پاورپوینت سخت کاری سطحی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

سخت کاری سطحی

اسلاید 2 :

Surface Hardening or Case Hardening
سخت کاری سطحی (Surface Hardening or Case Hardening):
1- بدون تغییر ترکیب شیمیایی
2- همراه با تغییر ترکیب -پوشش های نفوذی

اسلاید 3 :

سخت کاری سطحی بدون تغییر ترکیب
سخت کاری سطحی بدون تغییر ترکیب شیمیایی نوعی از Case Hardening است.
در فولادهای حاوی 0/35 درصد کربن یا بیشتر: آستنیته کردن سطح + سرد کردن سریع

گرم کردن سطح به چه روشی؟؟
1- سخت کردن القایی (Induction Hardening)
2- سخت کردن شعله ای (Flame Hardening)
3- استفاده از پرتوهای پرانرژی

اسلاید 6 :

1- سخت کردن القایی (Induction Hardening)
عبور جریان متناوب با فرکانس بالا داخل سیم پیچ، باعث تولید جریان مغناطیسی (جریان های سرگردان) در اطراف آن می شود. با عبور این جریان از قطعه فولادی، دمای آن بالا می رود.
δ: عمق نفوذ جریان (m)
ρ: مقاومت الکتریکی سیم پیچ (ohm.m)
µ: نفوذپذیری مغناطیسی نسبی
f: فرکانس جریان (Hz)
فرکانس مورد استفاده در این روش بین0/5 تا 500 کیلوهرتز تغییر می کند.
فرکانس 0/5 تا 100 کیلوهرتز: حداقل ضخامت 1/5 میلیمتر
فرکانس 100 تا 500 کیلوهرتز: حداقل ضخامت 0/2 میلیمتر
با این روش فولاد سریع تر از مس گرم می شود.

اسلاید 7 :

1- سخت کردن القایی (Induction Hardening)

اسلاید 9 :

1- سخت کردن القایی (Induction Hardening)

مزایا:
1- سخت کردن موضعی است و احتمال اعوجاج و تغییر فرم کمتر است.
2- احتمال اکسید شدن کم است.
3- سرعت عمل بالا است.
4- در سطح تنش پسماند فشاری ایجاد شده و مقاومت خستگی بالا می رود.
5- به دلیل سرعت بالای آستنیته شدن، ممکن است مکانیزم آستنیته شدن به جای نفوذی، برشی شده و سختی بیشتر شود.

محدودیت ها:
1- این روش معمولاً برای اشکال مدور و فولادهای با درصد کربن متوسط یا زیاد استفاده می شود.
2- محدودیت به لحاظ تجهیزات

اسلاید 10 :

2- سخت کردن شعله ای (Flame Hardening)
ضخامت پوسته سخت شده: بین 3 تا 12 میلیمتر
تنظیم شعله بسیار مهم است تا سطح اکسید نشود.
روش شعله نسبت به روش القاء موضعی تر است.

اسلاید 12 :

سخت کردن شعله ای نقطه ای (SPOT Flame Hardening)
سخت کردن شعله ای چرخان (SPIN Flame Hardening)
سخت کردن شعله ای پیوسته (PROGRESSIVE Flame Hardening)

اسلاید 13 :

مزایا:
1- روش سریع
2- روش اقتصادی است
3- قطعات بزرگ را می توان به این روش سخت کاری سطحی نمود.

معایب:
1- اکسایش سطح بدلیل تماس مستقیم با اکسیژن
2- کاهش درصد کربن سطح بدلیل تماس مستقیم با اکسیژن هوا

اسلاید 14 :

مقایسه سرعت گرم شدن
˚C/s 1000 : القائی
˚C/s 90 : شعله ای
˚ C/s 3-1/5 : کوره ای

اسلاید 15 :

3- پرتوهای پرانرژی energy beam surface engineering
1- پرتو لیزر (Laser Beam)
2- پرتو الکترونی(Electron Beam)

اسلاید 16 :

لیزر (Light Amplification by Stimulated Emission Radiation)
لیزرها می توانند دارای طول موج هایی در محدوده مادون قرمز تا ماوراء بنفش باشند.
هلیم-نئون، دی اکسیدکربن، نئودیمیم: ایتریم آلومینیم گارنت (Y3Al5O12) (Nd:YAG)
neodymium-doped yttrium aluminum garnet

اسلاید 17 :

یک تفنگ الکترونی است که درون آن یک فیلمان (کاتد) مثل w و آند وکویل های الکترومغناطیسی وجود دارد.

اسلاید 18 :

عملیات سطحی با استفاده از پرتوهای پرانرژی:

1- اصلاح ریزساختار:
Surface Hardening/Transformation Hardening
Surface Melting/ Liquid phase surface engineering
Surface Shocking/Shock Hardening
2- اصلاح ریزساختار و ترکیب شیمیایی:
Laser Surface Alloying
Laser Surface Cladding

اسلاید 19 :

3- پرتوهای پرانرژی بدون تغییر ترکیب
1- سختی از طریق استحاله (Transformation Hardening)
در اثر عبور پرتو از سطح، دمای آن بالا رفته و سطح قطعه آستنیته می شود (سطح ذوب نمی شود).
نیازی به محیط خنک کننده نیست و در واقع Self quenching وجود دارد (با توجه به ضخامت قطعه).