AI ni Imudara ti Itọju Ooru ati Awọn Ilana Ilana — Imọye Oríkĕ ni Metallurgical ati Awọn ohun elo Imọ-ẹrọ

Awọn anfani:

Agbara lati tunto austenitizing, quenching ati tempering paramita pẹlu AI ni ibamu si ẹya ibi-afẹde ati ṣe apẹrẹ matrix idanwo kan
Agbara lati ṣe itupalẹ ibatan laarin lile (Jominy), awọn igun CCT / TTT ati awọn iwọn otutu pẹlu atilẹyin AI
Agbara lati ṣe idanwo ohunelo itọju ooru ti a ṣeduro AI pẹlu boṣewa, ododo ileru ati idanwo afọwọsi

Awọn ege meji ti irin kanna le jẹ iyipada kan bi orisun omi ati awọn miiran brittle bi gilasi kan nitori pe wọn ṣe itọju ooru yatọ. Itọju igbona jẹ ilana ti yiyipada microstructure ati nitorinaa awọn ohun-ini ẹrọ ti ohun elo nipasẹ alapapo ati itutu agbaiye ni ọna iṣakoso. Awọn aṣoju ọmọ ni awọn irin oriširiši austenitizing (kiko si austenite alakoso ni ga otutu), quenching (dekun itutu ati lara martensite) ati tempering (mila martensite ati nini toughness) awọn igbesẹ. Iwọn otutu ati iye akoko awọn igbesẹ wọnyi pinnu lile ati lile ti a fojusi. AI nyara idasile ohunelo ibẹrẹ kan ti o da lori ẹya ibi-afẹde, ṣiṣe apẹrẹ matrix idanwo, ati itumọ awọn igun. Sibẹsibẹ, otitọ ileru, sisanra apakan ati lile jẹ ki ohunelo yatọ si iwe; Ko le lọ sinu iṣelọpọ ọpọ titi gbogbo ohunelo yoo fi jẹri ni nkan idanwo kan.

Awọn imọran ipilẹ ti itọju ooru ati ipa ti AI

Hardenability: Bawo ni jinna irin le ṣe le nigbati o ba parẹ. Iwọn erogba ṣe ipinnu ipele ti lile, ati awọn eroja alloying (Cr, Mo, Ni) pinnu ijinle lile. Idanwo Jominy ṣe iwọn lile nipasẹ sisọ omi ni opin kan ti apẹẹrẹ boṣewa ati wiwọn bii líle ṣe dinku pẹlu ijinna.
TTT ati CCT ekoro: TTT (Time-Temperature-Transformation: transformation ni ibakan otutu) ati CCT (Tẹsiwaju Itutu Transformation: transformation ni lemọlemọfún itutu) ekoro fihan eyi ti microstructure (perlite, bainite, martensite) yoo dagba ni ohun ti itutu oṣuwọn. O jẹ maapu ti apẹrẹ ohunelo.
Iwontunws.funfun iwọn otutu: Iwọn otutu ti o ga julọ dinku líle ṣugbọn o pọ si lile. Ibi-afẹde ni lati ṣaṣeyọri iwọntunwọnsi yii ni ibamu si ohun elo naa.

AI lagbara ni kikọ awọn imọran wọnyi, iṣeto awọn igbesẹ wo ni yoo nilo ti o da lori líle ibi-afẹde kan, ati ṣeduro matrix idanwo kan (awọn akojọpọ iwọn otutu / akoko oriṣiriṣi). Ṣugbọn ipo gangan ti iṣipopada CCT da lori akopọ gangan ti irin; Ipilẹ “ti o ti gbasilẹ” AI kii ṣe ipa ti ẹgbẹ rẹ gangan.

Imọran: Nigbati o ba ṣe iṣiro ohunelo itọju ooru, nigbagbogbo beere nipa sisanra apakan. Awọn quenching ti o ṣiṣẹ ni tinrin ayẹwo ko le de ọdọ aarin ni a nipọn apakan (ibi-ipa); aarin si maa wa asọ. Fun AI apakan ti o nipọn julọ ti apakan ṣaaju ki o to beere fun iwe ilana oogun naa.

Igbesẹ nipasẹ igbese: Ṣiṣeto ohunelo itọju ooru pẹlu AI

Ṣetumo ibi-afẹde: Lile / lile ibi-afẹde, ni agbegbe wo, ni ibamu si iwọnwọn (fun apẹẹrẹ lile lile 55-60 HRC).
Fun ohun elo ati apakan-agbelebu: Iru irin (fun apẹẹrẹ AISI 4140), apakan agbelebu ti o nipọn, ipo lọwọlọwọ.
Beere egungun ohunelo: Beere AI fun ohunelo akọkọ ati idalare fun iwọn otutu austenitizing / akoko, alabọde pa ati iwọn otutu.
Ṣeto matrix esiperimenta: Ṣe apẹrẹ matrix kan ti o yatọ iwọn otutu otutu ni awọn igbesẹ pupọ (fun apẹẹrẹ 200/400/550 °C).
Waye ati iwọn: Kan si awọn ege idanwo ati wiwọn lile ati microstructure.
Ṣayẹwo ko si yan: Ṣe afiwe awọn abajade pẹlu ibi-afẹde ati boṣewa, pari ilana oogun.

Ṣe idanwo matrix ati idanwo apẹrẹ (DoE)

Dipo ki o gbiyanju paramita kọọkan ni ọkọọkan, idanwo ti a ṣe apẹrẹ (DoE) ya sọtọ awọn ipa ti awọn paramita pupọ pẹlu nọmba kekere ti awọn idanwo. AI ṣe iranlọwọ ni igbero matrix DoE kan (fun apẹẹrẹ ni kikun ifosiwewe tabi Taguchi) ati itumọ awọn abajade. Ni isalẹ ni kan ti o rọrun tempering matrix fun AISI 4140 (austenitizing 845 °C, epo quenching ibakan).

idanwo

tempering otutu

O ti ṣe yẹ líle aṣa

Ifojusọna itelorun itẹlọrun

ijerisi

200 °C

O ga (~ 52-55 HRC)

kekere

HRC + Charpy

400 °C

Alabọde (~45-48 HRC)

alabọde

HRC + Charpy

550 °C

Kekere (~ 34-38 HRC)

HRC + Charpy

300 °C

(ewu ti ibinu)

nilo yiyewo

Charpy + microstructure

Akiyesi: Iwọn ~ 260-370 °C ni laini D n gbe eewu ti "igbẹru martensite tempered" ni diẹ ninu awọn irin; AI le ranti eyi, ṣugbọn ihuwasi gangan gbọdọ jẹri nipasẹ idanwo Charpy. Awọn sakani líle ninu tabili jẹ awọn aṣa aṣoju, kii ṣe awọn iye deede.

mẹta mini igba

Ọran 1 - Ipa ti o pọju ni a kọbikita. Idanileko kan kan iwe-aṣẹ AI ti "845 °C austenite, quench in epo, reti 55 HRC" fun ọpa Ø80 mm ti a ṣe ti 4140. Ilẹ naa wa jade si 54 HRC, ṣugbọn aarin jẹ 32 HRC nikan; nitori ni awọn nipọn apakan, epo quenching ko le pese to itutu iyara si aarin. Niwọn igba ti AI ko beere fun sisanra apakan ati pe idanileko ko pese rẹ, iwe ilana oogun naa ko pe. Ọna ti o tọ ni lati funni ni apakan-agbelebu ati gbero irin lile lile ti o ga julọ (fun apẹẹrẹ 4340) tabi awọn media ti o le parẹ ati wo data Jominy.

Ọran 2 - Matrix ọtun, yiyan ọtun. Ẹgbẹ kan nilo lile lile deedee ati lile itẹwọgba fun gige kan. O beere AI fun matrix kan pẹlu awọn iwọn otutu otutu mẹta bi loke. A / B / C ti lo si awọn ege idanwo; A rii pe 400 °C n fun HRC 46 ati lile lile Charpy to. Awọn egbe yan ohunelo B ati ki o jerisi tempered martensite ninu awọn microstructure. AI ṣe apẹrẹ matrix, ipinnu ti a ṣe pẹlu data idanwo.

Case 3 - Ibinu embrittlement mu. Onimọ-ẹrọ kan beere AI 300 °C tempering fun idiyele kekere; AI sọ pe ẹgbẹ yii jẹ eewu ti ibinu ibinu ni diẹ ninu awọn irin alloy ati pe o yẹ ki o ṣayẹwo pẹlu Charpy. Ẹlẹrọ ṣe afiwe 300 °C ati 450 °C; O rii pe lile ipa naa kere ju ti a ti ṣe yẹ lọ ni 300 °C ati pe o pọ si 450 °C. AI ṣe ami-ami eewu kan, idanwo timo. Ẹkọ: Paapaa ikilọ ti AI ni idanwo nipasẹ idanwo, ṣugbọn ikilọ naa ṣe idaniloju pe a ṣeto idanwo to tọ.

Awọn awoṣe kiakia idakọ

Ilana itọju ooru SKELETON Àdàkọ" Ipa: Iwọ jẹ oniranlọwọ itọju ooru ẹlẹrọ. Irin: [fun apẹẹrẹ AISI 4140]. Abala ti o nipọn: [mm]. Ipo lọwọlọwọ: [...] Ṣàlàyé bí líle ṣe máa yí àbájáde rẹ̀ padà;

MATRIX OF EXPERIMENTS (DoE) Àdàkọ "Mo fẹ lati je ki awọn wọnyi sile: [tempering otutu, akoko...]. Awọn abajade afojusun: [lile, toughness]. Daba mi ohun esiperimenta matrix (factorial/Taguchi) ti o ya ipa pẹlu diẹ ninu awọn idanwo. Kọ si isalẹ eyi ti wiwọn (HRC, Charpy, microstructure) ewu ti yoo ṣe idanwo awọn agbegbe. ẹgbẹ)."

JOMINY / HARDENABILITY COMMENT Àdàkọ "Mo ni awọn wọnyi Jominy data: [ijinna-lile orisii]. Ọrọìwòye lori lile ti irin yi: bi líle dinku pẹlu ijinna, soke si ohun ti apakan sisanra ni mo ti le bojuto awọn afojusun líle? Bawo ni o ni ipa lori awọn wun ti quenching alabọde? Leti mi lati mọ daju awọn gangan iye to nipa ṣàdánwò. "

CCT/TTT COMMENT TEMPLATE"Sọ asọye CCT tẹ fun irin wọnyi: [irin / tiwqn]. Microstructure ibi-afẹde: [martensite / bainite]. Ni aijọju kini oṣuwọn itutu agbaiye ti o nilo lati gba microstructure yii ati kini alabọde quenching yoo pese? Sọ pe ipo gangan ti tẹ da lori akopọ gangan ati pe o yẹ ki o rii daju pẹlu ipele mi.

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

AGBARA alailagbara: "Bawo ni MO ṣe le 4140 irin?"

ALAGBARA PROMPT: "Ipa: Iwọ jẹ oluranlọwọ itọju onimọ-ẹrọ. Apakan: AISI 4140, apakan ti o nipọn Ø80 mm, ọpa jia. Àkọlé: 50-54 HRC lori dada, líle mojuto bi o ti ṣee ṣe ni aarin, ti o dara toughness. Fun mi ni ibẹrẹ ohunelo fun austenitizing + quenching + tempering + EFFECT aarin, ṣugbọn EFFE0 apakan "Ṣe alaye. Ti o ba jẹ dandan, daba irin miiran pẹlu lile lile. Kọ si isalẹ awọn wiwọn pẹlu eyi ti Emi yoo mọ daju awọn ohunelo lori awọn iwadii nkan. Maṣe ṣe iṣeduro líle gangan."

Itọkasi alailagbara n ṣe agbejade idahun gbogbogbo ti ko mọ ọrọ-ọrọ ati ibi-afẹde. Itọkasi ti o lagbara yoo fun apakan-agbelebu ati ibi-afẹde, awọn ibeere ti o han gbangba ipa ibi-pupọ, beere fun awọn omiiran, ati nilo awọn wiwọn ijerisi - mimu ohunelo iwe sunmọ ipo ileru gangan.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

Beere iwe ilana oogun laisi fifun ni sisanra apakan (ipa pupọ); gbigbe iye ayẹwo tinrin si apakan ti o nipọn.
Asise CCT/TTT "memorized" ti tẹ bi awọn gidi ti tẹ ti ara rẹ keta.
Yiyan okun embrittlement tempering (~ 260-370 °C ni diẹ ninu awọn irin) laisi ṣayẹwo rẹ.
Wiwọn lile ṣugbọn kii ṣe wiwọn lile (Charpy); awọn meji yipada ni idakeji.
Gbigbe ohunelo AI sinu iṣelọpọ pupọ laisi ifẹsẹmulẹ lori nkan idanwo kan.
Ko ṣe akiyesi otitọ ti adiro (iṣọkan iwọn otutu, agbegbe itutu agbaiye gangan).

Ni akojọpọ

Ni itọju ooru, AI kọ ilana ilana ilana ti o da lori ẹya-ara ti ibi-afẹde, ṣe apẹrẹ matrix ti awọn idanwo (DoE) ati tumọ data Jominy / CCT / TTT. Sibẹsibẹ, abajade gangan da lori sisanra apakan, lile ati awọn ipo adiro; Ohunelo kọọkan ko le jẹ igbẹkẹle titi ti o fi rii daju nipasẹ lile ati microstructure (ati lile Charpy ti o ba jẹ dandan) ninu nkan idanwo naa. Beere nigbagbogbo nipa ipa ti o pọju, wiwọn lile ati lile papọ, ki o ṣayẹwo awọn iwọn otutu ti o lewu nipasẹ idanwo.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan irin kan (fun apẹẹrẹ AISI 4140 tabi 4340) ati sisanra apakan ojulowo. Pẹlu awoṣe “SEKELETON Itọju Itọju Ooru”, gba ohunelo kan fun líle ibi-afẹde lati AI ki o beere lọwọ rẹ lati ṣalaye ipa pupọ. Lẹhinna ṣeto matrix kan pẹlu awọn iwọn otutu otutu mẹta pẹlu awoṣe “EXPERIMENT MATRIX”, kọ wiwọn wo ti iwọ yoo ṣe ni idanwo kọọkan ki o samisi ẹgbẹ naa ni ewu ti ibinu ibinu. Ni ipari, sọ ni paragi kan boṣewa lodi si eyiti iwọ yoo jẹrisi ohunelo naa (idanwo lile ati lile).

akojọ ayẹwo

[] Mo ti ṣe asọye líle / lile ibi-afẹde, agbegbe ati boṣewa.
[] Mo fun apakan ti o nipọn julọ o si mu ipa ibi-ipamọ sinu iroyin.
[] Mo beere awọn kannaa ti hardenability (Jominy) ati CCT/TTT.
[] Mo ṣeto soke ohun ṣàdánwò matrix ati ki o ngbero wiwọn ti kọọkan ṣàdánwò.
[] Mo ti samisi awọn iye iwọn otutu ti o lewu (irora ibinu).
[] Mo jẹrisi ohunelo naa pẹlu lile ati lile ni nkan idanwo, lẹhinna fi sii sinu iṣelọpọ pupọ.