Rydych chi wedi sicrhau bod y rhannau wedi'u peiriannu i'r fanyleb. Nawr, gwnewch yn siŵr eich bod chi wedi cymryd camau i amddiffyn y rhannau hyn yn yr amodau y mae eich cwsmeriaid yn eu disgwyl. #sylfaenol
Mae goddefu yn parhau i fod yn gam hollbwysig wrth wneud y mwyaf o wrthwynebiad cyrydiad sylfaenol rhannau a chynulliadau wedi'u peiriannu â dur gwrthstaen. Gall wneud y gwahaniaeth rhwng perfformiad boddhaol a methiant cynamserol. Os caiff ei weithredu'n amhriodol, gall goddefu achosi cyrydiad mewn gwirionedd.
Mae goddefu yn ddull ôl-weithgynhyrchu sy'n gwneud y mwyaf o wrthwynebiad cyrydiad cynhenid ​​​​yr aloion dur di-staen sy'n cynhyrchu'r darn gwaith. Nid yw'n driniaeth dad-raddio, nac yn orchudd paent.
Nid oes consensws cyffredinol ar union fecanwaith sut mae goddefoli yn gweithio. Ond mae'n sicr bod ffilm ocsid amddiffynnol ar wyneb dur di-staen wedi'i oddefoli. Credir bod y ffilm anweledig hon yn hynod o denau, llai na 0.0000001 modfedd o drwch, tua 1/100,000fed o drwch gwallt dynol!
Bydd rhan ddur di-staen glân, sydd newydd ei pheiriannu, ei sgleinio neu ei biclo, yn cael y ffilm ocsid hon yn awtomatig oherwydd ei hamlygiad i ocsigen atmosfferig. O dan amodau delfrydol, mae'r haen ocsid amddiffynnol hon yn gorchuddio holl arwynebau'r rhan yn llwyr.
Yn ymarferol, fodd bynnag, gall halogion fel baw siop neu ronynnau haearn o offer torri drosglwyddo i wyneb rhannau dur di-staen yn ystod peiriannu. Os na chânt eu tynnu, gall y cyrff tramor hyn leihau effeithiolrwydd y ffilm amddiffynnol wreiddiol.
Yn ystod peiriannu, gall symiau bach o haearn rhydd wisgo oddi ar yr offeryn a throsglwyddo i wyneb y darn gwaith dur di-staen. Mewn rhai achosion, gall haen denau o rwd ymddangos ar y rhan. Mewn gwirionedd, cyrydiad y dur gan yr offeryn yw hwn, nid cyrydiad y metel sylfaen. Weithiau, gall holltau gronynnau dur wedi'u hymgorffori o offer torri neu eu cynhyrchion cyrydiad achosi erydiad y rhan ei hun.
Yn yr un modd, gall gronynnau bach o faw gweithdy fferrus lynu wrth wyneb y rhan. Er y gall metel ymddangos yn sgleiniog yn y cyflwr peiriannu, ar ôl dod i gysylltiad ag aer, gall gronynnau anweledig o haearn rhydd achosi rhydu ar yr wyneb.
Gall sylffidau agored fod yn broblem hefyd. Maent yn deillio o ychwanegu sylffwr at ddur di-staen i wella'r gallu i'w beiriannu. Mae sylffidau'n cynyddu gallu'r aloi i ffurfio sglodion yn ystod peiriannu, y gellir eu taflu'n llwyr oddi ar yr offeryn torri. Oni bai bod rhannau wedi'u goddefu'n iawn, gall sylffidau ddod yn fan cychwyn ar gyfer cyrydiad arwyneb ar gynhyrchion a weithgynhyrchir.
Yn y ddau achos, mae angen goddefu i wneud y mwyaf o wrthwynebiad cyrydiad naturiol y dur di-staen. Mae'n tynnu halogion arwyneb, fel gronynnau baw siop fferrus a gronynnau haearn mewn offer torri, a all ffurfio rhwd neu ddod yn fan cychwyn ar gyfer cyrydiad. Mae goddefu hefyd yn tynnu sylffidau sydd wedi'u hamlygu ar wyneb aloion dur di-staen torri rhydd.
Mae gweithdrefn dau gam yn darparu'r ymwrthedd cyrydiad gorau: 1. Glanhau, gweithdrefn sylfaenol ond weithiau'n cael ei hanwybyddu; 2. Baddon asid neu driniaeth goddefol.
Dylai glanhau fod yn flaenoriaeth bob amser. Rhaid glanhau arwynebau'n drylwyr o saim, oerydd neu falurion gweithdy eraill er mwyn sicrhau'r ymwrthedd cyrydiad gorau posibl. Gellir sychu malurion peiriannu neu faw gweithdy arall yn ofalus o'r rhan. Gellir defnyddio dadfrasterwyr neu lanhawyr masnachol i gael gwared ar olewau proses neu oeryddion. Efallai y bydd yn rhaid cael gwared ar fater tramor fel ocsidau thermol trwy ddulliau fel malu neu biclo.
Weithiau gall gweithredwr peiriant hepgor glanhau sylfaenol, gan feddwl ar gam y bydd glanhau a goddefu yn digwydd ar yr un pryd trwy drochi rhan sy'n llawn saim mewn baddon asid. Nid yw hyn yn mynd i ddigwydd. I'r gwrthwyneb, mae saim halogedig yn adweithio ag asid i ffurfio swigod aer. Mae'r swigod hyn yn casglu ar wyneb y darn gwaith ac yn ymyrryd â goddefu.
I waethygu pethau, gall halogiad toddiannau goddefol, sydd weithiau'n cynnwys crynodiadau uchel o gloridau, achosi "fflachio". Yn wahanol i gael y ffilm ocsid a ddymunir gydag arwyneb sgleiniog, glân, sy'n gwrthsefyll cyrydiad, gall ysgythru fflach arwain at arwyneb wedi'i ysgythru'n drwm neu wedi'i dywyllu - dirywiad arwyneb y mae goddefoli wedi'i gynllunio i'w optimeiddio.
Mae rhannau wedi'u gwneud o ddur di-staen martensitig [magnetig, gwrthsefyll cyrydiad yn gymharol dda, cryfder cynnyrch hyd at tua 280 ksi (1930 MPa)] yn cael eu caledu ar dymheredd uchel ac yna'n cael eu tymheru i sicrhau'r caledwch a'r priodweddau mecanyddol a ddymunir. Gellir trin aloion caledu gwaddodiad, sydd â gwell cryfder a gwrthiant cyrydiad nag aloion martensitig, â thoddiant, eu peiriannu'n rhannol, eu heneiddio ar dymheredd is, ac yna eu gorffen.
Yn yr achos hwn, rhaid glanhau'r rhan yn drylwyr gyda dadfrasterydd neu lanhawr i gael gwared ar unrhyw olion o hylif torri cyn triniaeth wres. Fel arall, gall yr hylif torri sy'n weddill ar y rhan achosi ocsideiddio gormodol. Gall y cyflwr hwn achosi i rannau rhy fach wanhau ar ôl i'r raddfa gael ei thynnu gan ddulliau asid neu sgraffiniol. Os caniateir i hylif torri aros ar rannau caled llachar, fel mewn ffwrnais gwactod neu awyrgylch amddiffynnol, gall carbureiddio arwyneb ddigwydd, gan arwain at golli ymwrthedd i gyrydiad.
Ar ôl glanhau'n drylwyr, gellir trochi'r rhannau dur di-staen mewn baddon asid goddefol. Gellir defnyddio unrhyw un o dri dull – goddefol asid nitrig, goddefol asid nitrig gyda sodiwm dicromad goddefol, a goddefol asid citrig. Mae pa ddull i'w ddefnyddio yn dibynnu ar radd y dur di-staen a'r meini prawf derbyn penodedig.
Gellir goddefu graddau cromiwm-nicel sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn fwy mewn baddon asid nitrig 20% ​​(v/v) (Ffigur 1). Fel y dangosir yn y tabl, gellir goddefu dur gwrthstaen llai gwrthsefyll trwy ychwanegu sodiwm dicromad at faddon asid nitrig, gan wneud yr hydoddiant yn fwy ocsideiddiol ac yn gallu ffurfio ffilm oddefol ar wyneb y metel. Opsiwn arall i ddisodli asid nitrig â sodiwm cromad yw cynyddu crynodiad asid nitrig i 50% yn ôl cyfaint. Mae ychwanegu sodiwm dicromad a'r crynodiad uwch o asid nitrig yn lleihau'r siawns o fflach diangen.
Mae'r weithdrefn ar gyfer goddefu dur gwrthstaen peiriannu rhydd (a ddangosir hefyd yn Ffigur 1) ychydig yn wahanol i'r un ar gyfer graddau dur gwrthstaen nad ydynt yn beiriannu rhydd. Mae hyn oherwydd yn ystod goddefu mewn baddon asid nitrig nodweddiadol, mae rhai neu'r cyfan o'r sylffidau gradd peiriannadwy sy'n cynnwys sylffwr yn cael eu tynnu, gan greu anghysondebau microsgopig yn wyneb y rhan wedi'i pheiriannu.
Gall hyd yn oed rinsiad dŵr sy'n gyffredinol effeithiol adael asid gweddilliol yn yr anghysondebau hyn ar ôl goddefu. Yna bydd yr asid hwn yn ymosod ar wyneb y rhan oni bai ei fod yn cael ei niwtraleiddio neu ei dynnu.
Er mwyn goddefu dur di-staen hawdd ei beiriannu yn effeithiol, mae Carpenter wedi datblygu'r broses AAA (Alcali-Asid-Alcali), sy'n niwtraleiddio asid gweddilliol. Gellir cwblhau'r dull goddefu hwn mewn llai na 2 awr. Dyma'r broses gam wrth gam:
Ar ôl dadfrasteru, sociwch y rhannau mewn toddiant sodiwm hydrocsid 5% ar 71°C i 82°C am 30 munud. Yna rinsiwch y rhannau'n drylwyr mewn dŵr. Nesaf, trochwch y rhan am 30 munud mewn toddiant asid nitrig 20% ​​(v/v) sy'n cynnwys 22 g/l o sodiwm dicromad ar 49°C i 60°C. Ar ôl tynnu'r rhan o'r baddon, rinsiwch hi â dŵr ac yna trochwch hi yn y toddiant sodiwm hydrocsid am 30 munud arall. Rinsiwch y rhan eto â dŵr a sychwch, gan gwblhau'r dull AAA.
Mae goddefu asid citrig yn gynyddol boblogaidd gyda gweithgynhyrchwyr sy'n dymuno osgoi defnyddio asidau mwynol neu doddiannau sy'n cynnwys sodiwm dicromad, yn ogystal â'r problemau gwaredu a phryderon diogelwch mwy sy'n gysylltiedig â'u defnydd. Ystyrir bod asid citrig yn gyfeillgar i'r amgylchedd ym mhob ffordd.
Er bod goddefu asid citrig yn cynnig manteision amgylcheddol deniadol, efallai y bydd gweithdai sydd wedi cael llwyddiant gyda goddefu asid anorganig ac nad oes ganddynt unrhyw bryderon diogelwch eisiau aros ar y cwrs. Os oes gan y defnyddwyr hyn weithdy glân, offer sydd wedi'i gynnal a'i gadw'n dda ac yn lân, oerydd heb faw gweithdy fferrus, a phroses sy'n cynhyrchu canlyniadau da, efallai na fydd angen gwirioneddol am newidiadau.
Mae goddefu mewn baddon asid citrig wedi'i ganfod yn ddefnyddiol ar gyfer ystod eang o ddur di-staen, gan gynnwys sawl gradd dur di-staen unigol, fel y dangosir yn Ffigur 2. Er hwylustod, mae'r dull goddefu asid nitrig traddodiadol yn Ffigur 1 wedi'i gynnwys. Sylwch fod fformwleiddiadau asid nitrig hŷn yn cael eu mynegi mewn canran cyfaint, tra bod crynodiadau asid citrig mwy newydd yn cael eu mynegi mewn canran pwysau. Mae'n bwysig nodi, wrth weithredu'r gweithdrefnau hyn, bod cydbwyso amser socian, tymheredd y baddon a chrynodiad yn ofalus yn hanfodol er mwyn osgoi'r "fflachio" a ddisgrifiwyd yn gynharach.
Mae triniaethau goddefoli yn amrywio yn ôl cynnwys cromiwm a nodweddion peiriannu pob gradd. Nodwch y colofnau sy'n cyfeirio at Broses 1 neu Broses 2. Fel y dangosir yn Ffigur 3, mae Proses 1 yn cynnwys llai o gamau na Phroses 2.
Mae profion labordy wedi dangos bod y broses oddefoli asid citrig yn fwy tueddol o “fflachio” na’r broses asid nitrig. Mae ffactorau sy’n cyfrannu at yr ymosodiad hwn yn cynnwys tymheredd bath rhy uchel, amser socian rhy hir, a halogiad bath. Mae cynhyrchion asid citrig sy’n cynnwys atalyddion cyrydiad ac ychwanegion eraill fel asiantau gwlychu ar gael yn fasnachol ac adroddir eu bod yn lleihau’r duedd i “gyrydiad fflach”.
Bydd y dewis terfynol o ddull goddefoli yn dibynnu ar y meini prawf derbyn a osodir gan y cwsmer. Gweler ASTM A967 am fanylion. Gellir ei weld yn www.astm.org.
Yn aml, cynhelir profion i werthuso wyneb rhannau sydd wedi'u goddefu. Y cwestiwn i'w ateb yw, "A yw goddefu yn tynnu haearn rhydd ac yn optimeiddio ymwrthedd cyrydiad graddau torri rhydd?"
Mae'n bwysig bod y dull prawf yn cyd-fynd â'r radd sy'n cael ei hasesu. Bydd profion sy'n rhy llym yn methu deunyddiau perffaith dda, tra bydd profion sy'n rhy llac yn pasio rhannau anfoddhaol.
Mae dur gwrthstaen caledu gwlybaniaeth a pheiriannu rhydd cyfres 400 orau i'w gwerthuso mewn cabinet sy'n gallu cynnal lleithder o 100% (sampl gwlyb) am 24 awr ar 95°F (35°C). Yn aml, y trawsdoriad yw'r arwyneb mwyaf critigol, yn enwedig ar gyfer graddau torri rhydd. Un rheswm am hyn yw bod y sylffid wedi'i ymestyn i gyfeiriad y peiriant, gan groesi'r arwyneb hwn.
Dylid gosod arwynebau critigol i fyny, ond ar ongl o 15 i 20 gradd o'r fertigol i ganiatáu colli lleithder. Prin y bydd deunydd sydd wedi'i oddefoli'n iawn yn rhydu, er y gall ddangos rhywfaint o staenio bach.
Gellir gwerthuso graddau dur gwrthstaen austenitig hefyd trwy brofi lleithder. Pan gânt eu profi felly, dylai diferion dŵr fod yn bresennol ar wyneb y sampl, gan ddangos haearn rhydd trwy bresenoldeb unrhyw rwd.
Mae'r gweithdrefnau ar gyfer goddefoli duroedd gwrthstaen torri rhydd a di-dorri rhydd a ddefnyddir yn gyffredin mewn toddiannau asid citrig neu nitrig yn gofyn am brosesau gwahanol. Mae Ffigur 3 isod yn rhoi manylion am ddewis proses.
(a) Addaswch pH gyda sodiwm hydrocsid. (b) Gweler Ffigur 3 (c) Mae Na2Cr2O7 yn cynrychioli 3 owns/galwyn (22 g/l) o sodiwm dicromad mewn 20% asid nitrig. Dewis arall yn lle'r cymysgedd hwn yw 50% o asid nitrig heb sodiwm dicromad.
Dull cyflymach yw defnyddio'r toddiant yn ASTM A380, “Arfer Safonol ar gyfer Glanhau, Dad-raddio, a Goddefoli Rhannau, Offer a Systemau Dur Di-staen.” Mae'r prawf yn cynnwys sychu'r rhan gyda thoddiant sylffad copr/asid sylffwrig, ei gadw'n wlyb am 6 munud ac arsylwi am blatio copr. Fel dewis arall, gellir trochi'r rhan yn y toddiant am 6 munud. Os yw'r haearn yn hydoddi, mae platio copr yn digwydd. Nid yw'r prawf hwn yn berthnasol i arwynebau rhannau prosesu bwyd. Hefyd, ni ddylid ei ddefnyddio ar gyfer duroedd fferritig martensitig cyfres 400 neu gromiwm isel gan y gallai canlyniadau positif ffug ddigwydd.
Yn hanesyddol, defnyddiwyd y prawf chwistrellu halen 5% ar 95°F (35°C) hefyd i werthuso samplau wedi'u goddefu. Mae'r prawf hwn yn rhy llym ar gyfer rhai graddau ac yn gyffredinol nid oes ei angen i gadarnhau bod goddefu yn effeithiol.
Osgowch ddefnyddio gormod o gloridau, a all achosi ymosodiadau fflach niweidiol. Os yn bosibl, defnyddiwch ddŵr o ansawdd uchel yn unig gyda llai na 50 rhan fesul miliwn (ppm) o glorid. Fel arfer, mae dŵr tap yn ddigonol a gall oddef hyd at gannoedd o ppm o glorid mewn rhai achosion.
Mae'n bwysig disodli'r bath yn rheolaidd er mwyn peidio â cholli potensial goddefol, a all arwain at drawiadau mellt a rhannau wedi'u difrodi. Dylid cynnal y bath ar y tymheredd cywir, gan y gall tymereddau rhedegog achosi cyrydiad lleol.
Mae'n bwysig cynnal amserlen newid toddiant benodol iawn yn ystod rhediadau cynhyrchu uchel i leihau'r potensial ar gyfer halogiad. Defnyddiwyd sampl reoli i brofi effeithiolrwydd y baddon. Os yw'r sampl wedi'i ymosod, mae'n bryd disodli'r baddon.
Nodwch fod rhai peiriannau'n gwneud dur di-staen yn unig; defnyddiwch yr un oerydd dewisol i dorri dur di-staen, ac eithrio pob metel arall.
Caiff rhannau rac DO eu trin ar wahân i osgoi cyswllt metel-i-fetel. Mae hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer peiriannu dur di-staen yn rhydd, gan fod angen toddiannau goddefol a fflysio sy'n llifo'n rhydd i wasgaru cynhyrchion cyrydiad sylffid ac osgoi ffurfio pocedi asid.
Peidiwch â goddefu rhannau dur di-staen carburiedig na nitridiedig. Gall ymwrthedd cyrydiad rhannau sydd wedi'u trin felly gael ei leihau i'r pwynt lle byddent yn cael eu hymosod yn y baddon goddefu.
Peidiwch â defnyddio offer fferrus mewn amgylchedd gweithdy nad yw'n arbennig o lân. Gellir osgoi graean dur trwy ddefnyddio offer carbid neu serameg.
Peidiwch ag anghofio y gall cyrydiad ddigwydd yn y baddon goddefol os na chaiff y rhan ei thrin yn iawn â gwres. Rhaid caledu graddau martensitig carbon uchel a chromiwm uchel er mwyn gwrthsefyll cyrydiad.
Fel arfer, cynhelir goddefeddu ar ôl tymeru dilynol gan ddefnyddio tymereddau sy'n cynnal ymwrthedd i gyrydiad.
Peidiwch ag anwybyddu crynodiad yr asid nitrig yn y baddon goddefol. Dylid gwneud gwiriadau cyfnodol gan ddefnyddio'r weithdrefn titradiad syml a ddarperir gan Carpenter. Peidiwch â goddefoli mwy nag un dur di-staen ar y tro. Mae hyn yn atal dryswch costus ac yn osgoi adweithiau galfanig.
Ynglŷn â'r awduron: Mae Terry A. DeBold yn arbenigwr ymchwil a datblygu aloi dur di-staen ac mae James W. Martin yn fetelegwr bariau yn Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
Mewn byd o fanylebau gorffeniad arwyneb sy'n mynd yn fwyfwy llym, mae mesuriadau "garwedd" syml yn dal i fod yn ddefnyddiol. Gadewch i ni edrych ar pam mae mesur arwyneb yn bwysig a sut y gellir ei wirio ar lawr y siop gyda mesuryddion cludadwy soffistigedig.
Ydych chi'n siŵr bod gennych chi'r mewnosodiad gorau ar gyfer y llawdriniaeth droi hon? Gwiriwch y sglodion, yn enwedig os caiff ei adael heb neb yn gofalu amdano. Gall nodweddion y sglodion ddweud llawer wrthych chi.