ข้อกำหนดด้านความแข็งมีส่วนสำคัญในการปลอมพิมพ์เขียวการรักษาความร้อน ภาพวาดจำนวนมากไม่มีสิ่งใดเกินกว่าค่า HB หรือ HRC รวมถึงค่าความบิดเบี้ยวที่ยอมรับได้ แต่การออกแบบ-การควบคุมคุณภาพที่ขับเคลื่อนด้วยการทำงาน-โซนการบำบัดความร้อนเฉพาะจุด ข้อกำหนดความลึกของเคสสำหรับส่วนประกอบที่ชุบแข็งที่พื้นผิว- และความแข็งของแกนมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบขั้นสุดท้าย เป้าหมายประสิทธิภาพจะกำหนดทุกตัวบ่งชี้
ความแข็ง: ตัวชี้วัดหลักพร้อมข้อแม้ที่สำคัญ
การทดสอบความแข็งมีส่วนสำคัญในการตรวจสอบคุณภาพการผลิต-รวดเร็ว ไม่ทำลาย และคุ้มค่า- ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งและความต้านทานแรงดึงทำให้เป็นตัวแทนในการประเมินคุณสมบัติทางกลได้จริง เมื่อการทดสอบแรงดึงแบบเต็มไม่สามารถทำได้จริง ASTM A909/A909M เชื่อมโยงความแข็งอย่างชัดเจนเพื่อให้ได้ข้อกำหนดด้านความแข็งแรง ความต้านทานแรงดึง การยืดตัว และความเหนียวในการตีขึ้นรูปเหล็กกล้าคาร์บอนไมโครอัลลอยด์
แต่การพึ่งพาค่าความแข็งของคู่มือแบบไร้เหตุผลทำให้เกิดความล้มเหลวในสนาม การวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวจะต้องขับเคลื่อนเป้าหมายความแข็ง
แท่งค้อนทุบขึ้นรูปขนาด 10- ตันที่ประดิษฐ์จาก 40CrNi หรือ 35CrMo แสดงให้เห็นสิ่งนี้ ข้อมูลจำเพาะเบื้องต้นกำหนดความแข็งต่ำ (241-270 HBW) โดยพิจารณาจากผลกระทบที่สมมติขึ้น-โดยแรงกระทำที่ครอบงำ ชีวิตของร็อดยังคงสั้น การตรวจสอบความล้มเหลวพบว่าการแตกหักของความเมื่อยล้า - ไม่ส่งผลกระทบต่อการโอเวอร์โหลด - เป็นกลไกหลัก เพิ่มความแข็งเป็น 38-43 HRC ยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก ความแข็งที่ต่ำกว่าจะปลอดภัยกว่าสำหรับการกระแทก ความแข็งที่สูงขึ้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้องสำหรับความล้า
นักออกแบบที่คำนวณการกระจายตัวของความเครียด ใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย แปลงข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งผ่านตารางการแปลงความแข็งมาตรฐาน และเรียกได้ว่าเสร็จสิ้นแล้ว-พลาดการสนทนาในโหมดความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง งานเย็น-ที่ตายไปถือเป็นบทเรียนย้อนกลับ เครื่องอัดที่มีความแม่นยำสูง-ต้องใช้เครื่องมือที่มีความแข็งสูง อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของเครื่องจักรต่ำรวมกับแรงกระแทกหนัก ต้องการความแข็งลดลงเล็กน้อยเพื่อป้องกันการบิ่นของคมตัดหรือการแตกหักทั้งหมด
ความแข็งแกร่ง-ความสมดุลของความแข็งแกร่ง: ความสัมพันธ์ที่เสริมกัน
เกรดเหล็กมีพฤติกรรมด้านความแข็งแกร่งและความเหนียวที่ไม่เหมือนกัน การตีขึ้นรูปโครงสร้างที่ออกแบบให้มีระยะขอบที่มีความเหนียวมากเกินไปจะสูญเสียความแข็งแกร่ง ส่งผลให้ส่วนประกอบมีขนาดใหญ่และมีอายุการใช้งานที่ล้าจำกัด ในทางกลับกัน เครื่องมือและแม่พิมพ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้านทานการสึกหรอ-ความแข็งสูงสุด ความเหนียวน้อยที่สุด-แตกหักก่อนเวลาอันควรภายใต้แรงกระแทกแบบวนรอบ
ยอดคงเหลือที่เหมาะสมเกิดขึ้นจากการวิเคราะห์เงื่อนไขการบริการที่จัดทำเป็นเอกสาร ค่าความแข็งแรงของวัสดุที่วัดจากชิ้นงานทดสอบมาตรฐานไม่ค่อยแปลโดยตรงไปยังความแข็งแรงของโครงสร้างของส่วนประกอบ-ผลกระทบของขนาด ความไวของรอยบาก และสถานะความเค้นตกค้างจะเปลี่ยนแปลง-ประสิทธิภาพการทำงานในโลกจริงด้วยส่วนต่างที่สำคัญ ความแรงระดับระบบ-ที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่มีการโต้ตอบที่อยู่ติดกันจะเพิ่มตัวแปรอีกตัวหนึ่ง
ส่วนต่างความแข็งช่วยยืดอายุการประกอบให้เหมาะสม ตลับลูกปืนแบบหมุนจะเพิ่มอายุการใช้งานเมื่อลูกบอลวิ่ง 2 HRC แรงกว่าสนามแข่ง เฟืองขับของยานยนต์จะทำงานได้ดีกว่าเมื่อความแข็งของพื้นผิวเกินเฟืองผสมพันธุ์ 2–5 HRC วัสดุที่เหมือนกันซึ่งมีความแข็งเท่ากัน ในทางกลับกัน มักจะสร้างความต้านทานการสึกหรอต่ำเมื่อสัมผัสกับการเสียดสี
การประสานแกนและพื้นผิวในส่วนประกอบที่แข็งตัว
เคส-ชิ้นส่วนชุบแข็ง-คาร์บูไรซ์ คาร์โบไนไตรด์ ชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ ไนไตรด์-ต้องการเป้าหมายความแข็งแกร่งของแกนกลางเฉพาะที่ความลึกของเคสคงที่ ความแข็งแรงของแกนกลางที่มากเกินไปจะช่วยลดความเครียดที่เหลือจากการอัดที่พื้นผิวที่เป็นประโยชน์ และลดความต้านทานต่อความเมื่อยล้า ความแข็งแรงของแกนกลางที่ไม่เพียงพอจะเคลื่อนการเริ่มล้าไปสู่โซนเปลี่ยนผ่าน ซึ่งจะช่วยเร่งการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว
ISO 18203 สร้างมาตรฐานให้กับวิธีการวัดความลึกของเคสในกระบวนการทางความร้อน ซึ่งรวมถึงเปลวไฟ การเหนี่ยวนำ ลำแสงอิเล็กตรอน และการแข็งตัวด้วยเลเซอร์ รวมถึงการบำบัดด้วยเคมีร้อน เช่น คาร์บูไรซิ่ง คาร์บูไนไตรด์ และไนไตรด์ เอกสารนี้กำหนดความลึกในการชุบแข็งเคสเป็นระยะทางแนวตั้งจากพื้นผิวถึงจุดวัดความแข็งที่ 550 HV ต่อ ISO 6507-1 ความลึกของความแข็งของไนไตรดิ้งระบุจุดที่ความแข็งเกินค่าแกน 50 HV
อัตราส่วนการชุบแข็งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเฟืองคาร์บูไรซ์จะอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.15 ความลึกตัวเรือนที่มีประสิทธิภาพสัมพัทธ์ ข้อมูลจำเพาะที่มีอยู่จำนวนมากทำงานลึกเกินความจำเป็นอย่างมาก การลดความลึกของเคสลงจนถึงช่วงที่ได้รับการปรับปรุงนี้จะช่วยรักษาอายุการใช้งานของความล้าไปพร้อมๆ กับการประหยัดพลังงานที่วัดผลได้
