Жоғары көміртекті болаттан жасалған автомобиль бөлшектерін шығаруда күш пен өңдеуге беріктікті тепе-теңдікте ұстау стратегиясы

Кіріспе
Автокөлік өнеркәсібінде жеңілдік пен қауіпсіздікке деген сұраныстың артуына байланысты жоғары көміртегілі болаттың өзінде болатын үлкен беріктігіне байланысты оның автокөлік бөлшектерін шығаруда маңызы зор. Бірақ жоғары көміртегілі болаттың қаттылығы өңдеу барысында үлкен қиыншылықтар туғызады. Берікті сақтап отырып өңдеу технологиясын жетілдіру автокөлік өнеркәсібіндегі негізгі мәселеге айналып отыр. Бұл мақалада автокөлік бөлшектеріне арналған жоғары көміртегілі болат таяқшалардың беріктігі мен өңдеуге ыңғайлылығын үйлестіруді қарастырамыз.

Автокөлік өнеркәсібінде жоғары көміртегілі болаттың негізгі артықшылықтары

Жоғары беріктік қасиеттері

0,6%-1,4% көміртегінің болуы оған үлкен созу беріктігін (1500 МПа-дан жоғары) бере отырып

Негізгі күш түсірілетін бөлшектерге: кардандық валдар, дөңгелек тісті доңғалақтар, ілініс компоненттері және т.б.

Үлкен тозуға төзімділік

Жылу өңдеуден кейінгі қаттылық HRC60 асатын болады

Қозғалтқыш клапандарының серіппелері мен подшипник сақиналары сияқты тозуға тұрақты бөлшектерді шығаруға әсіресе қолайлы

Ерекше өнімділік

Ерекше қорытпалы болаттарға қарағанда бағаның арзан болуы

95%-дан асатын материал пайдалану үлесі

Технологиялық қиындықтар мен шешімдер

Кездесетін технологиялық қиындықтар

Кесу кезінде құралдың тез тозуы (орташа көміртекті болатқа қарағанда 3-5 есе жоғары)

Жылу әсерінен аймақта микросхемалардың пайда болуы

Суық түрлендіру кезінде артық серпімділік

Негізгі техникалық қарсы шаралар

1. Материалды өзгерту технологиясы

Микролегірлеу: 0,1-0,3% Cr/V қосу кесу өңдеуін жақсартады

Бақыланатын прокаттау және суыту: өңдеу қабілетін сақтап, дәннің өлшемін ұсақтайды

2. Кешірілген өңдеу технологиясы

Лазерлі көмектесу кесу: кесу күштерін 30-40% дейін азайтады

Криогенді суыту: құралдың жылу әсерінен тозуын азайтады

Инкрементті формалау: деформацияны сатылап басқарады

3. Термиялық өңдеуді тиімділендіру

Төмен температура закалкасы (780-800°C) қаттылық пен қатайғыттылықты тепе-теңдікке келтіреді

Импульсты түзету өлшемді тұрақтандыруды жақсартады

Типтік қолдану жағдайларының зерттеулері

1-жағдай: Тісті доңғалақ валын шығару

Материал: Модификацияланған SCM440 (0,4% Көміртегі, Cr-Mo қорытпасы)

Процесс жолы:

Жылы шөмідеу (650°C)

Жоғары жиілікті суықтату + Криогенді өңдеу

Тегістеу орнына қатты токарлық өңдеу

Нәтижелер: Етін бұзылу өмірі 25%-ға дейін артты, цикл уақыты 18%-ға дейін қысқартылды

2-жағдай: Электрлік көлік қозғалтқыш валы

Инновациялық шешім:

Градиентті термиялық өңдеу: Негізгі беріктігін сақтайды, Жоғары беткей қаттылығы

Ультрадыбыстық толқын көмегімен өңдеу

Нәтиже: Ra < 0,8 мкм, қосымша әрі қарай қайта өңдеу қажет емес

Болашақ даму трендтері
Ақылды өңдеу жүйесі

Сандық құралдың тозуын бақылау және автоматты параметрлерді реттеу

Цифрлық егізек технологиясы өңдеу кемшіліктерін болжайды

Комбинирленген бекіту технологиясы

Бетін нанокристалдану + дәстүрлі термиялық өңдеу әдісі

Лазерлік қаптау арқылы жергілікті бекіту технологиясы

Жасыл өнімдеу процесі

Құрғақ кесу технологиясының қолданылуы

Тікелей кесілген өнімдерді қайта өңдеу жүйесі

Қорытынды
Жоғары көміртегі болаттан жасалған тұтқылар автомобиль бөлшектері өнеркәсібінде кеңінен қолдану перспективасына ие. Материалды модификациялау, технологиялық жаңалықтар енгізу және жабдықтарды жаңарту арқылы көпөлшемді тиімділікке қол жеткізіп, беріктік пен өңдеуге ыңғайлылық арасында тиімді тепе-теңдік орнатуға болады. Өндірістік компаниялар материал таңдаудан бастап өңдеу параметрлеріне дейінгі барлық процесстер бойынша ынтымақтастық тиімділік механизмін құрып, жаңа өңдеу технологияларының өнеркәсіптік қолданысына үнемі назар аударуы қажет.