Kuidas toimub 30HGSA terase kuumtöötlus ja kuidas see mõjutab omadusi?

Terase 30HGSA termotöötlus ja selle mõju omadustele

Terast 30HGSA kasutatakse laialdaselt masinatööstuses ja lennunduses tänu selle suurepärastele mehaanilistele omadustele. Optimaalsete omaduste saavutamiseks vajab see teras aga spetsiaalset termotöötlust. Selles artiklis vaatleme üksikasjalikult, kuidas 30HGSA terase termotöötlus toimub ja kuidas see mõjutab selle omadusi.

Mis on teras 30HGSA?

30HGSA on legeerteras, mis sisaldab kroomi ja vanaadiumi. Sellel on suurepärane kulumiskindlus, korrosioonikindlus ja kõrge mehaaniline tugevus, mistõttu sobib see ideaalselt suure koormusega detailide, näiteks võllide, hammasrataste ja ülekandeelementide valmistamiseks.

30HGSA terase põhitehnilised omadused:

• Keemiline koostis: sisaldab 0,28–0,35% süsinikku, 0,9–1,2% kroomi, kuni 0,2% vanaadiumi.
  
• Mehaanilised omadused: kõrge tugevus, kulumiskindlus ja korrosioonikindlus.
  
• Karastustemperatuur: 850–900 °C.
  

30HGSA terase termotöötluse põhietapid

30HGSA terase termotöötlus koosneb mitmest olulisest etapist, mis parandavad selle mehaanilisi omadusi. Peamised sammud on järgmised:

1. Kuumutamine ja karastamine

Esimese sammuna kuumutatakse teras 850–900 °C-ni. Seejärel jahutatakse see kiiresti vees või õlis. See protsess suurendab oluliselt materjali kõvadust ja kulumiskindlust.

• Kuumutamine toimub spetsiaalsetes ahjudes, kus temperatuur on hoolikalt kontrollitud.
  
• Jahutamine: 30HGSA terase puhul kasutatakse sageli õlijahutust, et tagada ühtlane tugevnemine.
  

2. Süstpehmendus (paagutamine)

Pärast karastamist toimub süstpehmendus, mis aitab vähendada sisemisi pingeid ja parandada plastilisust. 30HGSA terase süstpehmenduse temperatuur on tavaliselt 500–650 °C.

• Eesmärk: kõvaduse vähendamine ja sitkuse suurendamine.
  
• Kestus: sõltub soovitud omadustest, kuid tavaliselt kestab 1–2 tundi.
  

3. Jahutamine ja kvaliteedikontroll

Pärast süstpehmendust lastakse terasel jahtuda toatemperatuurini ning seejärel kontrollitakse selle mehaanilisi omadusi, nagu kõvadus, tõmbetugevus ja kulumiskindlus. See tagab, et 30HGSA teras vastab kasutusnõuetele.

Kuidas termotöötlus mõjutab 30HGSA terase omadusi?

Termotöötlusel on 30HGSA terase omadustele märkimisväärne mõju. Peamised muutused on järgmised:

Kõvaduse ja tugevuse suurenemine

Karastamise tulemusel muutub 30HGSA teras oluliselt kõvemaks, võimaldades seda kasutada kõrge koormusega keskkondades.

• Kõvadus: pärast karastamist on teras väga kõva, mistõttu sobib see hästi hammasrataste ja teiste hõõrdumist taluvate detailide valmistamiseks.
  
• Tõmbetugevus: suureneb karastamise tõttu, mis võimaldab kasutada terast keerukates konstruktsioonides.
  

Kulumiskindluse paranemine

Termotöötlus suurendab 30HGSA terase kulumiskindlust. Karastamise ja süstpehmenduse kombinatsioon muudab selle vastupidavaks abrasiivsele kulumisele ja korrosioonile, pikendades seeläbi detailide eluiga.

Plastilisuse ja sitkuse paranemine

Süstpehmenduse käigus muutub materjal plastilisemaks, mis vähendab pragude ja muude defektide riski kasutamise ajal. 30HGSA terase plastilisus on eriti oluline suurte mehaaniliste koormuste korral.

Termotöötluse eelised ja puudused

Eelised:

✔ Kõrge tugevus ja kõvadus.
✔ Suurenenud kulumiskindlus.
✔ Paremad mehaanilised omadused pärast süstpehmendust.
✔ Lai kasutusvõimaluste valik tööstuses.

Puudused:

✖ Ebaõige jahutamine võib põhjustada deformatsiooni.
✖ Kuumutamine ja karastamine nõuavad suurt energiakulu.
✖ Protsessi täpne kontroll on vajalik optimaalse tulemuse saavutamiseks.

30HGSA terase kasutusvaldkonnad

30HGSA terasel on palju kasutusvaldkondi, kus on vaja suurepäraseid mehaanilisi omadusi ja kulumiskindlust. Seda kasutatakse peamiselt:

• Masinatööstuses (võllide, hammasrataste, käigukastide tootmiseks).
  
• Lennunduses (mootoriosade tootmiseks).
  
• Tööriistade ja seadmete tootmises.
  

Järeldused

30HGSA terase termotöötlus on oluline samm selle mehaaniliste omaduste parandamiseks. Kuumutamine, karastamine ja süstpehmendus aitavad suurendada kõvadust, tugevust, kulumiskindlust ja plastilisust, muutes selle terase hädavajalikuks paljudes tööstusharudes. Optimaalsete omaduste saavutamiseks on ülioluline valida õige termotöötlusmeetod ja tagada protsessi täpne temperatuuri kontroll.