الفريت بيرليت الأوستنيت

هذه هي الكلمات الثلاث التي يراها باستمرار أي عالم معادن أو عالم مواد. ولكن عندما تبدأ العمل مع المعدن الحقيقي، وخاصة في إنتاج المعدات، فإنك تدرك أن هناك هوة بين مخطط الحالة المثالية وما يكمن على الطاولة في ورشة العمل. يعتقد الكثير من الناس، وخاصة المهندسين الشباب، أنهم فهموا النظرية - وهذا كل شيء، يمكنهم التنبؤ بالخصائص. ولكن في الواقع، نفس الشيءالبيرلايتفي صب جسم الكسارة وفي الشعاع المدلفن - هذان، معذرةً، اختلافان كبيران. أو دعونا نأخذالأوستينيت— يعلم الجميع عن ثباته في الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن عندما تصنع مكونات كبيرة الحجم لمعدات التعدين، حيث تكون قوة التأثير في درجات الحرارة المنخفضة أمرًا مهمًا، فإنك تبدأ في تقييم الفولاذ الأوستنيتي بطريقة مختلفة تمامًا، وتبحث عن توازن مع الفريت حتى لا تظهر الشقوق من الصدمة الحرارية.

من النظرية إلى ورشة العمل: حيث تبدأ المشاكل

أتذكر أننا حاولنا قبل عشر سنوات تقريبًا تحديث علبة التروس في أحد المصانع القديمة. طلب العميل زيادة مقاومة التآكل للتروس. نظرنا إلى المادة - الفولاذ الذي يحتوي على محتوى جيد من الكربون؛ من الناحية النظرية، ينبغي أن يكون قد تم تشكيل هيكل جيد من الصفائح الدقيقةالبيرلايتبعد المعالجة الحرارية المناسبة. قمنا بالتطبيع والتصلب والتلطيف. على مقطع مجهري تحت المجهر يبدو أن هناك بنية جميلة. ولكن خلال الاختبارات الأولى على الحامل، بدأ السن في الانهيار. بدأوا في معرفة ذلك.

اتضح أن تاريخ المعدن لم يبدأ في فرننا. كان البليت الأصلي ساخنًا جدًا أثناء التدحرج، وبقيت آثار Widmanstätt في الهيكل. لم تصحح معالجتنا الحرارية هذا الأمر، بل كانت ببساطة "مموهة". تشكل البيرليت، ولكن لا تزال هناك مناطق هشة حوله. الكثير من أجل النظرية البحتة. كان من الضروري تغيير السلسلة التكنولوجية بالكامل، وإدخال تعرض إضافي للتجانس من أجل تسوية الهيكل قبل التصلب. مكلفة وتستغرق وقتا طويلا، ولكن النتيجة كانت ناجحة.

علمتني هذه الحادثة أن ألقي نظرة أوسع. الآن ذلكشركة لونجيعندما يتعلق الأمر بمهمة تطوير أو إصلاح مكون مهم، على سبيل المثال، عمود الفاصل المغناطيسي، الذي يعمل في ظل ظروف التآكل الكاشطة والأحمال المتغيرة، فإننا لا نسأل فقط عن درجة الفولاذ. نحن بحاجة إلى قصة: ما هو التشوه الذي تعرضت له، وكيف بردت. يعتمد الأمر على ما إذا كان بإمكاننا الحصول على النسبة المطلوبة من الفريت والبرليت في المنتج النهائي أو ما إذا كان سيتعين علينا البحث عن حلول أكثر تعقيدًا.

الأوستينيت: ليس فقط للفولاذ المقاوم للصدأ

الأوستينيت مليء أيضًا بالأساطير. يتذكر الجميع على الفور مقاومة التآكل. ولكن في معدات التعدين التي تنتجلونجيغالبًا ما تكون القوة وتخميد الاهتزازات أمرًا بالغ الأهمية. على سبيل المثال، لدينا نقاط ربط للمغناطيسات الكهربائية. الاهتزاز الناتج عن الكسارة أو المطحنة العاملة هائل. إن استخدام الفولاذ الكربوني العادي هنا يعني الحكم على الهيكل بالفشل.

لقد حاولنا استخدام الفولاذ مع الأوستينيت شبه المستقر، والذي يتحول جزئيًا إلى مارتنسيت أثناء التشوه. تأثير تصلب تصلب العمل. من الناحية النظرية - عظيم. في الممارسة العملية، واجهنا حقيقة أن درجة التحويل تعتمد بشدة على درجة حرارة الوحدة نفسها أثناء التشغيل. في الصيف في ورشة عمل ساخنة هناك نتيجة واحدة، في فصل الشتاء في غرفة غير مدفأة - آخر. عدم القدرة على التنبؤ هو أسوأ شيء في الهندسة.

ونتيجة لذلك، بالنسبة للسيارات المنتجة، غالبًا ما نتخلى عن مثل هذه المسرات لصالح سيارات أكثر قابلية للتنبؤ بها، وإن كانت أقل "عصرية". مواد. لكن بالنسبة للطلبات الخاصة، حيث يمكن التحكم في الظروف بشكل صارم، فإننا نواصل التجارب. إن التوازن بين الليونة الأوستنيتي وقوة الفريت-بيرلايت هو بحث مستمر.

الفريت كقاعدة

أوهالفريتغالبًا ما يتم التحدث بها باستخفاف: ناعمة وضعيفة. لكن لا يمكنك الذهاب إلى أي مكان بدونه. هذه هي المرحلة التي توفر تلك اللزوجة والقدرة على امتصاص طاقة التأثير. في الدلاء وأسنان الحفار التي تتعرض لأحمال الصدمات، فإن وجود حجم معين من الفريت الناعم في الهيكل ليس عيبًا، بل ضرورة. إنه يبطئ الكراك.

المشكلة هي كيفية السيطرة عليها. يعد معدل التبريد بعد التزوير أو الصب معلمة أساسية. في السابق، في الإنتاج القديم، كان يتم عمل الكثير "بالعين": لقد أخرجوه من الفرن، وانتظروا حتى يتوقف اللون عن التحول إلى اللون الأحمر الفاتح، ثم وضعوه في الماء أو الهواء. وكانت النتيجة تختلف من مباراة إلى أخرى. الآن على موقع حديثشركة لونجيفي فوشون يحاولون تجنب ذلك. يتم إدخال خطوط التبريد الخاضعة للرقابة، خاصة للمسبوكات الكبيرة. لأن إطار التبريد الذي يبلغ وزنه 10 أطنان والجلبة الصغيرة هما أكوان مختلفة من وجهة نظر حركية تحولات الطور.

كانت هناك حادثة غير سارة مع مجموعة من ألواح الفحص. يبدو أن المادة قياسية، ولكن أثناء التثبيت انفجرت عدة ألواح من تأثير طفيف. وأظهرت البنية المجهرية حبيبات الفريت الضخمة والممدودة التي تشكل شبكة متواصلة تقريبًا على طول حدود حبيبات الأوستينيت السابقة. البيرلايت داخل الحبوب . هيكل هش. والسبب هو التبريد البطيء للغاية في نطاق درجة حرارة معينة. تعطل الفرن وكان التحكم انتقائيًا. كان لا بد من ذوبان الدفعة بأكملها. الخسائر بالطبع. لكن هذه التجربة تستحق الكثير - فهي تجبرك على بناء نظام تحكم ليس فقط عند نقاط النهاية، ولكن أيضًا على طول مسار المعالجة الحرارية بالكامل.

البيرلايت: دقة التشتت

ربما يكون البيرلايت هو الأكثر إشكالية عندما يتعلق الأمر بالصلابة ومقاومة التآكل. الجميع يريد الحصول على صفيحة رقيقة، حتى البيرلايت الشبيه بالسوربيتول. أصغر، أصعب. ولكن هنا يأتي دور التكنولوجيا. للحصول على بيرلايت ناعم جدًا، يلزم معدل تبريد محدد بدقة وعالي بما فيه الكفاية. بالنسبة لجزء كبير، يمكن أن يعني هذا التبريد المفاجئ في الزيت أو حتى في محلول البوليمر، وهو أمر محفوف بالضغوط المتبقية العالية والتزييف.

وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لأعمدة الكسارة التي نصنعها. يمكن أن يؤدي الانحناء حتى بضعة أعشار المليمتر لكل متر من الطول إلى خلل في التوازن وتدمير وحدات المحامل. لذلك، غالبًا ما نتوصل إلى حل وسط: نسمح ببيرلايت أكبر قليلاً، لكننا نجري معالجة متساوية الحرارة، على سبيل المثال، في حمام ملح عند درجة حرارة أعلى قليلاً من بداية تكوين المارتنسيت. نحصل على بينيت. الهيكل أكثر تعقيدًا، لكن خصائصه المعقدة (القوة والمتانة والحد الأدنى من الاعوجاج) غالبًا ما تكون متفوقة على البيرليت النقي.

هذا ليس من كتاب مدرسي، حيث يتم وضع كل شيء بوضوح على الرفوف. هذا هو المطبخ، حيث يتم تعديل الوصفة لتناسب الموقد والأواني الموجودة. الخبرةشركة لونجيالذي تراكم منذ عام 1993، هل هو على وجه التحديد تراكم مثل هذه "الوصفات"؟ لأنواع مختلفة من معدات التعدين. إن المساحة الإجمالية التي تبلغ 140 ألف متر مربع وأكثر من 1200 موظف ليست مجرد أرقام، فهي فرصة لإجراء مثل هذه التجارب وتجميع الإحصائيات التي تشكل بعد ذلك أساسًا للخرائط التكنولوجية.

التوليف في منتج معين

ونتيجة لذلك، عندما تقوم بتصميم آلة جديدة، على سبيل المثال، فاصل مغناطيسي، فإنك لا تفكر بشكل منفصل في الفريت أو البرليت أو الأوستينيت. أنت تفكر في المجالات الوظيفية. تتطلب الأسطوانة التي تكون على اتصال دائم باللب أقصى قدر من المقاومة للمواد الكاشطة، مما يعني التركيز على المراحل الصلبة، وربما تصلب السطح إلى المارتينسيت. الإطار، الذي يتحمل الحمل الرئيسي، هو المكان الذي تكون فيه القوة والصلابة أمرًا مهمًا، وهو ما يعني سبائك فولاذية عالية الجودة مع بنية دقيقة وموحدة مضمونة بعد التصلب الحجمي والتلطيف العالي. وبعض الأقواس المتصاعدة، حيث اللدونة مهمة لتخفيف الاهتزازات، يمكن تركها ببنية أكثر حديدية.

هذا النهج المنهجي هو الذي يسمح للشركة بإنتاج حوالي 4000 وحدة من المعدات سنويًا بخصائص يمكن التنبؤ بها. تتوقف كل مرحلة في مخطط الحالة عن كونها تجريدًا وتصبح أداة. أداة تحتاج إلى أن تكون قادرًا على استخدامها، مع معرفة كل تقلباتها. في بعض الأحيان، فإن أفضل نتيجة ليست المرحلة التي يمتدحها الجميع في الكتب المدرسية، ولكن المرحلة التي تعلمت سلوكها من أخطائك ونجاحاتك. ربما يكون هذا هو الشيء الرئيسي الذي يميز النظرية عن الممارسة في عملنا بالمعدن.