171846. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás kérgesített vasötvözetek optimális hőkezelési paramétereinek meghatározására
5 171846 6 bemetszés miatt szigorú. Előbb-utóbb a magrész is eltörik (6 pont). A magrész szívósságát célszerűen a teljes alakváltozási görbe alatti Wb területtel jellemezzük. (Mind a Wx , mind a Wb terület maradó alakváltozáshoz tartozó munkát jelent, s ezért jobbról a rugalmas alakváltozás 4 egyenesével párhuzamos 7 illetve 8 egyenesekkel határolandó; vö. a 2. ábrával.) A csúsztató igénybevétellel szembeni ellenállóképesséséget a 3. ábrán vázlatosan bemutatott, hengeres kísérleti részből és kétoldalt egy-egy hasábalakú befogófejből álló 11 próbatestekkel határozhatjuk meg. A hengeres kísérleti rész dcs átmérőjét a karakterisztikus pont jelentkezése érdekében ugyancsak a kéreg vastagságának 3—10-szerese között célszerű megválasztani. Az egyik befogófejet (a 3. ábrán a 9 baloldalit) rögzítjük, a másikat (10) egy Mcs nyomatékkal elcsavarjuk, miközben — lehetőség szerint villamos eszközökkel — az ábrán nem jelölt cp elfordulási szög függvényében folyamatosan mérjük az Mcs nyomatékot. A mérés eredményét — célszerűen koordinátaíró készülékkel — alakváltozási diagramként is felrajzoltathatjuk. Az elfordulási szög— nyomaték alakváltozási diagram jellege azonos a 2. ábrán bemutatottal; helyesen választott kísérleti elrendezés esetében itt is fellép az 5 karakterisztikus, illetve a 6 végső szakadáshoz tartozó pont. A szívósságot itt is jellemzi a görbe alatti terület. A háromtengelyű feszültségállapottal szembeni ellenállóképesség vizsgálatára való 12 gyűrű alakú próbatest a 4. ábrán látható, vázlatos elölnézetben és metszeti felülnézetben. A gyűrű vgy falvastagsága a karakterisztikus pont biztosítása érdekében célszerűen a kéreg vastagságának 3—10-szerese, a gyűrű dkgy külső átmérője célszerűen a Vgy falvastagság 4—20-szorosa. A gyűrű bgy szélességét szabadabban választhatjuk meg, előnyösen bgy = 2... 5 • vgy körül. A gyűrűt a vizsgálat során a 13 felső és a 14 alsó nyomólap között terheljük a Pgy terhelő erővel. Ismeretes, hogy ilyenkor az első felszakadás vagy a külső palástfelület 16 pontjaiban, vagy a belső palástfelület 15 pontjaiban következik be. A betétből edzett hasznos darabok igénybevételét így azzal is modellezhetjük, hogy a 12 gyűrűnek vagy csak a külső palástját, vagy csak a belső palástját, vagy mindkét palástfelületét cementáljuk; egyébként a próbatestek hőkezelésekor ugyanúgy járunk el, mint ahogyan ezt a hajlítópróbák esetében részleteztük. A gyűrűpróbák összenyomásakor az ábrán nem jelölt fgy behajlás függvényében mérjük a Pgy terhelő erőt. A méretek helyes megválasztásakor így ugyanúgy, ugyanolyan jellegű diagramhoz jutunk, mint amilyent a 2. ábrán már bemutattunk. A kéreg tulajdonságainak jellemzésére itt is célszerűen a kéreg töréséhez tartozó karakterisztikus pont koordinátáit, a magrészek szívósságának jellemzésére pedig az alakváltozási görbe alatti területet használjuk fel. Az előadottakból kitűnik, hogy a találmányunk szerinti eljárás alkalmazásakor a kérgesített gyártmány anyagának tulajdonságait, vagyis a hőkezelés módjának hatását sokrétűen, a különböző igénybevételi módok szem előtt tartásával meg lehet határozni. Elvi jelentőségű példánkban a kettősen edzett, előzetesen cementált darabok legkedvezőbb megeresztési paramétereit keressük, mégpedig elsősorban húzó igénybevétel esetében. Ehhez vegyünk egy olyan koordinátarendszert, amelynek abszcisszáján a Tm megeresztési hőmérsékletet, ordinátáján pedig a Phkr karakterisztikus ponthoz tartozó erőket tüntetjük fel. Válasszuk ki kísérleteinkből az azonos megeresztési időkre vonatkozókat. A Tm megeresztési hőmérséklet függvényében ekkor az 5. ábrán látható, i7maximumos görbéhez jutunk. Hasonló 5 görbe adódik más megeresztési időtartamokhoz, legfeljebb a görbe csúcsát kissé más hőmérséklet-értékeknél találjuk. Az optimális megeresztési hőmérsékletet a 17 görbe Tm opt -nak mutatja, de természetesen csak az adott 10 megeresztési időtartamra vonatkozóan. A hajlító kísérletekből végül is az a megeresztési hőmérséklet—megeresztési idő értékpár lesz a legkedvezőbb, amelyikhez a legnagyobb Pkr max karakterisztikus terhelőerő adódik. Az elvi példánkban, ha alárendelten is, de figyelembe 15 kell vennünk a csúsztató és a többtengelyű igénybevétel hatását is. Ezért a hajlítókísérlettel kapcsolatban részletezett módon, csavarókísérlettel is meghatározzuk a legkedvezőbb hőkezelési paramétereket, illetve esetünkben megvizsgáljuk, hogy a hajlítókísérlettel kapott meg-20 eresztési hőmérséklet—megeresztési idő értékpár nem kedvezőtlen-e a csúsztató igénybevétel szempontjából? Hasonlóan járunk el a többtengelyű igénybevétellel, a gyűrűpróbák összenyomásával is. A végleges, optimális hőkezelési módot ilyenképpen a hasznos darab tény-25 leges, üzemi igénybevételének és a kapott vizsgálati eredményeknek az egybevetésével, súlyozott értékeléssel, komplexen állapítjuk meg. A találmány szerinti eljárás legfőbb értéke az, hogy egyszerű kísérletekkel, objektív értékeléssel, komplexen 30 lehet vele a kérgesített vasötvözetek hőkezelési állapotát minősíteni, s így az optimális hőkezelési paramétereket megállapítani. Az eljárás feleslegessé teszi a hőkezelési technológiák eddig szokásos, hasznos darabokon való sokkal drágább és körülményesebb kikísérletezését, 35 amely utóbbi módszerrel emellett csak a termék valószínűen megfelelő minőségét, de nem feltétlenül az elérhető legjobb minőségét lehetett biztosítani. A teljesség kedvéért megemlítjük, hogy a találmány szerinti eljárást az egyik nagy járműgyárunkban régóta, 40 eredményesen használják. Itteni vizsgálatokból vett valóságos példát az alábbiakban mutatunk be: A szóbanforgó vállalatnál különleges fogaskerekeket gyártanak az MSZ 2664 szerinti „BC3" betétből edzhető acélfajtából. A fogakat 1 mm vastag, 0,9% C-tartalmú 45 cementált (szenitett) réteggel látják el. A fogaskerekeket • cementálás után 820—830 °C hőmérsékleten 20 percig austenítesítik, majd egy üzemi adottságok miatt kötött módon, hideg vízben edzik. Ezután a fogaskerekeket 2 óra hosszat megeresztik; az időtartam üzemi adott-50 ságok miatt nem változtatható. Az optimális tulajdonságokat ezért a megeresztés hőmérsékletének a megválasztásával kellett beállítanunk. A vizsgálat alapjául szolgáló adag vegyi összetétele a következő volt: 55 ___C Si Mn Cr súly% ~^Ö2Ö Ö25 ÍJ5 T,0 A vizsgálatokkal az adagra jellemző, optimális meg-60 eresztési hőmérsékletet kívántuk megállapítani. Ismeretes volt, hogy a szóbanforgó különleges fogaskerekek fogai elsősorban hajlításra, és kitüntetett helyeken ezenkívül összetett jellegű (többtengelyű) igénybevételnek vannak kitéve. Csavarás jellegű igénybevételre nem 65 kellett számítanunk. 3
