Цагираг хэлбэртэй хэв нь үрлэн тээрмийн зүрх юм. Түүний материалын найрлага, үйлдвэрлэлийн чанар нь үрлэн тээрмийн чанар, үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, эрчим хүчний хэрэглээ, нэг тонн тутамд ногдох өртгийн хамгийн чухал хэмжүүрийг шууд тодорхойлдог. Цагираг хэлбэртэй хэв нь эрт элэгдэж, байнга бөглөрч, эсвэл тогтворгүй үрлэн үүсгэдэг бол үндсэн шалтгаан нь ихэвчлэн материалын сонголт эсвэл үйлдвэрлэлийн товчлолтой холбоотой байдаг. Энэхүү нийтлэлд цагираг хэлбэртэй хэвний хоёр давамгайлсан материалын бүл болох мартенситик зэвэрдэггүй ган (X46Cr13/4Cr13) болон хайлшин ган (20CrMnTi) болон материалын шинж чанарыг үйл ажиллагааны гүйцэтгэлд хөрвүүлдэг үйлдвэрлэлийн процессуудыг авч үзэх болно.
Цагирагны хэвний материал яагаад чухал вэ
Үрлэн материал үйлдвэрлэх явцад цагираг хэлбэртэй хэв нь нэгэн зэрэг өндөр даралт, өндөр үрэлт, мөчлөгийн механик стрессийн дор ажилладаг. Тэжээлийн нухаш нь хэвний нүхээр шахагддаг бол уур, чийг, эрдэс бодис, зүлгүүрийн найрлага нь ажлын гадаргуу болон нүхний хананд тасралтгүй үйлчилдэг. Буруу материалын сонголт нь олон асуудалд хүргэж болзошгүй: нүхний элэгдэл хурдан, шахалтын тогтвортой байдал буурч, үрлэн материалын хатуулаг буурч, хэв байнга бөглөрөх, дотор гадаргуугийн нүх сүвлэх, хагарах эрсдэл нэмэгдэх [1].
Эдийн засгийн хувьд ашиг тус нь мэдэгдэхүйц юм. Илүү олон удаа солих шаардлагатай, илүү их зогсолт шаарддаг эсвэл үрлэнгийн чанарыг бууруулдаг хямд үнэтэй хэв нь ашиглалтын нийт өртөг нь урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай дээд зэрэглэлийн хэвнээс хамаагүй илүү үнэтэй байдаг.
Материаллаг бүлгүүд: Харьцуулсан тойм
Цагираг хэлбэртэй хэвний үйлдвэрлэл нь голчлон хоёр төрлийн материалыг ашигладаг бөгөөд сонголт нь тэжээлийн найрлага, ашиглалтын нөхцөл, зэврэлтийн эрсдэлээс хамаарна.
Эхний ангилал нь Мартенситик зэвэрдэггүй ган бөгөөд ердийн зэрэглэл нь X46Cr13 болон 4Cr13 бөгөөд HRC 52 60 хатуулагтай байдаг. Гол давуу талууд нь өндөр хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, удаан эдэлгээтэй байдал юм. Гол хязгаарлалт нь нэгжийн өндөр өртөг юм. Түгээмэл хэрэглээнд шувууны аж ахуй, усны тэжээл, элэгдэлд тэсвэртэй найрлага орно.
Хоёр дахь ангилал нь хайлшин ган бөгөөд ердийн зэрэглэл нь 20CrMnTi, 40Cr, болон 42CrMo бөгөөд HRC 55 60 хатуулагтай байдаг. Гол давуу талууд нь сайн бат бөх чанар, хямд үнэ, маш сайн механик бат бөх чанар юм. Гол хязгаарлалт нь зэврэлтээс хамгаалах чадвар багатай байдаг. Түгээмэл хэрэглээнд шувууны аж ахуй, мал аж ахуй, стандарт биомасс орно. Эх сурвалж: [1], [2].
X46Cr13 / 4Cr13: Дээд зэрэглэлийн цагираг хэлбэрийн хэвний салбарын стандарт
X46Cr13 (DIN 1.4034, Хятад тэмдэглэгээ 4Cr13) нь мартенситик зэвэрдэггүй ган бөгөөд мэргэжлийн тэжээлийн зэрэглэлийн цагираг хэвэнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг материал юм. Үүний давамгайлал нь санамсаргүй биш, харин шинж чанарын таатай тэнцвэрээс үүдэлтэй юм.
Хатуулаг. Вакуум дулааны боловсруулалтын дараа X46Cr13 нь ажлын гадаргуу дээр хангалттай цөмийн хатуулгийг хадгалахын зэрэгцээ HRC 52 60-д хүрдэг. Жишээлбэл, Шанбаогийн үйлдвэрлэлийн үзүүлэлт нь HRC 52 55-д чиглэсэн бол Хонянгийн дээд зэрэглэлийн хэв нь оновчтой вакуум хатууруулалтын тусламжтайгаар HRC 58 60-д хүрдэг [2], [3].
Зэврэлтээс хамгаалах чадвар. Хромын агууламж (ойролцоогоор 13%) нь хайлшин гангаас чийг, уур, бага зэрэг идэмхий тэжээлийн найрлагад мэдэгдэхүйц илүү тэсвэртэй байдаг. Чийгийн агууламж өндөртэй усан тэжээлийн найрлага эсвэл чийглэг уур амьсгалд ажилладаг тээрмийн хувьд энэхүү зэврэлтээс хамгаалах чадвар нь хэвний ашиглалтын хугацааг шууд уртасгадаг [1].
Элэгдэлд тэсвэртэй байдал. Дулааны боловсруулалтын явцад үүссэн өндөр нүүрстөрөгчийн агууламж болон хромын карбидын хослол нь удаан хугацааны үйлдвэрлэлийн хугацаанд нүхний геометрийг хадгалдаг элэгдэлд тэсвэртэй гадаргууг үүсгэдэг. Харьцуулсан туршилтаар X46Cr13 цагираг хэлбэртэй хэв нь өндөр элэгдэлд тэсвэртэй шувууны аж ахуй болон усны тэжээлийн хэрэглээнд хайлшин ган хэлбэртэй хэвнээс тогтвортой илүү үр дүнтэй байдаг [1].
Практик сонголтын дүрэм. Үндсэн эвдрэлийн горим нь химийн зэврэлтээс илүү нүхний элэгдэл, дотоод гадаргуугийн эвдрэл, эсвэл хүчин чадал алдагдах явдал байдаг тэжээлийн үйлдвэрүүдийн хувьд X46Cr13 нь хамгийн хүчтэй бүх талын материалын сонголтыг илэрхийлдэг. Хонянгийн Казахстаны кейс судалгаагаар X46Cr13-тэй тэнцэх хэмжээтэй хэвийг ашиглан цагираг хэлбэртэй хэвний ашиглалтын хугацаа 880 цаг (солигдсон машин дээрх 600 цагаас дээш) байгааг баримтжуулсан бөгөөд энэ нь 46.7%-ийн сайжруулалтыг илэрхийлж байна [3].
20CrMnTi хайлшин ган: Эдийн засгийн хэмнэлттэй ажлын хэрэгсэл.
20CrMnTi нь зэврэлтийн эрсдэл багатай, өртөг-гүйцэтгэлийн харьцааг голчлон авч үздэг стандарт шувууны аж ахуй, мал аж ахуй болон зарим биомассын хэрэглээнд цагираг хэвэнд өргөн хэрэглэгддэг карбюраторжуулсан хайлшин ган юм.
Бат бөх чанар. 20CrMnTi нь маш сайн бат бөх чанарыг санал болгодог бөгөөд энэ нь үрлэн тээрэм хувьсах ачааллын дор ажиллах, тэжээлийн найрлага нь бүдүүн ширхэгтэй тоосонцор агуулсан эсвэл өнхрүүлгийн тохируулгыг үргэлж оновчтой нарийвчлалтай байлгаж чадахгүй үед үнэ цэнэтэй юм [1].
Хатуулаг. Карбюризаци хийж, бөхөөсний дараа 20CrMnTi нь гадаргуу дээр бат бөх цөмтэй HRC 55 60-ийг олж авдаг. Энэхүү хослол нь илүү хэврэг материалыг хагаруулж болзошгүй цохилтын ачааллыг шингээхийн зэрэгцээ гадаргуугийн элэгдэлд тэсвэртэй байдаг [2].
Ашиглалтын хугацааны мэдээлэл. Талбайн ашиглалтын нөхцөлд 20CrMnTi цагираг хэлбэртэй хэв нь үр тарианд суурилсан шувууны тэжээл дээр 2,000 3,000 цаг, дунд зэргийн үрэлттэй хатуу модны үрлэн үйлдвэрлэл дээр 1,200 1,800 цаг ажилладаг. Цагаан будааны хальс (цахиурын агууламжаас шалтгаалан Моосын хатуулаг 7) зэрэг өндөр үрэлттэй материал дээр ашиглалтын хугацаа 800 1,500 цаг хүртэл буурч болно [4].
Хязгаарлалтууд. Үндсэн сул тал нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал юм. Өндөр чийгшил, давс эсвэл хүчиллэг найрлагатай найрлагад 20CrMnTi нь зэв болон химийн халдлагад өртөмтгий бөгөөд энэ нь хэвний нүхний гадаргууг барзгар болгож, үрэлтийг нэмэгдүүлж, дамжуулах чадварыг бууруулж, механик элэгдлийн гүйцэтгэлээс үл хамааран үр дүнтэй ашиглалтын хугацааг богиносгодог [1].
Мэргэжлийн тэжээлийн зэрэглэлийн цагираг хэлбэртэй хэвэнд ТОХИРОМЖГҮЙ материалууд
Нийтлэг буруу ойлголтыг тодруулах нь чухал юм. Зарим ерөнхий үрлэн тээрэм нь холхивчийн ган (жишээ нь GCr15 / 52100)-ийг цагираг хэлбэртэй хэвний материал гэж үздэг боловч эдгээр нь голчлон жижиг хэмжээний биомассын үйл ажиллагааны хавтгай хэвэнд тохиромжтой. GCr15 нь өөр өөр дулааны тэлэлтийн шинж чанартай бөгөөд тогтвортой үйлдвэрлэлийн нөхцөлд ажилладаг мэргэжлийн тэжээлийн зэрэглэлийн цагираг хэлбэртэй хэвэнд шаардлагатай зэврэлтээс хамгаалах чадвар болон цохилтын бат бөх чанаргүй байдаг. Мэргэжлийн тэжээлийн үрлэн тээрэм нь цагираг хэлбэртэй хэвэнд зориулж X46Cr13/4Cr13 мартенситик зэвэрдэггүй ган эсвэл 20CrMnTi хайлшин ган ашиглах хэрэгтэй [1].
Үйлдвэрлэлийн үйл явц: Материал ба нарийвчлалын уулзвар
Материалын сонголт зайлшгүй шаардлагатай боловч хангалтгүй. Үйлдвэрлэлийн процесс нь материалын онолын шинж чанар нь үйл ажиллагааны гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлөхийг тодорхойлдог.
Дэвшилтэт технологи. Чанартай цагираг хэлбэртэй хэвний үйлдвэрлэл түүхий хоосон зайнаас эхэлдэг. Дээд зэрэглэлийн үйлдвэрлэгчид өндөр хромтой түүхий эд, хяналттай хоосон зайны хатуулагтай (HB 180 220) захиалгат хоосон зайг ашигладаг. Зөв давшилт нь ширхэгийн бүтцийг сайжруулж, дотор талын хоосон зайг арилгаж, хуурамч бус хувилбаруудтай харьцуулахад хэвний эцсийн ашиглалтын хугацааг ойролцоогоор 15%-иар уртасгадаг [5].
Буу өрөмдөх. Цооногуудыг 15,000 эрг/мин хүртэл хурдтай ажилладаг автомат CNC буу өрөмдлөгийн машин ашиглан үйлдвэрлэдэг. Нүхний гөлгөр байдал нь чанарын чухал үзүүлэлт юм: барзгар нүхнүүд нь үрэлтийг нэмэгдүүлж, дамжуулах чадварыг бууруулж, элэгдлийг хурдасгадаг. Дээд зэрэглэлийн үйлдвэрлэгчид нүхний дотор хананд 0.4 x 0.8 м Ra гадаргуугийн өнгөлгөөг хийдэг бөгөөд энэ нь толин тусгал өнгөлгөөний чанарт ойртдог [5].
Вакуум дулааны боловсруулалт. Дулааны боловсруулалт нь хамгийн чухал боловсруулалтын алхам юм. Агаар мандлын эсвэл давстай ванны аргуудаас ялгаатай нь вакуум хатуурал нь гадаргуугийн исэлдэлт эсвэл нүүрстөрөгчийн задралгүйгээр жигд хатуулагтай болдог. Энэ процесс нь ажлын гадаргуу дээр HRC 52 60-ийг чиглүүлж, өндөр шилэн харьцааны циклийн ачааллын шинж чанарын дор хагарлыг тэсвэрлэхийн тулд цөмийн хатуулгийг хадгалдаг [5], [3].
CNC өнгөлгөө. Дулааны боловсруулалтын дараа хэв нь CNC өнгөлгөөний эргэлт, ухрах, дотор цооногийг нунтаглах үйлдлүүдийг хийдэг. Цооногийн оролтын профайлыг жигд байлгахын тулд ухрах ажлыг автомат CNC ухрах машинууд гүйцэтгэдэг бол дотор цооногийг нарийн хэмжээст хүлцэл хүртэл нунтаглаж, бүтэн тойргийн дагуу өнхрүүш болон хэв хоорондын зайг жигд байлгадаг [5].
Чанарын баталгаажуулалт. Дээд зэрэглэлийн үйлдвэрлэгчид тээвэрлэлтийн өмнө хатуулаг, нүхний диаметрийн хүлцэл (өндөр нарийвчлалтай хэвэнд ±0.15 мм), гадаргуугийн өнгөлгөө, шахалтын харьцааг баталгаажуулдаг. Зарим үйлдвэрлэгчид операторын лавлагаанд зориулж хэвний бие дээр шахалтын харьцаа болон материалын зэрэглэлийг шууд лазераар сийлдэг [3].
Зөв материалыг сонгох нь: Шийдвэр гаргах хүрээ
Материал сонгох шийдвэрийн хүрээ дараах байдалтай байна. Хуурай орчинд стандарт шувууны болон малын тэжээлийн хувьд 20CrMnTi-г зардал багатай сонголт болгон ашиглахыг зөвлөж байна. Чийглэг эсвэл хувьсах чийгшилтэй нөхцөлд шувууны болон малын тэжээлийн хувьд X46Cr13 эсвэл 4Cr13-г ашиглахыг зөвлөж байна. Өндөр чийгшилтэй аква тэжээлийн (загас/сам хорхой) хувьд X46Cr13 эсвэл 4Cr13-г ашиглахыг зөвлөж байна. Зэврэлтийн эрсдэл багатай модны үрлэнгийн хувьд 20CrMnTi-г ашиглахыг зөвлөж байна. Ашигт малтмал эсвэл цахиур агуулсан өндөр үрэлттэй найрлагад X46Cr13 эсвэл 4Cr13-г ашиглахыг зөвлөж байна. Үйлчилгээний хугацааг хамгийн их байлгахын тулд HRC 58 60 хүртэл вакуум дулааны боловсруулалттай X46Cr13 эсвэл 4Cr13-г ашиглахыг зөвлөж байна. Төсөв хязгаарлагдмал стандарт найрлагатай хэрэглээнд 20CrMnTi-г ашиглахыг зөвлөж байна.
Дүгнэлт
Цагираган хэвний материалын сонголт нь санхүүгийн шууд үр дагавартай инженерийн шийдвэр юм. Тэнцвэртэй хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтээс хамгаалах чадвартай X46Cr13 мартенситик зэвэрдэггүй ган нь дээд зэргийн тэжээлийн үрлэн тээрмийн цагираган хэвний салбарын стандартыг илэрхийлдэг. 20CrMnTi хайлшин ган нь зэврэлтийн эрсдэл багатай стандарт хэрэглээнд өртөг хэмнэлттэй хувилбарыг санал болгодог. Үйлдвэрлэлийн процесс, ялангуяа вакуум дулааны боловсруулалт болон бууны өрөмдлөгийн нарийвчлал нь материалын шинж чанарыг үйл ажиллагааны гүйцэтгэлд хөрвүүлэхэд адил чухал юм. Нэг тонн тутамд ногдох зардлыг бууруулж, хэвийг солих хугацааг уртасгахыг эрмэлздэг тээрмийн хувьд материалын чанар, үйлдвэрлэлийн нарийвчлалд хөрөнгө оруулах нь ихэвчлэн нэмэлт худалдан авалтын өртгөөс хамаагүй давсан өгөөж өгдөг.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 6-р сарын 20
