سخت کاری سطحی فلز و مزایای استفاده از آن (بخش دوم)

در مقاله‌‌ی سخت کاری سطحی فلز و مزایای استفاده از آن به بررسی سخت کاری سطحی همچنین برخی از مزایای آن پرداختیم.

در این مطلب قصد داریم به بررسی ادامه مزایای سخت کاری سطحی بپردازیم بنابراین تا پایان این مقاله با مجموعه آهن ملل همراه باشید.

مزایای سخت کاری سطحی

در این قسمت به شرح و بررسی مابقی مزایای سخت کاری سطحی فلز میپردازیم.

افزایش عملکرد غلتک های مخروطی

در واقع سخت کاری سطحی سبب ایجاد یک هسته‌ی نرمتر میشود. این قضیه کاربرد زیادی برای بهبود ناسازگاری یاتاقان‌های غلتکی مخروطی که مشکلی شایع در این قطعات است، دارد.

وجود یک هسته‌ی داخلی نرم و مستحکم مقاومت محصول تولید شده را در برابر شکست در محیط‌هایی که شامل ضربات شدید همچنین لرزش‌های مداوم باشد، تضمین خواهد کرد.

افزایش دوام و عمر قطعات فولادی

انجام عملیات سخت کاری سطحی برای قطعات فولادی دوام بالایی فراهم میکند.

در صورت اجرای این عملیات حرارتی و در کنار حفظ هسته‌ی نرم، سختی در سطح فلز و مقاومت مکانیکی حاصل میشود که باعث میشود عمر خستگی قطعات و مقاومت آنها در برابر سایش افزایش زیادی پیدا کند.

کاهش صدا و صرفه جویی در مصرف انرژی

امروزه اجرای عملیات سخت کاری سطحی بر روی فولاد، سبب بهبود مقاومت شکست در شرایط بار ضربه ای میشود.

اگر برای انجام فرآیند سخت کاری سطحی از مواد مناسبی استفاده شود، باعث کاهش صدای تولید شده توسط عملکرد جعبه دنده میشود. اما سطح صدایی که از طریق سایش دندانه‌های موجود در جعبه دنده‌ ایجاد میشود، به طور ذاتی افزایش پیدا میکند.

در واقع برای افزایش مقاومت در برابر سایش و عمر خستگی بیشتر، عملیات سخت کاری عمیق بر روی فولادهای آلیاژی انجام میشود.

البته با کاهش عواملی چون صدا، لرزش‌های ساینده و سایش، حرارتی که توسط چرخ دهنده‌ها هدر میرود، کاهش پبدا میکند، که به صرفه جویی در انرژی هنگام کار توربین کمک میکند.

ایجاد تنش‌های پسماند فشاری در چرخ دنده‌ها

سخت کاری سطحی چرخ دنده‌ها، سبب ایجاد تنش‌های فشاری پسماند در سطح و عمق آنها میشود.

وجود این تنش‌های پسماند، تنش‌های خمشی را خنثی کرده و از ایجاد ترک جلوگیری میکند.

با استفاده از روش‌های پیشرفته چون سخت کاری القایی، باعث شده که سخت کاری سطحی دقیقی بر روی چرخ دنده‌های هیپوئید، چرخ دنده‌های مارپیچی و پینیون‌ها اعمال شود.

روغن سخت کاری

روغن کوئینچ X45 یکی از روغن‌های مخصوص عملیات سخت کاری فلزات میباشد که به عنوان سیال خنک کننده در عملیات کوئنچینگ مورد استفاده قرار میگیرد.

عملیات کوئنچینگ همان آبکاری میباشد که پس از مرحله‌ی گرم کردن انجام میشود و به این صورت است که پس از حرارت  قطعه‌ی موردنظر در دما و زمان مشخص، به طور ناگهان قطعه وارد محیط خنک کننده میشود.

انجام عملیات روغن سخت کاری شامل ویژگی‌هایی میباشد که به شرح زیر است.

• ایجاد خاصیت خنک کنندگی به طور کنترل شده
• پایداری حرارتی بالا
• به دست آوردن خاصیت توزیع دما به طور سریع و یکنواخت در سیال

سخت کاری شعله ای 

در این نوع از سخت کاری، نوعی عملیات حرارتی سطحی یا موضعی انجام میشود که در آن یک لایه نازک از سطح مقطع فولادی، طی فرآیند حرارت دهی قرار میگیرد.

این فرآیند حرارت دهی به گونه ای است که مقطع فولادی با استفاده از شعله ای که توسط سوخت نوعی از گاز طبیعی که قابل احتراق است، حرارت دهی میشود، سپس پس از آستنیته شدن، مقطع فولادی را به سرعت سرد میکنند.

این عملیات ذکر شده سبب میشود که مقطع فولادی از مقاومت و سختی به سایش خوبی برخوردار باشد. همچنین مغز قطعه حرارت داده شده ساختار اولیه خود را حفظ میکند، به همین دلیل قطعه میتواند مقاومت خوبی در برابر ضربه داشته باشد.

به علاوه فرآیند سخت کاری شعله‌ای استحکام خمشی، پیچشی و عمر خستگی قطعه را افزایش میدهد.