבודה קר (בדרך כלל מתחת 200 מעלות צלזיוס), תכונות הפנים שלהם להישאר יציב לאורך כל פעולה רגילה.

« מהירויות טובות עם טמפינג נכון

בעוד פלדה כלי מים מבוקשים ידועים בשל קשיות שלהם, פרופיל הקשידות שלהם הוא יותר מנסד. במצב ה-As-quenched, המטן שנוצר טרי הוא קשה מאוד, אבל גם שבריר בשל לחצים פנימיים ונוכחות של נשמרים austenite.מצב זה גלימה הופך את הדליפה פגיעה ב-Savate, או שבר קטסטרופלי במהלך השירות.

עבור יישומים עבודה קר כגון אגרוף ומת כי ניסיון עומסי הלם, טמפרטורה מזג של 250-300 מעלות C הוא בדרך כלל ציין, מניב קשיחות סופית של 58-60 HRC עם התנגדות משופרת משמעותית לניתוק. Tooling כי עדיפות מקסימלית של יישומים ללבוש התנגדות, כגון כי שר להבים עבור מדלקות דקת-מחץ מתכת, עשוי להיות ממזג בטמפרטורות נמוכות יותר (150-C) כדי לשמור על תפקוד נמוך יותר של כלי ה-3% עדיף על גבי מתכת קשה יותר.

אחריות ודאגה

פלדה כלי מים רוויה מראה יציבות ממדית גרועה בהשוואה לרמה של שמן או אוויר-רדינג ציונים בשל חומרת הסימון מים.הקירור המהיר מעצימה של הטמפרטורה לטמפרטורת החדר יוצר ⁇ תרמיים תלולים דרך החלק הצלב של הכלי, יצירת התכווצות לא אחידות ומבנה מרטן.זה יכול להוביל לעיוות משמעותי, במיוחד בטווח הארוך, כגון כלי חרסם ליניאריים או מעט מאוד עם לחץ דם תרמיים.

כדי להפחית עיוותים ולמנוע סדקים, מעצבי הכלים חייבים לשקול כמה גורמים גאומטריים ותהליך.פינות פנימיות שארפ צריכות להיות מוחלשות עם רמות מילוי נדיבות (לפחות 1 מ"מ עבור 10 מ"מ רוחב) ונקודות מפתח צריך להיות ממוקם הרחק מאזורים בלחץ גבוה רצוי לאחר טיפול שמן עלות גבוהה יותר (עד חימום מים עד 60-80 מעלות צלזיוס) להפחית את ההלם התרמטי בהשוואה למים קרים, לספק פחות יעיל יותר של 20 מ"מ"מ"מ"מ"מ, אך ורק כדי טיפול תרופתי).

ניתוח השוואתי: מים-Hardened לעומת כלי עבודה קר אחרים

בחירת פלדה כלי אופטימלי עבור יישום עבודה קר דורש איזון עלות, ביצועים, ומיומנות.שולחן 1 מסכם את הפקעת המפתח בין W-Series ומשפחות אחרות קרות כלי פלדה, בעוד פלדה ממותקת מים מציעים את העלות החומרית הנמוכה ביותר טיפול חום פשוט יותר, עם זאת, הם מוגבלים בקשידות, גודל חלק ויציבות ממדית שמן.

עבור כלים הדורשים יציבות רבת מימדית, פלדה מעצימה אווירית כגון A2 (5% כרום, 1% מחזורי תחזוקה יעילים יותר) ו- D2 (12% כרום, 1% וניל) מספקים שליטה רבה על עיוות כי הם קשה על ידי קירור בתוך זמן טיסה עדיין או מאולץ, ובכך למנוע את ההלם התרמי של נוזל quenching לחלוטין. A2 משיגה קשיחות של 60–62 עם לחץ גבוה יותר מ-HRC עד 2 ליטרים עד 2 ליטרים של כלי רכב נמוך יותר מ- 2.

השוואה דומה חלת על פלדה מהירה גבוהה כגון M2 או T1, אשר נועדו עבור כלים חיתוך הפועלים בטמפרטורות גבוהות. בעוד פלדה מהירה גבוהה ניתן גם לשמש יישומים עבודה קר, התוכן שלהם גבוה יותר סגסוגת גבוהה משמעותית (בדרך כלל מעל 6% molybdenum, chromium, ו vanadium) הופך אותם יקרים יותר וקשה יותר לטחון מים ממים, בדרך כלל לא מומלץ עבור כל תוספת של 150 מעלות צלזיוס, 000 נמוך, כמו גם כן, 000 קלוש, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000, 000 קלושט, 000, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר ויותר קשה יותר, 000 קל יותר, 000 קלושט פלדה כהה יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000, 000 קל יותר, 000 קל משקל, 000 קל משקל, 000 קל יותר, 000, 000, 000, 000 קל משקל נמוך יותר, 000, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קלחת מים קרים, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קל יותר, 000 קלחת מים קרים, 000 קל יותר, 000 קל יותר קשה

יישומים בתעשיות עבודה קרות

פלדה כלי מים רוויים נמצאים בטווח מגוון רחב של כלים עבודה קר וציוד תעשייתי, במיוחד כאשר תקציבים מוגבלים או כלי זמני להוביל הם קצרים. היישומים העיקריים שלהם כוללים להרכיב מת, חיתוך להבים, מטבעות מת, כלים לכות קר, ובולעת כלים עבור רכיבי דק עד בינוניים של ציוד פלדה או ציוד קירור גבוה יותר מאשר חומרים מ- 2 ליטרים של פלדה, לעתים קרובות יותר מאשר ציוד מתכתי פלדה.

בתעשיית המזרז, פלדה מחושבת מים הם החומר המסורתי עבור כלים לכותרות קרות, כולל כותרות מת, טריזינג מת, ומצביע מת המשמש ליצירת ברגים, ברגים, ו rivets מן חוט משווע.הקשות גבוהה וכוח דחוס של W2, במיוחד, מאפשר כלים אלה לשמור על צורות ראש מדויקות וצורות על פני ייצור ארוך טווח יישומים קרים רבים.

מעבר לענפים העיקריים, פלדות כלי מים מבוהלות משמשים גם בציוד חקלאי עבור להבים סכין וכלי גרוטאות, במכונות אריזה עבור להבים מתים וזרימה אגרוף, ובייצור של כלים ידניים כגון זוחלים, ספוילרים, שריטות עץ נשלטים בהצלחה.ברבים מהיישומים האלה, הפשטות של טיפול חום היא יתרון מכריע חנויות קטנות וחסרות עבודה כי עדיין יכול להיות כלי רכב דלים בשפע או אבקה בשפע של כלי רכב.

טיפול בשרירים: Step-by-Step

טיפול חום תקין הוא קריטי להשגת חיי השירות וביצועים כי פלדה כלי מים עמידים במים מסוגלים לספק. השלבים הבאים מהווים את ההליך הסטנדרטי עבור W1 ו- W2 ציונים, אם כי פרמטרים ספציפיים עשויים להשתנות בהתאם ללוח הנתונים של ספק פלדה ואת הגיאומטריה הכלי.

אנליז (Sלעתים קרובות)

לפני המנצ'ינג, פלדה כלי מים מבוהלת מסופקת במצב annealed בקשה טיפוסית של 200-250 HB (Brinell) אנליינג כרוך חימום פלדה ל 760-790 מעלות צלזיוס, מחזיק 2 עד 4 שעות בהתאם לגודל סעיף, ולאחר מכן קירור איטי מאוד (10 מעלות צלזיוס לשעה) בזעם ל- 650 מעלות צלזיוס, ואחריו אוויר מייצרת עיגול של ברזל, אשר אינו יכול להיות מהפך כלי מקרר, אם הוא מלא, אם הוא מכווץ לחלוטין, אם הוא מסוגל ללבוש את כלי שיט מתכתב, 000 C לשעה.

ההרחבה (Heating for Harding)

הכלי מחומם אחיד למגוון הטמפרטורה של 770-800 מעלות צלזיוס עבור W1 ו-780-810 מעלות צלזיוס עבור W2. Holding זמן בטמפרטורה הוא בדרך כלל 10-15 דקות אינץ ' (25 מ"מ) של עובי, עם מינימום של 15 דקות עבור תרכובות דקות. Furnaces עשוי להיות של הגנה מפני גז, או סוג מלח; הם מעדיפים אטמוספירת חום, כי הם מציעים צריכת חום קלה יותר, כגון חימום, 000, 000, 000.

מים קווינצ'ינג

מיד לאחר שמגיעה לטמפרטורת הספוגה, הכלי מועבר לטנקים הקוקנצ'ים ולטבול אנכי (עבור כלים ארוכים) או עם אפילו ריגוש כדי להימנע כיסים קיטור.טמפרטורת המים צריכה להיות מוחזקת ב 40-80 מעלות צלזיוס; מים חמים מפחיתים זעזוע תרמי וסדקים סיכון בעוד עדיין מספק קצב קירור מהיר מעל קצב קריטי עבור היווצרות מרטן.

הפיתוי

התכה מבוצעת מיד לאחר quenching כדי להקל על הלחץ ולשפר את הקשידות. הטמפרטורה הממזגת נבחרת על בסיס קשיחות המטרה: טמפרטורות נמוכות (150-200 מעלות צלזיוס) לשמור 62–64 HRC עבור עמידות לבשה מקסימלית, בעוד טמפרטורות גבוהות יותר (250-350 מעלות צלזיוס) לייצר 55 עד 60 HRC עם לחץ משופר.

יתרונות של פלדה מים-Hardened Tool

פלדה כלי מים מבוהלת מציעים כמה יתרונות מוחשיים כי לקיים את הפופולריות שלהם על פני תעשיות הייצור.החסכוני ביותר שלהם החומרי הנמוך ביותר. W1 ו- W2 הם בין כלי הזול ביותר פלדה זמין, בדרך כלל עולה שליש עד מחצית מחיר של O1 או A2. עבור יישומים כלי בנפח גבוה (כולל צריכת מים בודדים ונפטרים בכל שנה, זה עלות שונה דחפים שונים, בנוסף כלי רכב קטן).

המהירות של טיפול חום היא יתרון קריטי נוסף.מחזור מלא של austenitizing, quenching, ומזג עבור כלי W1 ניתן להשלים בתוך 2-4 שעות, בהשוואה ל 6-10 שעות עבור O1 (אשר דורש חימום איטי יותר ושמן מבוקר quench) או 12-24 שעות עבור A2 (אשר דורש טיפול ריק ומחזורי מזג מרובים).

לבסוף, קלות בדיקה ומיזוג היא תועלת מעשית.כי פלדות W-series יש תוכן סגסוגת נמוך ומיקרו-מבנה פשוט יחסית, כלים ניתן לבדוק לאחר המזג באמצעות בדיקת קשיחות סטנדרטית כדי לוודא כי טווח קשיחות המטרה הושג. Re-Harding הוא גם פשוט: כלי מוביש ניתן לנזף מחדש, מוצף מחדש לגודל הבא, לחמם אותו תהליך זה.

הגבלות ושיקולים חשובים

למרות היתרונות שלהם, פלדה כלי מים רווי יש כמה מגבלות שיש לשקול בקפידה במהלך בחירה אקספוננציאלית.המשמעותית ביותר היא הגבלת גודל הסעיף.כפי שצוין קודם לכן, החלק המקסימלי שניתן להקשה לחלוטין על ידי מים quenching הוא בערך 1 אינץ '(מ) עבור W1 מת או אגרוף, הליבה נשאר רך (pelitic או bainitic), וכתוצאה מכך מופחת כוח חיים דחוסים באופן דומה).

הקשיחות האדומה הנמוכה של פלדה מחושבת מים היא עוד מעצורים.פלדות אלה מתחילות לרכך בטמפרטורות מעל 150 מעלות צלזיוס בשל השלבים המוקדמים של מזג אוויר.ביישומים שבהם חיכוך מייצר חימום מקומי בקצה חיתוך או משטח להרכיב, כגון מצעים כבדים של מים ריקים או במהירות גבוהה, הקשיחות עשויה לרדת במהירות, המוביל לביבש או לקריסה.

לבסוף, חוסר היציבות הממדית שדנו קודם לכן אומר כי פלדות מים מבוהלות במידה רבה לכלים הדורשים סובלנות הדוקה (below ±0.005 אינץ ') ללא פעולות גירוד משניות.העיוות משקע לעתים קרובות עולה על רצועת הסובלנות עבור אגרופים מדויקים או מת להוסיף, הדורשות כינון לאחר טיפול או חוטים כדי לשחזר ממדים.

תחזוקה והנחיות זהירות

ממקסימה את החיים התפעוליים של פלדה כלי מים מקושחת דורש גישה שיטתית לתחזוקה, סיכה, ובדיקה תקופתית.לפני כל ייצור לרוץ, משטחי הכלים צריכים להיבדק באופן ויזואלי עבור סיבוב, מיקרו-צ'יפס, או פירוק שעשוי להצביע על יתר לחץ על פני השטח (מטען צמחי) או בורסים צריכים להיות לבוש עם אבן טובה כדי למנוע ריכוז שיכול להוביל לדיכוי במהלך פעילות מהירה, כלומר, לחץ יעיל יותר, הוא לחץ יעיל יותר, 000, 000, 000, 000, 000 יעיל, 000, 000 מופעל לחץ יעיל, 000.

טיפול לאחר שיתוף פעולה חשוב באותה מידה.לאחר שינוי הייצור, כלים צריכים להיות מנוקים עם מתווך כדי להסיר את כל שאריות סיכה, קנסות מתכת, והריסות.הם צריכים להיות מומנים בקלות עם מחזור תזמון קורטוזיה-איביטה ומאוחסנים באזור יבש.עבור כלים שחווים ללבוש משמעותי לאחר 50,000 עד 100,000 מחזורים, תנאי שיקום יכולים לשחזר ביצועים.

בחירת הרמה הנכונה של מים-החרד

בתוך W-series, הבחירה בין W1, W2 ו- W3 תלויה בדרישות הספציפיות של היישום. W1 הוא הציון הכללי, מתאים לרוב כלי העבודה הקרים שבו איזון של קשיחות, קשיחות ועלויות נדרש.זה ברירת המחדל עבור חביתות מת, אגרוף, ו Shear להבים בפחמן פלדה עד 3 מ"מ המכילה רמה קטנה של 2102 ליטרים).

בעת בחירת ציון ספציפי, מעצבי הכלים צריכים לשקול לא רק את תנאי העבודה, אלא גם את הזמינות של החומר מן הספקים. W1 הוא מלא על ידי רוב מפיץ פלדה כלי בעיגולים, ברים שטוחים, ולהגדיל את גודל המוט, בעוד W2 הוא קצת פחות נפוץ אבל עדיין זמין. W3 הוא לעתים רחוקות מלא, בדרך כלל חייב להיות הורה כמו ריצה.

מסקנה

פלדה כלי מים מבוהלת מים נשאר חומר יסוד עבור כלי עבודה קר בכל רחבי ספקטרום רחב של תעשיות ייצור המתוארים, היכולת שלהם להשיג קשיחות גבוהה פני השטח (64-66 HRC) בשילוב עם קשיחות נאותה באמצעות ביצועים מבוקרים הופך אותם יעילים ליצירת, חיתוך, ובולעת פעולות על גבי כלי חימום דק עד בינוני, עם עלייה חומרית נמוכה מחזור חום מהיר לספק יתרון כלכלי מובהק בכלי רכב גבוהים יותר, כלומר, ללא מגבלות מהירות גבוהה יותר, כלומר, ללא מגבלות שטח פלדה, 000 גבוהות יותר, עם משקל בינוניות, עם משקל גבוה יותר, עם מגבלות גבוהות יותר, עם משקל בינוניות, עם משקל בינוניות, עם משקל גבוה יותר, עם מגבלות מהירות גבוהה יותר, 000.

(ב) התייחסות טכנית נוספת לבחירת כלי פלדה וטיפול בחום, ייעוץ מקורות סמכותיים כגון:0ASM InternationalFLT 1 עבור הנחיות טיפול חום, או סקירה של נתונים של רכוש חומרי מ-FLT:2MatWebFLT 3 עבור יצירות ספציפיות W1 ו- W2 מעלות ותכונות מכניות נוספות לתוך שיטות עיצוב למות הטוב ביותר זמינים מגופים כגון: LT:4Fivated Association (MAPLC)