फोर्जिंग हीट ट्रीटमेंट ब्लूप्रिंट में कठोरता विशिष्टताएँ हावी हैं। कई रेखाचित्रों में एचबी या एचआरसी मूल्यों के अलावा अनुमेय विरूपण मार्जिन के अलावा कुछ भी नहीं होता है। लेकिन डिज़ाइन से संचालित गुणवत्ता नियंत्रण स्थानीय ताप उपचार क्षेत्रों, सतह के लिए केस की गहराई की आवश्यकताएं, कठोर घटकों और कोर कठोरता सभी आकार के अंतिम घटकों की विश्वसनीयता को प्रभावित करते हैं। प्रदर्शन लक्ष्य प्रत्येक संकेतक को निर्धारित करते हैं।
कठोरता: एक गंभीर चेतावनी के साथ प्राथमिक मीट्रिक
कठोरता परीक्षण दुकान के फर्श की गुणवत्ता सत्यापन पर हावी है {{0}तेज़, गैर-विनाशकारी और लागत पर {{1}प्रभावी। जब पूर्ण तन्यता परीक्षण व्यावहारिक नहीं होता है तो कठोरता और तन्य शक्ति के बीच सहसंबंध इसे यांत्रिक संपत्ति मूल्यांकन के लिए एक व्यावहारिक विकल्प बनाता है। एएसटीएम ए909/ए909एम स्पष्ट रूप से माइक्रोअलॉयड कार्बन स्टील फोर्जिंग में कठोरता को उपज शक्ति, तन्य शक्ति, बढ़ाव और लचीलापन आवश्यकताओं से जोड़ता है।
लेकिन हैंडबुक कठोरता मूल्यों पर अंधी निर्भरता क्षेत्र में विफलताएं पैदा करती है। विफलता मोड विश्लेषण को कठोरता लक्ष्य को आगे बढ़ाना चाहिए।
40CrNi या 35CrMo से निर्मित 10{5}}टन की डाई फोर्जिंग हैमर रॉड इसे दर्शाती है। आरंभिक विशिष्टताओं में अनुमानित प्रभाव -वर्चस्व वाली लोडिंग के आधार पर कम कठोरता (241{8}}270 एचबीडब्ल्यू) निर्धारित की गई थी। रॉड का जीवन छोटा रहा। विफलता जांच में प्राथमिक तंत्र के रूप में थकान फ्रैक्चर-प्रभाव अधिभार नहीं-का पता चला। कठोरता को 38-43 एचआरसी तक बढ़ाने से सेवा जीवन नाटकीय रूप से बढ़ गया। कम कठोरता प्रभाव के लिए अधिक सुरक्षित होती; थकान के लिए उच्च कठोरता सही साबित हुई।
डिज़ाइनर जो तनाव वितरण की गणना करते हैं, सुरक्षा कारकों को लागू करते हैं, मानक कठोरता रूपांतरण तालिकाओं के माध्यम से ताकत की आवश्यकताओं को परिवर्तित करते हैं, और इसे समाप्त कहते हैं, विफलता मोड वार्तालाप को पूरी तरह से याद करते हैं। ठंडा-कार्य मरता है, उलटा सबक देता है। उच्च परिशुद्धता प्रेस उच्च कठोरता टूलींग की मांग करती है। भारी प्रभाव ऊर्जा के साथ संयुक्त खराब मशीन सटीकता, हालांकि, किनारे के छिलने या पूर्ण फ्रैक्चर को रोकने के लिए थोड़ी कम कठोरता को प्राथमिकता देती है।
ताकत-कठोरता संतुलन: पूरक संबंध
स्टील ग्रेड परस्पर अनन्य शक्ति और क्रूरता व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। अत्यधिक कठोरता मार्जिन के साथ डिजाइन किए गए संरचनात्मक फोर्जिंग ताकत का त्याग करते हैं, सीमित थकान वाले जीवन के साथ बड़े घटकों को चलाते हैं। इसके विपरीत, टूलींग और डाइज़ को पूरी तरह से पहनने के प्रतिरोध के लिए अनुकूलित किया गया है {{2}अधिकतम कठोरता, न्यूनतम कठोरता{{3}चक्रीय प्रभाव के तहत समय से पहले फ्रैक्चर।
प्रलेखित सेवा शर्त विश्लेषण से उचित संतुलन सामने आता है। मानकीकृत परीक्षण नमूनों से मापे गए सामग्री शक्ति मान शायद ही कभी सीधे घटक संरचनात्मक शक्ति {{1}आकार प्रभाव, पायदान संवेदनशीलता और अवशिष्ट तनाव स्थितियों में सीधे अनुवादित होते हैं, जो वास्तविक {2}विश्व प्रदर्शन को पर्याप्त अंतर से बदल देते हैं। आसन्न अंतःक्रियात्मक घटकों को शामिल करने वाली सिस्टम स्तर की ताकत एक और चर जोड़ती है।
कठोरता अंतर असेंबली जीवन को अनुकूलित करते हैं। जब गेंद रेसवे की तुलना में 2 एचआरसी अधिक तेजी से दौड़ती है तो रोलिंग एलिमेंट बियरिंग की सेवा जीवन बढ़ जाती है। जब सतह की कठोरता मेटिंग गियर से 2-5 एचआरसी अधिक हो जाती है तो ऑटोमोटिव ड्राइव पिनियन बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इसके विपरीत, समान कठोरता पर समान सामग्री, अक्सर रगड़ संपर्क में खराब पहनने का प्रतिरोध पैदा करती है।
कठोर घटकों में कोर और सतह समन्वय
केस {{0}कठोर हिस्से{{1}कार्बराइज्ड, कार्बोनाइट्राइड, इंडक्शन हार्डेंड, नाइट्राइडेड{{2}निश्चित केस गहराई पर विशिष्ट कोर ताकत लक्ष्य की मांग करते हैं। अत्यधिक कोर ताकत लाभकारी सतह संपीड़न अवशिष्ट तनाव को कम करती है, थकान प्रतिरोध को कम करती है। अपर्याप्त कोर ताकत थकान की शुरुआत को संक्रमण क्षेत्र में ले जाती है, जिससे दरार का प्रसार तेज हो जाता है।
आईएसओ 18203 लौ, इंडक्शन, इलेक्ट्रॉन बीम और लेजर हार्डनिंग के साथ-साथ कार्बराइजिंग, कार्बोनिट्राइडिंग और नाइट्राइडिंग जैसे थर्मोकेमिकल उपचारों सहित थर्मल प्रक्रियाओं में केस गहराई माप विधियों का मानकीकरण करता है। दस्तावेज़ केस हार्डनिंग गहराई को सतह से कठोरता माप बिंदु तक 550 एचवी प्रति आईएसओ 6507-1 तक पहुंचने वाली ऊर्ध्वाधर दूरी के रूप में परिभाषित करता है। नाइट्राइडिंग कठोरता गहराई उस बिंदु को निर्दिष्ट करती है जहां कठोरता 50 एचवी द्वारा मूल मान से अधिक हो जाती है।
कार्बराइज्ड गियर के लिए इष्टतम सख्त अनुपात 0.1 और 0.15 सापेक्ष प्रभावी केस गहराई के बीच होता है। कई मौजूदा विशिष्टताएँ आवश्यकता से कहीं अधिक गहराई तक चलती हैं। इस अनुकूलित रेंज में केस की गहराई को कम करने से एक साथ थकाने वाला जीवन बरकरार रहता है और साथ ही मापनीय ऊर्जा बचत भी होती है।
