गियरहरूको धातुको संरचना परीक्षण: सिद्धान्त, विधि र महत्त्वपूर्ण ज्ञान

मुख्य उद्देश्य र परीक्षण वस्तुहरू

• केस हार्डनिङ गहिराइ: कार्बुराइज्ड/क्वेन्च गरिएका गियरहरूको घर्षण प्रतिरोधको लागि एउटा प्रमुख संकेतक (ISO 6336 मानक अनुसार आवश्यक)।
• दानाको आकार: गियरको शक्ति र कठोरतालाई प्रभावित गर्दछ (ASTM E112 अनुसार ग्रेड गरिएको)।
• सूक्ष्म संरचना: मार्टेनसाइट, अवशिष्ट अष्टेनाइट र कार्बाइडहरूको आकृति थकान प्रदर्शन निर्धारण गर्दछ।
• सतह दोषहरू: ग्राइन्डिङ बर्न र दरारहरू पत्ता लगाउँदछ (AIAG CQI-9 मानकको अनुपालन गर्दै)।

बुनियादी सूक्ष्म संरचनात्मक घटकहरू

• फेराइट (α): बॉडी-सेंटर्ड क्युबिक (BCC) संरचना, कमजोर र मजबूत, कम कठोरता (~80HV), कम कार्बन भएको इस्पात र शुद्ध आयरनमा सामान्यतया पाइन्छ।
• अस्टेनाइट (γ): फेस-सेंटर्ड क्युबिक (FCC) संरचना, उच्च प्लास्टिसिटी र अचुम्बकीय, उच्च तापमान वा उच्च मिश्रधातु इस्पात जस्तै 304 स्टेनलेस स्टील र उच्च म्याङ्गनीज स्टीलमा पाइन्छ।
• सिमेन्टाइट (Fe₃C): अर्थोरहोम्बिक क्रिस्टल प्रणाली, कठोर र भंगुर (~800HV) र घर्षण प्रतिरोध बढाउँछ, सेतो कास्ट आयरन र उच्च कार्बन इस्पातमा पाइन्छ।
• मार्टेनसाइट: बॉडी-सेंटर्ड टेट्रागोनल (BCT) संरचना, उच्च कठोरता (500~1000HV), क्वेन्चिङ्गबाट प्राप्त हुन्छ, क्वेन्च गरिएको इस्पात र औजार इस्पातमा प्रयोग हुन्छ।

सामान्य सूक्ष्म संरचनात्मक आकृतिहरू

परीक्षण प्रक्रिया र मानक विधिहरू

नमूना संकलन र नमूना तयारी

• नमूना संकलन स्थानहरू: दाँतको शीर्ष (सतह सख्त पार्ने प्रभाव मूल्याङ्कन गर्न), दाँतको जरा (तनाव केन्द्रित क्षेत्रमा सूक्ष्म संरचना विश्लेषण गर्न), क्रस-सेक्सन (केस हार्डेनिङ ढाल मापन गर्न)।
• मुख्य तयारी चरणहरू: कटाई → माउन्टिङ → ग्राइन्डिङ → पोलिसिङ → एट्चिङ → सूक्ष्मदर्शी अवलोकन।
• माउन्टिङ: किनाराको सुरक्षा को लागि इपोक्सी राल प्रयोग गर्नुहोस् (तापक्रमको प्रभावबाट बच्न ठण्डा माउन्टिङ सिफारिस गरिन्छ)।
• पोलिसिङ: खरोंचको हस्तक्षेप रोक्न 0.05μm को दर्पण परिष्करण समाप्ति डायमन्ड पोलिसिङ पेस्ट प्रयोग गरेर गर्नुहोस्।

एट्चेन्ट चयन

मुख्य परीक्षण उपकरण

प्रकाशिक सूक्ष्मदर्शी (OM)

• प्रयोग: आधारभूत सूक्ष्म संरचना अवलोकन (जस्तै: दाना आकार मूल्याङ्कन)।
• कन्फिगरेसन आवश्यकताहरू: 500×–1000× आवर्धन, छवि विश्लेषण सफ्टवेयर सहित (जस्तै: Olympus Stream)।

स्क्यान इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (SEM)

• फाइदाहरूः गैर-धातु समावेशीहरूको उच्च-रिजोलुसन अवलोकन (उदाहरणका लागि, MnS) र EDS मार्फत संरचना विश्लेषण।
• उदाहरण उदाहरणः पवन ऊर्जा गियरबक्स फ्र्याक्चर विश्लेषणमा सल्फर पृथक्करणको कारण उत्पन्न अन्तर-ग्रान्युलर दरारहरू पत्ता लगाइयो।

माइक्रोहार्डनेस परीक्षण

• विधिः केस कठोरता वक्रहरू ग्राफ गर्न विकर्स कठोरता (HV0.3 ~ HV1) ढाँचा परीक्षण।
• मानकः आईएसओ २६३९ ले केस हार्डनिंग गहिराईलाई सतहबाट सब्सट्रेटको दूरीको रूपमा परिभाषित गर्दछ 550HV1 मा।

माइक्रोस्ट्रक्चर विश्लेषण

सामान्य माइक्रोस्ट्रक्चरहरू

सामान्य दोष र कारण

• अत्यधिक कार्ब्युराइजेशनः सतहमा नेटवर्क कार्बाइडहरू, बढ्दो भंगुरता र दाँत सतह स्प्यालि ofको जोखिम।
• पीस जलाउनेः पीसिंग द्वारा प्रकट गरिएको कडा रंगहरू (ASTM E1257), फीड दर नियन्त्रण गरेर र CBN पीसिंग व्हीलहरू प्रयोग गरेर रोक्न सकिन्छ।
• थकित दरारहरूः धारिलो टुप्पोको साथ अन्तर-ग्रान्युलर प्रवर्धन (एसईएम द्वारा पुष्टि गरिएको) ।