I Kuumtöötluspraod
Omadused:
Morfoloogia: kuumtöötlemispraod tekivad sageli martensiitsete transformatsioonitsoonis, mistõttu võivad nende praod piki kristalli või läbi kristalli praguneda. Praod võivad olla radiaalsed, eraldi jooned või võrgud.
Asukoht: Tavaliselt kipuvad tekkima praod tooriku teravatesse nurkadesse, ristlõike järskude muutuste korral.
Sektsioon: karastusprao osa ei ole tavaliselt oksüdeerunud ja võib olla valge, tuhmvalge või helepunane (jahutusest põhjustatud veerooste).
Põhjused:
Pragunemine tekib siis, kui karastamise käigus tekkivad suured pinged on suuremad kui materjali enda tugevus ja ületavad plastilise deformatsiooni piiri.
See võib olla seotud selliste teguritega nagu liiga kõrge summutamise kuumutustemperatuur ja liiga kiire jahutamine.
Kuumtöötlemise pragude põhjused
a. Materjali metallurgiline kvaliteet:
Metallurgilised probleemid, nagu kokkutõmbumine ja tõsised valtsimisdefektid, võivad põhjustada materjali ebahomogeensust, mis suurendab karastuspragude tekkimise ohtu.
Metallurgilised defektid, nagu makroskoopiline eraldumine, tahke lahuse eraldamine, tahke vesiniku lahus, sepistamis- ja valtsimisdefektid, räbu kinnijäämine, ferriit-perliitside ja karbiidribade korraldus võivad toimida üksi või koos makroskoopiliste või mikroskoopiliste sisepingetega, põhjustades kustutuspragusid.
b. Materjali süsinikusisaldus ja legeerivad elemendid:
Süsinikusisalduse suurenemine vähendab martensiidi purunemistugevust, suurendades seeläbi pragude kustutamise kalduvust.
Legeerivad elemendid nagu Mn, Cr, V, Mo jne suurendavad samuti pragude kustutamise kalduvust selle sisalduse suurenemisega.
Kuid element B võib tõhusalt parandada kõvastuvust, samas kui sobiv kogus haruldaste muldmetallide elemente võib vähendada dislokatsiooni liikumiseks vajalikku hõõrdumist, vähendades kalduvust rabedateks murdudeks.
c. Karastusprotsessi tingimused:
Kustutuskuumutusmeetodi ja -kiiruse ebaõige reguleerimine, ebaühtlane kuumutamine ja liiga kõrge karastustemperatuur võivad põhjustada karastuspragusid.
Jahutusmeetod ei ole sobiv, jahutuskiirus on liiga kiire, ebaühtlane jahutus, samuti jahutusaine vale valik on samuti levinud põhjus.
Karastamine enne, kui toorik ei ole kuumtöötlemiseks ette valmistatud või ebaõigesti tötletud, samuti mitteõigeaegne karastamine võib põhjustada ka karastuspragusid.
d. Töödeldava detaili suurus ja kuju:
Tooriku teravad nurgad, ristlõike mutatsioonid on altid Karastavate pragude tekkele, kuna need kohad on altid pingekontsentratsioonile.
Suured võlli osad on altid termilise pinge põhjustatud pragudele, kui neid ei õnnestu karastamise ajal kustutada.
e. Sisemised vead:
Materjalis esinevad defektid, nagu aurumullid, lisandid, juuksepiir, valged laigud jne, võivad kuumtöötlemise mõjul muutuda pragude allikaks ja järk-järgult laieneda.
f. Martensiidi olemuslik rabedus:
Martensiidi olemuslik rabedus on karastavate pragude sisemine põhjus ning seda mõjutavad selle kristallstruktuur, keemiline koostis, metallurgilised vead jne.
Karastavad praod on mitmete tegurite kombinatsiooni tulemus ning neid tuleb arvestada ja optimeerida mitmes aspektis, nagu materjali valik, protsessi juhtimine, tooriku disain jne, et vähendada karastuspragude tekkimise ohtu.
Omadused:
Morfoloogia: sepispraod tekivad kõrgel temperatuuril, praod on suhteliselt paksud ja esinevad üldiselt mitme ribana, ilma peene otsata, ilma peene suunata. Mõnikord ei ole pragu ümber täielikult dekarbureeritud, vaid osaliselt dekarbureeritud.
Asend: toodetakse sageli jämedas organisatsioonis, pinge kontsentratsioon või legeerivad elemendid segregatsioonis.
Sektsioon: pragude osa võib olla tumepruun või isegi hapnikunaha välimusega, kuna sepistamise pragu laieneb ja puutub kokku õhuga.
Põhjused:
Tooraine defektid:
Järelekahanemine: Toormaterjalis mittetäielikult suletud poorid või augud võivad sepistamisprotsessis kaasa tuua materjali tugevuse vähenemise, mis muudab pragude tekkimise lihtsaks.
Lisandid terasest:
mittemetallilised kanded, karbiidsegregatsioon, heterogeensed metallisulused tooraines võivad nõrgendada materjali järjepidevust ja soodustada pragude teket.
Vale sepistamisprotsess:
ebaõige soojendus:
kuumutustemperatuur on liiga kõrge või liiga madal, mis võib põhjustada pinge ebaühtlast jaotumist materjali sees, mis omakorda tekitab sepistamise käigus pragusid.
vale deformatsioon:
deformatsioonikiirus on liiga suur, terase plastilisus ei ole survekuju vastupidamiseks piisav, kergesti puruneb. See pragu tekib sageli sepistamisetapi ja kiire laienemise alguses.
vale jahutamine pärast sepistamist:
jahutuskiirus on liiga kiire või liiga aeglane, võib põhjustada materjali sisemise pinge kontsentratsiooni, mis põhjustab pragude tekkimist.
mitte õigeaegne kuumtöötlus:
pärast sepistamise mitte õigeaegset ja asjakohast kuumtöötlust, võib materjali sisemine pinge tõhusalt vabaneda, suurendades seeläbi pragunemise ohtu.
g. ebaõige temperatuuri reguleerimine:
Kui temperatuuri ei kontrollita korralikult, võib kütte- ja jahutamisprotsessis põhjustada materjalis liigset sisemist pinget, mis põhjustab pragunemise. Näiteks jahutusprotsessis võivad liiga kiire jahutamise korral tekkida karastuspraod.
h. Materjali pinge kontsentratsioon:
Kui sepises on pinge kontsentratsioonialasid, nagu teravad nurgad ja ristlõike mutatsioonid, kui pinge ületab materjali mahutavuse, võib see põhjustada pragunemist.
