Jūs daudz dzirdat par gravitācijas čuguna izturību, taču lielākā daļa pļāpāšanas nav jēgas. Tas attiecas ne tikai uz dzelzs pakāpi vai sienu biezumu. Patiesā tendence, no kuras es stāvu pēc trīs gadu desmitiem lietuvē, ir pāreja no izturības uzskatīšanas par fiksētu specifikāciju uz tā pārvaldīšanu kā procesa mainīgo lielumu, ko lielā mērā ietekmē smalkas tehnikas izmaiņas un lēmumi pēc liešanas. Ikviens vēlas daļu, kas ilgst mūžīgi, bet ceļš tur kļūst arvien niansētāks.
Nepareizs priekšstats par materiālu kā karali
Kad klienti jautā par izturību, pirmais, uz ko viņi pāriet, ir materiāla kvalitāte. Dodiet man 35. vai labāku klasi. Protams, stiepes izturībai ir nozīme. Taču esmu redzējis pārāk daudz projektu, kuros tiek noteikts augstas kvalitātes gludeklis, pēc tam procesā tiek apdraudēts viss pārējais, lai ietaupītu dažus centus par vienību. Kausējuma ķīmija tiek pielāgota ātrākai ieliešanas laikam, inokulācija tiek paātrināta — pēkšņi augstākās kvalitātes dzelzs ir pilns ar nepietiekami atdzesētu grafītu vai pārmērīgu karbīdu. The gravitācijas čuguna detaļas iznāk testēšana uz papīra, bet mikrostruktūra ir trausla. Tie neizdodas laukā zem cikliskās slodzes, un visi vaino materiālu. Tas nebija materiāls; tas bija process ap materiālu.
Pirms dažiem gadiem mums bija lieta par hidrauliskā vārsta korpusu. Specifikācijas bija stingras, un tai bija nepieciešama laba spiediena integritāte. Sākotnējās piegājienos tika izmantots standarta liešanas čuguns ar rūpīgu pārkarsēšanu un patentēts inokulants, ko mēs izstrādājām uzņēmumā. Detaļas izturēja visus testus. Konkurents ievērojami samazināja mūsu cenu. Vēlāk mēs noskaidrojām, ka viņi izmantoja augstākas kvalitātes gludekli, bet nogrieza stūrus veidņu temperatūras kontrolei un liešanas ātrumam. To daļas izturēja sākotnējo hidrostatisko testu, bet pēc aptuveni 500 spiediena cikliem sāka parādīties mikroplaisas. Mūsējie joprojām skrēja uz 5000+. Klients atgriezās. Nodarbība? Dzelzs ciltsraksti ir mazāk svarīgi nekā tas, kā jūs pret to izturaties laikā gravitācijas liešana process.
Tas noved pie patiesās pirmās tendences: koncentrēšanās uz procesa konsekvenci kā primāro izturības virzītājspēku. Runa ir par katra mainīgā lieluma — veidnes pārklājuma biezuma, liešanas temperatūras gradienta, dzesēšanas ātruma veidnē — kontrolēšanu ar reliģisku degsmi. Mūsu krāšņu un liešanas līniju datu reģistrētāji ir paredzēti ne tikai demonstrēšanai; tā mēs izsekojam izturības problēmu līdz 10 grādiem pēc Celsija kausa temperatūras krituma ieliešanas beigās.
Kur patiešām ir uzvarēta vai zaudēta izturība: neredzamā ģeometrija
Izturība nav paredzēta CAD modelim; tas ir ieliets daļā. Tā ir milzīga domāšanas maiņa. Inženieri izstrādā funkcionalitāti, taču viņi bieži izstrādā ģeometrijas, kas sacietēšanas laikā rada stresa koncentrāciju. Asi iekšējie stūri, pēkšņas sekciju izmaiņas — tās ir izturības slepkavas. Tendence, ko es redzu, ir ciešāka sadarbība pirms veidnes izgatavošanas. Mēs pavadām vairāk laika simulācijas programmatūrai ne tikai tāpēc, lai izvairītos no acīmredzamiem defektiem, bet arī lai modelētu siltuma spriegumus dzesēšanas laikā.
Piemēram, kronšteins lieljaudas kompresoram. Dizainam bija skaista, svaru taupoša ribu struktūra. Bet mūsu simulācija parādīja lielu karstās plīsuma iespējamību ribu krustojumos. Mēs ierosinājām pievienot nelielas filejas, nevis stiprības dēļ, bet gan stiprības dēļ radīšanas laikā. Dizaineru komanda pretojās — tā pievienoja minimālu svaru. Mēs izgatavojām vienu partiju tādu, kāda tā ir, un vienu ar mūsu modifikācijām. Partijai, kāda tā ir, bija 30% lūžņu daudzums no plaisām, kas bija redzamas tikai pēc krāsas caurlaidības pārbaudes. Modificētā partija? Tuvu nullei. The izturību skaņas liešana pēc būtības bija augstāka, jo tā pārdzīvoja savu dzimšanu bez iekšējiem trūkumiem.
Šī proaktīvā simulācija mums QSY kļūst par neapspriežamu soli. Tas ir ieguldījums, kas atmaksājas, izvairoties no katastrofāliem, slēptiem trūkumiem, kas noved pie lauka kļūmēm. Tas pārvieto izturību pret straumi.
Gambits pēc liešanas: termiskā apstrāde un mehāniskā apstrāde
Šeit ir strīdīgs jautājums. Stresa mazināšanas rūdīšana. Daži veikali to uzskata par obligātu izvēles rūtiņu. Citi to izlaiž, lai ietaupītu laiku un enerģiju. Mūsu nostāja ir attīstījusies. Tagad mēs to uzskatām par selektīvu rīku. Sarežģītām, slēgtām formām, piemēram, sūkņu korpusiem, tas ir būtiski. Atlikušais spriegums no nevienmērīgas dzesēšanas var būt milzīgs. Stresa mazināšanas izlaišana ir kā atsperes uztīšana daļas iekšpusē; mehāniskā apstrāde to atbrīvos, radot kropļojumus, un ekspluatācijas slodzes darbosies uz iepriekš nospriegotu komponentu.
Bet mēs esam arī pārāk apstrādājuši daļas. Vienkārša, atvērta rāmja svira, kas izgatavota no pelēkā dzelzs, piedzīvoja pilnu stresa mazināšanas ciklu. Tas ne tikai atslābināja stresu; tas nedaudz mīkstināja materiālu, samazinot tā nodilumizturību atslēgas gultņa zonā. Tas bija gadījums, kad bez domāšanas pielietoja standarta recepti. Tagad mēs izlemjam, pamatojoties uz ģeometriju, sienas biezuma izmaiņām un galīgo apstrādes dziļumu. Dažreiz, lai iegūtu stabilu, vienkāršu daļu, pietiek ar kontrolētu dzesēšanu veidnē. Šī selektīvā lietojumprogramma ir tendence uz gudrāku, ne tikai vairāk, apstrādi.
Tad ir apstrāde. Skaisti izlieta daļa var tikt sabojāta ar agresīvu apstrādi. Mēs daļēji integrējām CNC apstrādi, lai kontrolētu šo pēdējo izšķirošo soli. Veicot smagu, ātru griezumu uz a čuguns daļa var saplēst grafīta matricu pie virsmas, veidojot mikroplaisumu tīklu, kas kļūst par noguruma sākuma punktiem. Mūsu mašīnisti zina mūsu lējumiem izmantot īpašas instrumentu ģeometrijas un padeves/ātrumus. Tas neattiecas tikai uz dimensijas sasniegšanu; tas ir par integritātes saglabāšanu, pie kuras mēs tik smagi strādājām, lai radītu lietuvē.
Sakausējuma smalkums: ne viss ir supersakausējums
Troksnis vienmēr ir par eksotiskiem sakausējumiem. Taču daudzos rūpnieciskos lietojumos pelēkā vai kaļamā čuguna leģēšanas rezultātā iegūtā izturība ir vairāk saistīta ar smalkumu, nevis brutālu spēku. Nelielas vara, alvas vai hroma piedevas. Mēs nerunājam par pārcelšanos uz sakausējumi uz niķeļa bāzes, bet par matricas pielāgošanu.
Mēs strādājām pie kalnrūpniecības konveijera sistēmas nodiluma plāksnes. Tīrā pelēkā dzelzs nolietojās pārāk ātri. Kaļamais čuguns bija pārāk izturīgs un dārgs. Mēs apmetāmies uz pelēkā gludekļa ar kontrolētu hroma un vara piedevu. Hroms veicināja cietāku, perlīta matricu, lai nodrošinātu nodilumizturību, savukārt varš attīra grafītu un uzlaboja izturību bez liela trausluma. The izturības tendences šeit ir runa par mikrosakausēšanu konkrētiem īpašuma profiliem, bieži vien mūsu pašu ierakstos vadās pēc gadiem ilgām izmēģinājumu un kļūdu gaitām. Tas ir mazāk krāšņi nekā teikt, ka mēs izmantojam supersakausējumus, taču tas bieži vien ir efektīvāks un rentablāks lietojumam.
Šeit lietuves pieredze ir neaizstājama. Šīs receptes nevar vienkārši izvilkt no rokasgrāmatas. Tie ir atkarīgi no jūsu pamata dzelzs avota, kausēšanas prakses un pat vietējā klimata ietekmes uz pelējuma žāvēšanu. Slepenā mērce bieži vien ir tikai gadu desmitiem reģistrēti dati.
Neveiksme kā labākais skolotājs: personīga anekdote
Manā darba sākumā Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) mums bija nopietna kļūme, kas mainīja mūsu pieeju. Kaļamā čuguna pārnesumkārbas pārsegu partija izmantošanai kuģniecībā. Viņi izturēja visas kvalitātes nodrošināšanas pārbaudes. Pēc sešiem ekspluatācijas mēnešiem mēs saņēmām panisku zvanu: ap skrūvju caurumiem parādījās plaisas. Tā bija katastrofa.
Pēcnāves bija brutāla. Materiāls atbilst mezglainībai un pakāpei. Dizains bija labs. Vainīgais? Smilšu saistvielu sistēmas maiņa uz jaunāku, ātrāku produktu. Tas nedaudz uzlaboja mūsu veidņu ražošanas ātrumu, taču tas pietiekami mainīja dzesēšanas dinamiku kritiskajās daļās ap skrūvju uzgaļiem. Tas radīja zonu ar nedaudz augstāku karbīda saturu, padarot to trauslu. Pastāvīgais motora vibrācijas radītais stress atklāja šo vājumu. Mēs zaudējām klientu, samaksājām par nomaiņu un gandrīz zaudējām savu reputāciju.
Šī neveiksme piespieda mūs institucionalizēt pārmaiņu kontroli. Jebkuras izmaiņas — jauna saistviela, jauns inokulants, jauns kausa starplikas materiāls — tagad tiek pakļauts izmēģinājuma partijai un stingrai sadalīšanai un mikroanalīzei. Mēs ne tikai pārbaudām pēc standarta specifikācijām; mēs meklējam šīs smalkās mikrostrukturālās izmaiņas. Šī sāpīgā mācība reālajai pasaulei deva vairāk izturību no mūsu gravitācijas čuguna detaļas nekā jebkura mācību grāmata jebkad to spētu. Tā ir tendence, kas radusies no rētām: sistēmiska stingrība, lai sasniegtu nelielus efektivitātes uzlabojumus.
Tātad, kur virzās tendences? Prom no vienkāršām atbildēm. Ceļā uz integrētu procesa kontroli, no simulācijas līdz selektīvai termiskai apstrādei līdz maigai apstrādei. Ceļā uz mikrosakausēšanu, pamatojoties uz dziļiem vēsturiskiem datiem. Un galvenais, lai ievērotu, ka izturība nav īpašība, ko pārbaudāt daļā; tā ir kultūra, kuru jūs iestrādājat procesā. Tā ir garlaicīga, rūpīga, neapspriežama simts mainīgo lielumu kontrole, ko neviens neredz, līdz daļa joprojām darbojas nevainojami pēc gadiem. Tā ir īstā tendence. Dažas no mūsu filozofijas, kas tiek piemērotas mūsu procesos, ir atrodamas mūsu vietnē tsingtaocnc.com, bet īstās zināšanas, kā vienmēr, ir lietuves grīdā.
