فولاد ابزار یک ماده مهم در صنایع مختلف است که به دلیل سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش و توانایی مقاومت در برابر دمای بالا شناخته می شود. من به عنوان یک تأمین کننده ابزار فولاد ، من اهمیت شناخت علائم سایش در فولاد ابزار را درک می کنم. این دانش نه تنها به حفظ کیفیت و عملکرد ابزارها کمک می کند بلکه در تصمیم گیری آگاهانه در مورد جایگزینی یا نوسازی کمک می کند. در این پست وبلاگ ، من در مورد علائم متداول سایش در فولاد ابزار و پیامدهای آنها بحث خواهم کرد.
1. زبری و سایش سطح
یکی از برجسته ترین علائم سایش در فولاد ابزار ، زبری سطح و سایش است. هنگامی که ابزاری در حال استفاده است ، با قطعات کار در تماس است ، که می تواند باعث شود سطح فولاد ابزار با گذشت زمان خشن شود. سایش زمانی اتفاق می افتد که ذرات سخت از قطعه کار یا محیط برش در برابر سطح ابزار مالش دهند و مقادیر کمی از مواد را از بین ببرند.
اثرات زبری سطح و سایش می تواند قابل توجه باشد. یک سطح خشن می تواند منجر به افزایش اصطکاک بین ابزار و قطعه کار شود که به نوبه خود می تواند باعث ایجاد نیروهای برش بالاتر و تولید گرما بیشتر شود. این می تواند منجر به خرابی ابزار زودرس ، کاهش دقت بعدی قطعه کار و یک سطح ضعیف شود.
به عنوان مثال ، در عملیات ماشینکاری ، یک سطح ابزار خشن می تواند باعث ایجاد علائم پچ پچ روی قطعه کار شود ، که در برنامه های با دقت بالا غیرقابل قبول هستند. در فرآیندهای تشکیل سرد ، مانند مهر و موم یا جعل ، سایش سطح می تواند منجر به گلی شود ، جایی که مواد حاصل از قطعه کار به سطح ابزار می چسبند و عملکرد ابزار را بیشتر می کنند.
2. ترک خوردگی و شکستگی
ترک خوردگی و شکستگی علائم جدی سایش در فولاد ابزار است. ترک ها به دلیل عوامل مختلف از جمله غلظت استرس زیاد ، دوچرخه سواری حرارتی و خستگی می توانند آغاز شوند. غلظت استرس زیاد می تواند در گوشه های تیز ، شکافها یا مناطقی با تغییرات ناگهانی در بخش متقاطع رخ دهد. دوچرخه سواری حرارتی ، که در فرآیندهای مانند عملیات حرارتی یا ماشینکاری با سرعت زیاد متداول است ، می تواند باعث فشارهای حرارتی شود که منجر به شروع ترک می شود.
ترک خوردگی خستگی یکی دیگر از نگرانی های مهم است. هنگامی که ابزاری در معرض چرخه بارگذاری و تخلیه مکرر قرار می گیرد ، ترک های میکروسکوپی می توانند با گذشت زمان شکل بگیرند و به تدریج رشد کنند. این ترک ها می توانند از طریق فولاد ابزار پخش شوند و در نهایت منجر به شکستگی شوند.
عواقب ترک خوردگی و شکستگی شدید است. یک ابزار ترک خورده ممکن است دیگر نتواند عملکرد مورد نظر خود را انجام دهد و در صورت استفاده از ابزار شکسته ، می تواند به قطعه کار آسیب برساند و به طور بالقوه خطر ایمنی را برای اپراتورها ایجاد کند. به عنوان مثال ، در یک عمل مردگان ، یک قالب ترک خورده می تواند منجر به پر کردن ناهموار حفره قالب شود و در نتیجه ریخته گری های معیوب ایجاد شود.
3. لبه های برش را بپوشید
در ابزارهای برش ، پوشیدن در لبه های برش نشانه ای مهم از سایش ابزار است. انواع مختلفی از سایش لبه برش وجود دارد ، از جمله سایش پهلو ، سایش دهانه و سایش بینی.
سایش پهلو در چهره تسکین ابزار برش رخ می دهد. این امر عمدتاً در اثر مالش بین پهلو ابزار و سطح ماشینکاری قطعه کار ایجاد می شود. با پیشرفت سایش پهلو ، نیروی برش افزایش می یابد و توانایی ابزار در حفظ دقت بعدی کاهش می یابد.
فرم های سایش دهانه روی صورت گیرنده ابزار برش. این به طور معمول در اثر درجه حرارت بالا و فشار زیاد در رابط ابزار ایجاد می شود. سایش دهانه می تواند لبه برش را تضعیف کرده و منجر به خرابی و خرابی ابزار زودرس شود.
سایش بینی ، که در نوک ابزار برش رخ می دهد ، در چرخش و عملیات فرز مهم است. سایش بیش از حد بینی می تواند منجر به از بین رفتن هندسه ابزار شود و در نتیجه سطح ضعیف سطح و ابعاد نادرست کار ایجاد شود.
به عنوان مثال ، در یک عمل چرخش ، لبه های برش فرسوده می توانند باعث شود قطر قطعه از تحمل مشخص شده ، که در صنایعی مانند خودرو و هوافضا قابل قبول نیست ، منحرف شود.
4. فرسایش
فرسایش نوعی سایش است که اغلب با جریان مایع با سرعت زیاد یا وجود ذرات ساینده در یک مایع همراه است. در کاربردهای فولاد ابزار ، فرسایش می تواند در ابزارهای مورد استفاده در فرآیندهای مانند برش جت آب رخ دهد ، جایی که جت آب با سرعت بالا می تواند با گذشت زمان سطح ابزار را از بین ببرد.
در بعضی موارد ، فرسایش نیز می تواند در ابزارهای هیدرولیک یا در محیط هایی که دوغاب ساینده وجود دارد ، رخ دهد. فرآیند فرسایش شامل حذف مواد از سطح ابزار با تأثیر ذرات مایع - متولد شده یا نیروی خود مایع است.
فرسایش می تواند به تدریج ضخامت و یکپارچگی فولاد ابزار را کاهش دهد و منجر به کاهش قدرت و عملکرد آن شود. به عنوان مثال ، در یک نازل برش جت آب ساخته شده از فولاد ابزار ، فرسایش می تواند باعث بزرگ شدن نازل شود و در نتیجه باعث از بین رفتن دقت جت و راندمان برش شود.
5. خوردگی
خوردگی نشانه دیگری از سایش است که می تواند بر فولاد ابزار تأثیر بگذارد. فولاد ابزار در محیط هایی که در معرض رطوبت ، مواد شیمیایی یا نمک قرار دارد ، در معرض خوردگی است. انواع مختلف خوردگی وجود دارد ، از جمله خوردگی یکنواخت ، خوردگی گودال و خوردگی شکاف.
خوردگی یکنواخت زمانی رخ می دهد که کل سطح فولاد ابزار توسط محیط خورنده حمله می شود. از طرف دیگر ، خوردگی گودال با تشکیل گودالهای کوچک روی سطح ابزار مشخص می شود. خوردگی Crevice در شکاف های باریک یا شکاف ها رخ می دهد ، جایی که محیط خورنده می تواند راکد و پرخاشگرتر شود.
خوردگی می تواند خصوصیات مکانیکی فولاد ابزار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. این می تواند باعث از بین رفتن مواد شود ، که این ابزار را تضعیف می کند و همچنین می تواند زبری سطح را افزایش دهد و منجر به مشکلات بیشتر مانند افزایش اصطکاک و کاهش مقاومت در برابر سایش شود. به عنوان مثال ، در یک محیط دریایی ، اجزای فولادی ابزار مورد استفاده در کشتی سازی یا تجهیزات دریایی می توانند در صورت عدم محافظت صحیح به شدت خراب شوند.
6. تغییرات ریزساختاری
تغییرات ریزساختاری کمتر قابل مشاهده است اما به همان اندازه علائم مهم سایش در فولاد ابزار است. در طول عمر سرویس یک ابزار ، ریزساختار فولاد ابزار به دلیل عواملی مانند درجه حرارت بالا ، تغییر شکل مکانیکی و واکنشهای شیمیایی قابل تغییر است.
به عنوان مثال ، در برنامه های دمای بالا ، فولاد ابزار ممکن است تحت تحولات فاز قرار بگیرد. آستنیت ، که یک مرحله درجه حرارت بالا است ، می تواند در هنگام خنک کننده به مراحل دیگری مانند مارتنزیت یا باینیت تبدیل شود. این تحولات فاز می تواند سختی ، استحکام و سختی فولاد ابزار را تغییر دهد.
تغییر شکل مکانیکی همچنین می تواند باعث پالایش دانه یا شکل گیری جابجایی در ریزساختار فولاد ابزار شود. واکنشهای شیمیایی ، مانند اکسیداسیون در یک محیط غنی از اکسیژن ، می توانند لایه های اکسید را روی سطح ابزار تشکیل دهند که این امر می تواند بر عملکرد ابزار تأثیر بگذارد.
تغییرات ریزساختاری می تواند منجر به وخیم شدن خصوصیات ابزار شود. به عنوان مثال ، تغییر در سختی می تواند بر توانایی برش ابزار تأثیر بگذارد و کاهش سختی می تواند این ابزار را مستعد ترک خوردگی کند.
نحوه کاهش سایش در فولاد ابزار
من به عنوان یک تأمین کننده ابزار فولاد ، چندین استراتژی را برای کاهش سایش در فولاد ابزار توصیه می کنم. اول ، انتخاب مناسب مواد بسیار مهم است. برنامه های مختلف به انواع مختلفی از فولاد ابزار نیاز دارند. به عنوان مثال ،فولاد ابزار آلیاژ 9CR2به دلیل سختی زیاد و مقاومت در برابر سایش مناسب برای سرماخوردگی مناسب است.فولاد ابزار SK90به دلیل احتباس عالی لبه برش ، اغلب در ابزارهای برش استفاده می شود.فولاد ابزار AISI D6خوب است - به دلیل عملکرد درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر ترک خوردگی در برنامه های گرم - کار شناخته شده است.
دوم ، عملیات حرارتی مناسب برای بهینه سازی خصوصیات مکانیکی فولاد ابزار ضروری است. عملیات حرارتی می تواند سختی ، سختی و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد. به عنوان مثال ، از خاموش کردن و خویشتن داری می توان برای دستیابی به تعادل مورد نظر سختی و چقرمگی در فولاد ابزار استفاده کرد.
سوم ، بازرسی منظم و نگهداری ابزارها می تواند به تشخیص زودرس علائم سایش کمک کند. این امر امکان جایگزینی به موقع یا بهسازی ابزارها ، کاهش خرابی و هزینه های مرتبط با خرابی ابزار را فراهم می کند.
تماس با شما برای تهیه
اگر برای برنامه های خود به فولاد ابزار با کیفیت بالا نیاز دارید ، من شما را تشویق می کنم تا به ما دسترسی پیدا کنید. ما به عنوان یک تأمین کننده فولاد با ابزار قابل اعتماد ، ما طیف گسترده ای از محصولات فولادی ابزار را برای برآورده کردن نیازهای خاص شما داریم. این که آیا شما در ماشینکاری ، تشکیل یا سایر فرآیندهای تولیدی شرکت دارید ، می توانیم راه حل مناسب فولاد ابزار را برای شما فراهم کنیم. برای بحث در مورد نیازهای تهیه خود با ما تماس بگیرید و بیایید با هم کار کنیم تا موفقیت پروژه های خود را تضمین کنیم.
منابع
- کتاب راهنمای ASM جلد 8: آزمایش و ارزیابی مکانیکی.
- دفترچه راهنمای ابزار و ساخت مهندسان ، نسخه چهارم.
- "پوشیدن مواد" توسط Mng Prakash.
