Bero-tratamenduaren ondoren forjatzean distortsioaren arrazoia

Erreketa, normalizazio, hozte, tenplaketa eta gainazalaren aldaketaren tratamendu termikoaren ondoren, forjaketak tratamendu termikoaren distortsioa sor dezake.

Distortsioaren erroko kausa forjaketaren barne-tentsioa da tratamendu termikoan zehar, hau da, tratamendu termikoaren ondoren forjaketaren barne-tentsioa mantentzen da barnealdearen eta kanpoaldearen arteko tenperatura-aldearen eta egitura-eraldaketaren aldearen ondorioz.

Tentsio horrek altzairuaren etekin-puntua gainditzen duenean tratamendu termikoaren une jakin batean, forjaketaren distortsioa eragingo du.

Bero-tratamenduaren prozesuan sortutako barne-tentsioak tentsio termikoa eta fase-aldaketaren tentsioa barne hartzen ditu.

1

1. Tentsio termikoa
Forja berotu eta hozten denean, hedapen termikoaren eta uzkurdura hotzaren fenomenoak ere gertatzen dira. Forja-pieza gainazala eta nukleoa abiadura desberdinetan berotzen edo hozten direnean, tenperatura-aldea sortuz, bolumenaren hedapena edo uzkurdura ere desberdina da gainazalaren eta nukleoaren hedapenarekin alderatuta. Tenperatura-aldearen ondorioz bolumen-aldaketa desberdinek eragindako barne-tentsioari tentsio termikoa deritzo.
Bero-tratamendu prozesuan, forjaketaren tentsio termikoa batez ere honela agertzen da: forja berotzen denean, gainazaleko tenperatura nukleoa baino azkarrago igotzen da, gainazaleko tenperatura altua da eta zabaltzen da, nukleoaren tenperatura baxua da eta ez da zabaltzen, une honetan gainazaleko konpresio-tentsioa eta nukleoaren tentsio-tentsioa.
Diatermiaren ondoren, nukleoaren tenperatura igotzen da eta forjaketa zabaldu egiten da. Puntu honetan, forjak bolumen-hedapena erakusten du.
Lan-piezaren hoztea, gainazala nukleoa baino azkarrago hozten da, gainazalaren uzkurdura, bihotzaren tenperatura altua uzkurdura saihesteko, gainazaleko trakzio-tentsioa, bihotzak konpresio-tentsioa sortzen du, tenperatura jakin batera hozten denean, gainazala hozten da eta ez da gehiago uzkurtzen, eta nukleoa hozten da uzkurdura jarraituaren ondorioz, gainazala konpresio-tentsioa da, bihotzak trakzio-tentsioa duen bitartean, hoztearen amaieran tentsioa oraindik existitzen da forjatuan eta hondar-tentsioa deitzen zaio.

1

2. Fase-aldaketaren tentsioa

Bero-tratamenduaren prozesuan, forjatuen masa eta bolumena aldatu behar dira, egitura desberdinen masa eta bolumena desberdinak direlako.
Forjaketaren gainazalaren eta nukleoaren arteko tenperatura-aldea dela eta, gainazalaren eta nukleoaren arteko ehunen eraldaketa ez da garaizkoa, beraz, barne-tentsioa sortuko da barneko eta kanpoko masa eta bolumenaren aldaketa desberdinak direnean.
Ehunen eraldaketa-aldeak eragindako barne-tentsio mota horri fase-aldaketaren tentsioa deritzo.

Altzairuzko oinarrizko egituren masa-bolumenak austenitiko, perlita, sostenitiko, troostita, hipobainita, martensita tenplatu eta martensita ordenan handitzen dira.
Adibidez, forja hoztu eta azkar hozten denean, gainazaleko geruza austenitatik martensitara eraldatzen da eta bolumena zabaldu egiten da, baina bihotza oraindik austenita egoeran dago, gainazaleko geruzaren hedapena eragotziz. Ondorioz, forjaketaren bihotza trakzio-tentsioaren menpe dago, eta gainazaleko geruza, berriz, konpresio-tentsioaren menpe.
Hozten jarraitzen duenean, gainazaleko tenperatura jaisten da eta ez da gehiago hedatzen, baina bihotzaren bolumena puzten jarraitzen du martensita bihurtzen den heinean, beraz, gainazalak eragozten du, beraz, bihotza konpresio-tentsioaren menpe dago, eta gainazala trakzio-tentsioaren menpe dago.
Korapiloa hoztu ondoren, tentsio hori forjaketaren barruan geratuko da eta hondar-tentsio bihurtuko da.

Beraz, hozte eta tenplatze prozesuan zehar, tentsio termikoa eta fase-aldaketaren tentsioa kontrakoak dira, eta forjaketan geratzen diren bi tentsioak ere kontrakoak dira.
Tentsio termikoaren eta fase-aldaketaren tentsioaren konbinazioari barne-tentsio itzaltzailea deritzo.
Forjaketaren barne-tentsio hondarrak altzairuaren etekin-puntua gainditzen duenean, piezak deformazio plastikoa sortuko du, eta horren ondorioz forjaketa-distortsioa gertatuko da.

(168 forja garbitik aurrera)


Argitaratze data: 2020ko maiatzaren 29a

  • Aurrekoa:
  • Hurrengoa: