Şaft dövme ısıl işleminin iç gerilimini etkileyen faktörler nelerdir?

Şaft dövme ısıl işleminin iç gerilimini etkileyen faktörler nelerdir?

Şaft dövme ısıl işlemi, gerçek üretimde şaftta üç temel iç gerilim tipi üretebilir.dövmeher zaman aynı anda iki veya üç temel iç gerilim üretir, dolayısıyla iş parçasının fiili ısıl işleminden sonraki artık gerilim, birkaç temel iç gerilimin üst üste binmesinin sonucudur. Süperpozisyon sonrası artık gerilim dağılımı çok karmaşıktır ve ısıl işlem prosesinin spesifik parametreleriyle yakından ilişkilidir. Aşağıda şaft dövme ısıl işleminin iç gerilimini etkileyen ana faktörlerin ayrıntılı bir analizi bulunmaktadır.

Söndürülmemiş çekirdek durumunda artık gerilim. Söndürülmemiş çekirdek durumunda, iç gerilim dağılımı termal gerilim tipindedir ve yüzey söndürülmüş katmanda basınç gerilimi üretilir, dolayısıyla yüzey söndürülmüş çatlak eğilimi küçüktür. Ancak bu sırada kalpte çekme gerilimi oluşur ve söndürme tabakası çok derin ve kalp çok küçük olduğunda kalpteki çekme gerilimi çok küçük, değeri ise çok büyüktür.

Şaft dövme işlemi tamamen söndürüldüğünde, çekirdek söndürme durumunda artık gerilim, artık gerilimin dağılımı esas olarak termal gerilim ve organizasyonel gerilimin üst üste gelmesinin sonucudur. Şaft dövmesinin çapı küçük olduğunda, süperpozisyon sonrası artık gerilimin dağılımı, örgütsel stresin türü olup, asıl stresin organizasyonel stres olduğunu gösterir. Çap arttığında, artık gerilim kademeli olarak termal gerilim tipi haline gelecektir; bu, iş parçasının çapının artmasıyla birlikte termal gerilimin rolünün arttığını, ardından teğetsel gerilimin ve eksenel gerilimin zirvesinin ortaya çıktığını gösterir. Şaftın orta kısmı belirli bir mesafenin yüzeyinden dövülür ve genellikle eksenel gerilim teğetsel gerilimden daha büyüktür, bu nedenle çok büyük silindirik iş parçası söndürülmez, genellikle uzunlamasına çatlaklar oluşturmak kolaydır. Çelikteki karbon içeriğinin artmasıyla yapısal stresin etkisi artarken, termal stresin etkisi zayıflıyor. Çeliğe alaşım elementlerinin eklenmesi yalnızca çeliğin yüksek sıcaklık dayanımını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda aşırı soğutulmuş ostenitin stabilitesini de geliştirir ve çeliğin kritik soğuma hızını azaltır.

Söndürme sıcaklığı ve soğutma hızının etkisi, soğutma hızı ne kadar büyük olursa, şaft dövmesinin içi ve dışı arasındaki sıcaklık farkı o kadar büyük olur ve termal stres artar. Eksenel dövmenin artık gerilmesi termal gerilme tipi dağılım olduğundan, soğuma hızının arttırılması yüzeyin basınç gerilmesi değerini ve çekirdeğin çekme gerilmesi değerini artıracaktır. Bu nedenle mekanik özellik gereklerini karşılamak şartıyla soğutma hızı mümkün olduğu kadar azaltılmalıdır.

Merkez deliğin etkisi altında, büyük şaft dövmelerinin ısıl işlem stresi genellikle termal stres tipindedir, yani yüzey basınç altındadır ve kalp gerilir. Kalp organizasyonunun büyük şaft dövmeleri genellikle nispeten zayıftır, metalürjik kusurlar daha fazladır, ısıl işlemde kalbin kusurun daha da genişlemesinin etkisi altında çekme gerilimini önlemek ve hatta kırılmaya neden olmasını önlemek için genellikle büyük şaft Dövmelerin ısıl işleminde merkez deliği işlenmeden önce, kusurlu kısım giderilir.