سلسلة ناقل مكشطة الخبث (سلسلة الوصلات المستديرة) المواد والصلابة

لسلاسل وصلات مستديرةيجب أن تتمتع المواد الفولاذية المستخدمة في ناقلات مكشطة الخبث بقوة استثنائية ومقاومة للتآكل والقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية والبيئات الكاشطة.

يُعدّ كلٌّ من 17CrNiMo6 و23MnNiMoCr54 من الفولاذ السبائكي عالي الجودة، ويُستخدم عادةً في التطبيقات الشاقة، مثل سلاسل الحلقات الدائرية في ناقلات كشط الخبث. يتميّز هذان الفولاذان بصلابتهما ومتانتهما ومقاومتهما الممتازة للتآكل، خاصةً عند خضوعهما للتصليد السطحي بالكربنة. فيما يلي دليل مُفصّل حول المعالجة الحرارية والكربنة لهذه المواد:

17CrNiMo6 (1.6587)

هذا فولاذ سبائكي من الكروم والنيكل والموليبدينوم، يتميز بمتانة قلب ممتازة وصلابة سطحية بعد عملية الكربنة. يُستخدم على نطاق واسع في التروس والسلاسل وغيرها من المكونات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل.

المعالجة الحرارية لـ 17CrNiMo6

1. التطبيع (اختياري):

- الغرض: تحسين بنية الحبوب وتحسين قابلية التصنيع.

- درجة الحرارة: 880–920 درجة مئوية.

- التبريد: تبريد الهواء.

2. التكرير:

- الغرض: زيادة محتوى الكربون السطحي لإنشاء طبقة صلبة ومقاومة للتآكل.

- درجة الحرارة: 880–930 درجة مئوية.

- الغلاف الجوي: بيئة غنية بالكربون (على سبيل المثال، عملية الكربنة الغازية باستخدام غاز ماص للحرارة أو عملية الكربنة السائلة).

- الوقت: يعتمد على عمق العلبة المطلوب (عادةً ٠٫٥-٢٫٠ مم). على سبيل المثال:

- عمق العلبة 0.5 ملم: ~4–6 ساعات.

- عمق العلبة 1.0 مم: ~8–10 ساعات.

- إمكانات الكربون: 0.8-1.0% (للوصول إلى نسبة عالية من الكربون السطحي).

3. الإخماد:

- الغرض: تحويل الطبقة السطحية عالية الكربون إلى مارتنسيت صلب.

- درجة الحرارة: مباشرة بعد عملية التكرير، يتم تبريده في الزيت (على سبيل المثال، عند درجة حرارة 60–80 درجة مئوية).

- معدل التبريد: يتم التحكم فيه لتجنب التشوه.

4. التلطيف:

- الغرض: يقلل من الهشاشة ويحسن الصلابة.

- درجة الحرارة: 150-200 درجة مئوية (للحصول على صلابة عالية) أو 400-450 درجة مئوية (للحصول على صلابة أفضل).

- الوقت: 1-2 ساعة.

5. الصلابة النهائية:

- صلابة السطح: 58–62 HRC.

- صلابة اللب: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

هذا فولاذ سبيكة من المنغنيز والنيكل والموليبدينوم والكروم، يتميز بصلابة ومتانة ممتازتين. يُستخدم غالبًا في المكونات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل.

المعالجة الحرارية لـ 23MnNiMoCr54

1. التطبيع (اختياري):

- الغرض: تحسين التوحيد والقدرة على التصنيع.

- درجة الحرارة: 870–910 درجة مئوية.

- التبريد: تبريد الهواء. 

2. التكرير:

- الغرض: إنشاء طبقة سطحية عالية الكربون لمقاومة التآكل.

- درجة الحرارة: 880–930 درجة مئوية.

- الغلاف الجوي: بيئة غنية بالكربون (على سبيل المثال، الغاز أو الكربون السائل).

- الوقت: يعتمد على عمق العلبة المطلوب (على غرار 17CrNiMo6).

- إمكانات الكربون: 0.8-1.0%. 

3. الإخماد:

- الغرض: تقوية الطبقة السطحية.

- درجة الحرارة: تطفئ في الزيت (على سبيل المثال، عند 60-80 درجة مئوية).

- معدل التبريد: يتم التحكم فيه لتقليل التشوهات. 

4. التلطيف:

- الغرض: تحقيق التوازن بين الصلابة والمتانة.

- درجة الحرارة: 150-200 درجة مئوية (للحصول على صلابة عالية) أو 400-450 درجة مئوية (للحصول على صلابة أفضل).

- الوقت: 1-2 ساعة. 

5. الصلابة النهائية:

- صلابة السطح: 58–62 HRC.

- صلابة اللب: 30–40 HRC.

المعلمات الرئيسية لعملية الكربنة

عمق العلبة: عادةً ما يكون من ٠٫٥ إلى ٢٫٠ مم، حسب الاستخدام. بالنسبة لسلاسل مكشطة الخبث، غالبًا ما يكون عمق العلبة من ١٫٠ إلى ١٫٥ مم مناسبًا.

- محتوى الكربون السطحي: 0.8-1.0% لضمان صلابة عالية.

- وسط التبريد: يفضل استخدام الزيت لهذه الفولاذات لتجنب التشقق والتشويه.

- التلطيف: تُستخدم درجات حرارة التلطيف المنخفضة (150-200 درجة مئوية) للحصول على أقصى قدر من الصلابة، في حين تعمل درجات الحرارة الأعلى (400-450 درجة مئوية) على تحسين الصلابة.

فوائد التكرير لـ 17CrNiMo6 و 23MnNiMoCr54

1. صلابة سطح عالية: تصل إلى 58–62 HRC، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل.

2. قلب قوي: يحافظ على قلب متين (30–40 HRC) لتحمل الصدمات والتعب.

3. المتانة: مثالية للبيئات القاسية مثل التعامل مع الخبث، حيث يكون التآكل والصدمات أمرًا شائعًا.

4. عمق الحالة المتحكم بها: يسمح بالتخصيص استنادًا إلى التطبيق المحدد.

اعتبارات ما بعد العلاج

1. القذف بالرصاص:

- تحسين قوة التعب عن طريق إحداث إجهادات ضاغطة على السطح.

2. التشطيب السطحي:

- يمكن إجراء عملية الطحن أو التلميع للحصول على تشطيب السطح المطلوب ودقة الأبعاد.

3. مراقبة الجودة:

- إجراء اختبار الصلابة (على سبيل المثال، Rockwell C) والتحليل المجهري لضمان عمق الحالة والصلابة المناسبين.

يُعد اختبار الصلابة خطوةً حاسمةً لضمان جودة وأداء سلاسل الحلقات الدائرية المصنوعة من مواد مثل 17CrNiMo6 و23MnNiMoCr54، خاصةً بعد عملية الكربنة والمعالجة الحرارية. فيما يلي دليل شامل وتوصيات لاختبار صلابة سلاسل الحلقات الدائرية:

أهمية اختبار الصلابة

1. صلابة السطح: تضمن أن طبقة المكربنة لسلسلة الوصلات قد حققت مقاومة التآكل المطلوبة.

2. صلابة القلب: التحقق من صلابة ومرونة مادة قلب رابط السلسلة.

3. مراقبة الجودة: التأكد من أن عملية المعالجة الحرارية تم إجراؤها بشكل صحيح.

4. الاتساق: يضمن التوحيد عبر روابط السلسلة.

طرق اختبار صلابة سلسلة الوصلات المستديرة

بالنسبة للسلاسل المكربنة، تُستخدم عادةً طرق اختبار الصلابة التالية:

1. اختبار صلابة روكويل (HRC)

- الغرض: قياس صلابة سطح الطبقة المكربنة.

- المقياس: يستخدم Rockwell C (HRC) للمواد ذات الصلابة العالية.

- إجراء:

- يتم الضغط على المخروط الماسي في سطح وصلة السلسلة تحت حمل كبير.

- يتم قياس عمق الاختراق وتحويله إلى قيمة الصلابة.

- التطبيقات:

- مثالي لقياس صلابة السطح (58–62 HRC للطبقات المكربنة).

- المعدات: جهاز اختبار صلابة روكويل. 

2. اختبار صلابة فيكرز (HV)

- الغرض: قياس الصلابة في نقاط محددة، بما في ذلك العلبة والنواة.

- المقياس: صلابة فيكرز (HV).

- إجراء:

- يتم الضغط على مثقب هرمي من الماس في المادة.

- يتم قياس الطول القطري للمسافة البادئة وتحويلها إلى صلابة.

- التطبيقات:

- مناسب لقياس تدرجات الصلابة من السطح إلى القلب.

- المعدات: جهاز اختبار صلابة فيكرز.

 

 

صلابة سلسلة الوصلات المستديرة

3. اختبار صلابة المعدن الدقيقة

- الغرض: قياس الصلابة على المستوى المجهري، ويُستخدم غالبًا لتقييم ملف الصلابة عبر العلبة والنواة.

- المقياس: فيكرز (HV) أو نوب (HK).

- إجراء:

- يتم استخدام أداة ثقب صغيرة لصنع المسافات البادئة الدقيقة.

- يتم حساب الصلابة بناءً على حجم المسافة البادئة.

- التطبيقات:

- يستخدم لتحديد تدرج الصلابة وعمق العلبة الفعال.

- المعدات: جهاز اختبار صلابة المعادن.

4. اختبار صلابة برينيل (HBW)

- الغرض: قياس صلابة المادة الأساسية.

- المقياس: صلابة برينيل (HBW).

- إجراء:

- يتم ضغط كرة كربيد التنغستن في المادة تحت حمل محدد.

- يتم قياس قطر التجويف وتحويله إلى صلابة.

- التطبيقات:

- مناسب لقياس صلابة القلب (ما يعادل 30-40 HRC).

- المعدات: جهاز اختبار صلابة برينيل.

إجراء اختبار الصلابة للسلاسل المكربنة

1. اختبار صلابة السطح:

- استخدم مقياس Rockwell C (HRC) لقياس صلابة الطبقة المكربنة.

- اختبار نقاط متعددة على سطح روابط السلسلة للتأكد من التوحيد.

- الصلابة المتوقعة: 58–62 HRC. 

2. اختبار صلابة القلب:

- استخدم مقياس Rockwell C (HRC) أو Brinell (HBW) لقياس صلابة المادة الأساسية.

- اختبار القلب عن طريق قطع مقطع عرضي من حلقة سلسلة وقياس الصلابة في المركز.

- الصلابة المتوقعة: 30–40 HRC. 

3. اختبار ملف الصلابة:

- استخدم اختبار فيكرز (HV) أو اختبار الصلابة الدقيقة لتقييم تدرج الصلابة من السطح إلى القلب.

- قم بإعداد مقطع عرضي لسلسلة الوصلات وقم بعمل تجاعيد على فترات منتظمة (على سبيل المثال، كل 0.1 ملم).

- ارسم قيم الصلابة لتحديد عمق العلبة الفعال (عادةً حيث تنخفض الصلابة إلى 550 HV أو 52 HRC).

قيم الصلابة الموصى بها لسلسلة ناقل مكشطة الخبث

- صلابة السطح: 58–62 HRC (بعد التكرير والإطفاء).

- صلابة اللب: 30–40 HRC (بعد التلطيف).

- عمق العلبة الفعال: العمق الذي تنخفض عنده الصلابة إلى 550 HV أو 52 HRC (عادةً 0.5–2.0 مم، اعتمادًا على المتطلبات).

قيم الصلابة لسلسلة ناقل مكشطة الخبث
اختبار صلابة سلسلة الوصلات المستديرة 01

مراقبة الجودة والمعايير

1. تردد الاختبار:

- إجراء اختبار الصلابة على عينة تمثيلية من السلاسل من كل دفعة.

- اختبار الروابط المتعددة للتأكد من الاتساق. 

2. المعايير:

- اتباع المعايير الدولية لاختبار الصلابة مثل: ISO 6508

توصيات إضافية لاختبار صلابة سلسلة الوصلات المستديرة

1. اختبار الصلابة بالموجات فوق الصوتية

- الغرض: طريقة غير مدمرة لقياس صلابة السطح.

- إجراء:

- يستخدم مسبار الموجات فوق الصوتية لقياس الصلابة بناءً على معاوقة التلامس.

- التطبيقات:

- مفيد لاختبار السلاسل النهائية دون إتلافها.

- المعدات: جهاز اختبار الصلابة بالموجات فوق الصوتية. 

2. قياس عمق العلبة

- الغرض: تحديد عمق الطبقة الصلبة لسلسلة الوصلات.

- طُرق:

- اختبار صلابة المعادن الدقيقة: يقيس الصلابة على أعماق مختلفة لتحديد عمق العلبة الفعال (حيث تنخفض الصلابة إلى 550 HV أو 52 HRC).

- التحليل المعدني: فحص مقطع عرضي تحت المجهر لتقييم عمق العلبة بصريًا.

- إجراء:

- قطع مقطع عرضي من وصلة السلسلة.

- تلميع العينة ونقشها للكشف عن البنية الدقيقة.

- قياس عمق الطبقة المتصلبة.

سير عمل اختبار الصلابة

فيما يلي سير عمل خطوة بخطوة لاختبار صلابة السلاسل المكربنة:

1. إعداد العينة:

- حدد رابط سلسلة ممثل من الدفعة.

- تنظيف السطح لإزالة أي ملوثات أو ترسبات.

- لاختبار صلابة القلب وملف الصلابة، قم بقطع مقطع عرضي للرابط.

2. اختبار صلابة السطح:

- استخدم جهاز اختبار صلابة روكويل (مقياس HRC) لقياس صلابة السطح.

- قم بأخذ قراءات متعددة في أماكن مختلفة على الرابط للتأكد من التوحيد. 

3. اختبار صلابة القلب:

- استخدم جهاز اختبار صلابة روكويل (مقياس HRC) أو جهاز اختبار صلابة برينيل (مقياس HBW) لقياس صلابة القلب.

- اختبار مركز المقطع العرضي للوصلة. 

4. اختبار ملف الصلابة:

- استخدم جهاز فيكرز أو جهاز اختبار الصلابة الدقيقة لقياس الصلابة على فترات منتظمة من السطح إلى القلب.

- رسم قيم الصلابة لتحديد عمق الحالة الفعال. 

5. التوثيق والتحليل:

- تسجيل جميع قيم الصلابة وقياسات عمق العلبة.

- مقارنة النتائج بالمتطلبات المحددة (على سبيل المثال، صلابة السطح 58-62 HRC، وصلابة القلب 30-40 HRC، وعمق العلبة 0.5-2.0 مم).

- تحديد أي انحرافات واتخاذ الإجراءات التصحيحية إذا لزم الأمر.

التحديات والحلول المشتركة

1. صلابة غير متسقة:

- السبب: التكرير أو الإخماد غير المتساوي.

- الحل: ضمان درجة حرارة موحدة وإمكانات الكربون أثناء عملية الكربنة، والتحريك المناسب أثناء الإطفاء.

2. صلابة السطح المنخفضة:

- السبب: عدم وجود كمية كافية من الكربون أو الإطفاء غير السليم.

- الحل: التحقق من إمكانات الكربون أثناء عملية التكرير والتأكد من معايير الإطفاء المناسبة (على سبيل المثال، درجة حرارة الزيت ومعدل التبريد).

3. عمق الحالة المفرط:

- السبب: وقت طويل من عملية التكرير أو درجة حرارة عالية لعملية التكرير.

- الحل: تحسين وقت ودرجة حرارة التكرير بناءً على عمق العلبة المطلوب. 

4. التشوه أثناء الإطفاء:

- السبب: التبريد السريع أو غير المتساوي.

- الحل: استخدم طرق التبريد الخاضعة للرقابة (على سبيل المثال، تبريد الزيت مع التحريك) والنظر في العلاجات التي تخفف التوتر.

المعايير والمراجع

- ISO 6508: اختبار صلابة روكويل.

- ISO 6507: اختبار صلابة فيكرز.

- ISO 6506: اختبار صلابة برينيل.

- ASTM E18: طرق الاختبار القياسية لصلادة روكويل.

- ASTM E384: طريقة الاختبار القياسية لصلابة التجويف الدقيق.

التوصيات النهائية

1. المعايرة المنتظمة:

- معايرة معدات اختبار الصلابة بانتظام باستخدام كتل مرجعية معتمدة لضمان الدقة. 

2. التدريب:

- التأكد من تدريب المشغلين على تقنيات اختبار الصلابة المناسبة واستخدام المعدات. 

3. مراقبة الجودة:

- تنفيذ عملية مراقبة الجودة القوية، بما في ذلك اختبار الصلابة المنتظمة والتوثيق. 

4. التعاون مع الموردين:

- العمل بشكل وثيق مع موردي المواد ومرافق المعالجة الحرارية لضمان الجودة المتسقة.


وقت النشر: 4 فبراير 2025

اترك رسالتك:

اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا