Vai lielu kalumu termiskās apstrādes process ir sarežģīts?
Parasti lielu materiālu termiskā apstrāde KalšanaKalumu atdzesēšanu bieži vien apvieno ar dzesēšanu. Tas ir tāpēc, ka lielu kalumu šķērsgriezuma izmērs ir liels un ražošanas process ir sarežģīts. Termiskās apstrādes laikā kalumu mikrostruktūras un īpašību nevienmērīguma dēļ dažiem kalumiem ir tendence uz baltu plankumu defektiem. Tāpēc papildus sprieguma novēršanai un cietības samazināšanai lielu kalumu termiskās apstrādes galvenais mērķis ir, pirmkārt, novērst baltu plankumu veidošanos uz kalumiem, uzlabot kalumu ķīmiskā sastāva vienmērīgumu, kā arī pielāgot un pilnveidot kalumu mikrostruktūru.
Baltie plankumi lielos kalumos ir ļoti smalka, trausla plaisa kalumu iekšpusē, kas izpaužas kā apaļi vai eliptiski sudrabaini balti plankumi, kuru diametrs svārstās no dažiem milimetriem līdz vairākiem desmitiem milimetru. Mikroskopiski pētot audus, var konstatēt, ka blakus esošajā balto plankumu zonā nav plastiskās deformācijas pēdu. Tādējādi var redzēt, ka baltie plankumi pieder pie trausliem lūzumiem.
Ja kalumos ir balti plankumi, tas ne tikai izraisīs ievērojamu mehānisko īpašību pasliktināšanos, bet arī, pateicoties augstajai sprieguma koncentrācijai, ko rada baltie plankumi, novedīs pie detaļu plaisāšanas termiskās apstrādes un rūdīšanas laikā vai pēkšņiem lūzumiem detaļu lietošanas laikā un pat izraisīs mašīnu bojājumu negadījumus.
Tāpēc balti plankumi ir kalumu defekts. Lielu kalumu tehniskie apstākļi skaidri nosaka, ka, tiklīdz tiek atrasti balti plankumi, tie ir jāatbrīvo. Pastāv daudzas teorijas par balto plankumu veidošanos. Pašlaik konsekventāks uzskats ir tāds, ka balti plankumi rodas tērauda ūdeņraža un iekšējā sprieguma (galvenokārt organizatoriskā sprieguma) kombinētas darbības rezultātā. Bez noteikta ūdeņraža daudzuma un ievērojama iekšējā sprieguma balti plankumi nevar veidoties.
Kalšanas laikā, atdzesējot kalumus, temperatūrai pazeminoties austenīta pārveidošanās dēļ, papildus iekšējā sprieguma (galvenokārt organizatoriskā sprieguma) radīšanai kalumu iekšpusē samazinās arī ūdeņraža šķīdība tēraudā. Šajā laikā iekšējais spriegums izraisa dislokāciju uzkrāšanos uz apakšgraudu robežām un submikroskopisku plaisu veidošanos. Kad ūdeņraža atomi desorbējas un izgulsnējas no cietā šķīduma submikroskopiskajās plaisās, ūdeņraža atomi plaisās apvienojas ūdeņraža molekulās un rada ievērojamu spiedienu. Tāpēc lokālās trauslās vietās ar augstu ūdeņraža saturu tēraudā organizatoriskā sprieguma un ūdeņraža nogulsnēšanās sprieguma ietekmē submikroskopiskās plaisas turpina paplašināties, līdz tās pārplīst, kā rezultātā rodas ārkārtīgi smalkas iekšējās plaisas, tādējādi veidojot baltus plankumus.
Vai lielu kalumu termiskās apstrādes process ir sarežģīts? Iepriekš minētais saturs ir atbilstošs ievads šajā sakarā. Cerams, ka tas būs noderīgs ikvienam.