ხელსაწყო ფოლადისა და ცემენტირებული კარბიდის შედუღება

1. შედუღების მასალა

(1) ხელსაწყო ფოლადებისა და ცემენტირებული კარბიდების შედუღებისას, როგორც წესი, გამოიყენება სუფთა სპილენძი, სპილენძი, თუთია და ვერცხლის სპილენძი, შედუღების შემავსებელი ლითონები. სუფთა სპილენძს აქვს კარგი დასველებადობა ყველა სახის ცემენტირებული კარბიდის მიმართ, მაგრამ საუკეთესო ეფექტის მიღება შესაძლებელია წყალბადის აღმდგენი ატმოსფეროში შედუღებით. ამავდროულად, მაღალი შედუღების ტემპერატურის გამო, შეერთების დროს დაძაბულობა დიდია, რაც იწვევს ბზარების გაჩენის ტენდენციის ზრდას. სუფთა სპილენძით შედუღებული შეერთების სიმტკიცე დაახლოებით 150 მპა-ია, ხოლო შეერთების პლასტიურობაც მაღალია, მაგრამ ის არ არის შესაფერისი მაღალტემპერატურულ სამუშაოებში დასამუშავებლად.

სპილენძ-თუთიის შემავსებელი ლითონი ყველაზე ხშირად გამოიყენება ხელსაწყო ფოლადებისა და ცემენტირებული კარბიდების შედუღებისთვის. შედუღების დასველების უნარისა და შეერთების სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად, შედუღებას ხშირად ემატება Mn, Ni, Fe და სხვა შენადნობის ელემენტები. მაგალითად, w (MN) 4% ემატება b-cu58znmn-ს, რათა ცემენტირებული კარბიდით შედუღებული შეერთებების ძვრის სიმტკიცე ოთახის ტემპერატურაზე 300 ~ 320 მპა-ს მიაღწიოს; მას შეუძლია შეინარჩუნოს 220 ~ 240 მპა 320 ℃-ზე. b-cu58znmn-ის საფუძველზე მცირე რაოდენობით CO-ს დამატებამ შეიძლება შედუღებული შეერთების ძვრის სიმტკიცე 350 მპა-ს მიაღწიოს და აქვს მაღალი დარტყმითი სიმტკიცე და დაღლილობისადმი სიმტკიცე, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს საჭრელი და ქვის საბურღი ხელსაწყოების მომსახურების ვადას.

ვერცხლისა და სპილენძის შედუღების შემავსებელი ლითონის დაბალი დნობის წერტილი და შედუღებული შეერთების უფრო მცირე თერმული დაძაბულობა დადებითად მოქმედებს ცემენტირებული კარბიდის ბზარების წარმოქმნის ტენდენციის შემცირებაზე შედუღების დროს. შედუღების დასველების უნარის გასაუმჯობესებლად და შეერთების სიმტკიცისა და სამუშაო ტემპერატურის გასაუმჯობესებლად, შედუღებულ მასალას ხშირად ემატება Mn, Ni და სხვა შენადნობის ელემენტები. მაგალითად, b-ag50cuzncdni შედუღებულ მასალას აქვს შესანიშნავი დასველების უნარი ცემენტირებულ კარბიდთან შედარებით, ხოლო შედუღებულ შეერთებას აქვს კარგი ყოვლისმომცველი თვისებები.

ზემოთ ჩამოთვლილი სამი ტიპის შედუღების შემავსებელი ლითონების გარდა, 500 ℃-ზე მაღალ ტემპერატურაზე მომუშავე ცემენტირებული კარბიდისთვის, რომელიც მაღალი შეერთების სიმტკიცეს მოითხოვს, შეიძლება შეირჩეს Mn და Ni-ზე დაფუძნებული შედუღების შემავსებელი ლითონები, როგორიცაა b-mn50nicucrco და b-ni75crsib. მაღალსიჩქარიანი ფოლადის შედუღებისთვის უნდა შეირჩეს სპეციალური შედუღების შემავსებელი ლითონი, რომლის შედუღების ტემპერატურა შეესაბამება ჩაქრობის ტემპერატურას. ეს შემავსებელი ლითონი იყოფა ორ კატეგორიად: ერთი არის ფერომანგანუმის ტიპის შემავსებელი ლითონი, რომელიც ძირითადად შედგება ფერომანგანუმისა და ბორაქსისგან. შედუღებული შეერთების სიმტკიცე ზოგადად დაახლოებით 100 მპა-ია, მაგრამ შეერთება მიდრეკილია ბზარებისკენ; Ni, Fe, Mn და Si შემცველი სპეციალური სპილენძის შენადნობის შემთხვევაში შედუღებულ შეერთებებში ბზარების წარმოქმნა ადვილი არ არის და მისი სიმტკიცე შეიძლება გაიზარდოს 300 მპა-მდე.

(2) შედუღების ნაკადის და დამცავი გაზის შედუღების ნაკადის შერჩევა უნდა შეესაბამებოდეს შესადუღებელ ძირითად ლითონს და შემავსებელ ლითონს. ხელსაწყო ფოლადის და ცემენტირებული კარბიდის შედუღებისას გამოყენებული შედუღების ნაკადი ძირითადად ბორაქსი და ბორის მჟავაა, და ემატება ზოგიერთი ფტორიდი (KF, NaF, CaF2 და ა.შ.). Fb301, fb302 და fb105 ნაკადები გამოიყენება სპილენძისა და თუთიის შედუღებისთვის, ხოლო fb101 ~ fb104 ნაკადები გამოიყენება ვერცხლისა და სპილენძის შედუღებისთვის. ბორაქსის ნაკადი ძირითადად გამოიყენება, როდესაც მაღალსიჩქარიანი ფოლადის შედუღებისთვის გამოიყენება სპეციალური შედუღების შემავსებელი ლითონი.

ხელსაწყო ფოლადის დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად შედუღების დროს გაცხელებისას და შედუღების შემდეგ გაწმენდის თავიდან ასაცილებლად, შესაძლებელია გაზის დამცავი შედუღების გამოყენება. დამცავი აირი შეიძლება იყოს ინერტული აირი ან აღმდგენი აირი, ხოლო გაზის ნამის წერტილი უნდა იყოს -40 ℃-ზე დაბალი. ცემენტირებული კარბიდის შედუღება შესაძლებელია წყალბადის დაცვით, ხოლო წყალბადის ნამის წერტილი უნდა იყოს -59 ℃-ზე დაბალი.

2. შედუღების ტექნოლოგია

ხელსაწყოების ფოლადი შედუღებამდე უნდა გაიწმინდოს და დამუშავებული ზედაპირი არ უნდა იყოს ძალიან გლუვი, რათა მასალებისა და შედუღების ნაკადის დასველება და გავრცელება გაადვილდეს. შედუღებამდე ცემენტირებული კარბიდის ზედაპირი უნდა დაიმუშაოს ქვიშით, ან გაპრიალდეს სილიციუმის კარბიდით ან ალმასის სახეხი დისკით ზედაპირზე ზედმეტი ნახშირბადის მოსაშორებლად, რათა შედუღების დროს დასველდეს შედუღების შემავსებელი ლითონით. ტიტანის კარბიდის შემცველი შედუღებული კარბიდი ძნელად დასასველებელია. სპილენძის ოქსიდის ან ნიკელის ოქსიდის პასტა წაისმევა მის ზედაპირზე ახალი მეთოდით და იწვება აღმდგენი ატმოსფეროში, რათა სპილენძი ან ნიკელი ზედაპირზე გადავიდეს, რათა გაიზარდოს ძლიერი შედუღების დასველების უნარი.

ნახშირბადოვანი ხელსაწყო ფოლადის შედუღება სასურველია ჩატარდეს ჩაქრობის პროცესამდე ან მასთან ერთად. თუ შედუღება ხორციელდება ჩაქრობის პროცესამდე, გამოყენებული შემავსებელი ლითონის მყარი ტემპერატურა უნდა იყოს უფრო მაღალი, ვიდრე ჩაქრობის ტემპერატურის დიაპაზონი, რათა შედუღებულ მასალას მაინც ჰქონდეს საკმარისად მაღალი სიმტკიცე ჩაქრობის ტემპერატურამდე ხელახალი გაცხელებისას დაზიანების გარეშე. შედუღებისა და ჩაქრობის შერწყმისას უნდა შეირჩეს შემავსებელი ლითონი, რომლის მყარი ტემპერატურა ახლოსაა ჩაქრობის ტემპერატურასთან.

შენადნობ ხელსაწყო ფოლადს კომპონენტების ფართო სპექტრი აქვს. შესაბამისი შედუღების შემავსებელი ლითონი, თერმული დამუშავების პროცესი და შედუღებისა და თერმული დამუშავების პროცესის შერწყმის ტექნოლოგია უნდა განისაზღვროს კონკრეტული ფოლადის ტიპის მიხედვით, რათა მიღწეულ იქნას კარგი შეერთების მახასიათებლები.

მაღალსიჩქარიანი ფოლადის ჩაქრობის ტემპერატურა, როგორც წესი, უფრო მაღალია, ვიდრე ვერცხლის, სპილენძისა და სპილენძისა და თუთიის შედუღების დნობის ტემპერატურა, ამიტომ აუცილებელია ჩაქრობა შედუღებამდე და მეორადი გამაგრების დროს ან მის შემდეგ. თუ შედუღების შემდეგ ჩაქრობაა საჭირო, შედუღებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ ზემოთ აღნიშნული სპეციალური შედუღების შემავსებელი ლითონი. მაღალსიჩქარიანი ფოლადის საჭრელი ხელსაწყოების შედუღებისას მიზანშეწონილია კოქსის ღუმელის გამოყენება. როდესაც შედუღების შემავსებელი ლითონი დნება, ამოიღეთ საჭრელი ხელსაწყო და დაუყოვნებლივ დააწნეხეთ იგი, გამოწურეთ ზედმეტი შედუღების შემავსებელი ლითონი, შემდეგ ჩაატარეთ ზეთით ჩაქრობა და შემდეგ გახურეთ 550 ~ 570 ℃-ზე.

ცემენტირებული კარბიდის პირის ფოლადის ხელსაწყოს ღეროთი შედუღებისას, უნდა იქნას გამოყენებული შედუღების უფსკრულის გაზრდისა და შედუღების უფსკრულში პლასტიკური კომპენსაციის შუასადებების გამოყენების მეთოდი, ხოლო შედუღების შემდეგ უნდა განხორციელდეს ნელი გაგრილება შედუღების დაძაბულობის შესამცირებლად, ბზარების თავიდან ასაცილებლად და ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოს შეკრების მომსახურების ვადის გასახანგრძლივებლად.

ბოჭკოვანი შედუღების შემდეგ, შედუღებულ მასალაზე ნაკადის ნარჩენები უნდა გაირეცხოს ცხელი წყლით ან წიდის მოსაშორებელი ზოგადი ხსნარით, შემდეგ კი დამუშავდეს შესაბამისი დამჟავების ხსნარით, რათა მოიხსნას ოქსიდის ფენა ხელსაწყოს ღეროდან. თუმცა, ფრთხილად იყავით, რომ არ გამოიყენოთ აზოტის მჟავას ხსნარი შედუღების ლითონის კოროზიის თავიდან ასაცილებლად.