گیئرز مکینیکل ٹرانسمیشن کے بنیادی اجزاء ہیں، اور ان کی مادی خصوصیات اور گرمی کے علاج کا معیار براہ راست سروس کی زندگی اور قابل اعتماد کو متاثر کرتا ہے۔ میٹالوگرافک امتحان، گیئر مواد کے خوردبینی تجزیے کے ذریعے، کلیدی اشاریوں کا جائزہ لیتا ہے جیسے ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل، کیس کی سختی کی گہرائی اور اناج کا سائز، جو کوالٹی کنٹرول کے ایک اہم طریقہ کے طور پر کام کرتا ہے۔
بنیادی مقاصد اور کھوج کی اشیاء
گیئر میٹالوگرافک امتحان کا بنیادی مقصد اہم پیرامیٹرز کا اندازہ لگا کر مصنوعات کی کارکردگی کو یقینی بنانا ہے:
کیس کی سختی کی گہرائی: کاربرائزڈ/بجھنے والے گیئرز کے پہننے کے خلاف مزاحمت کے لیے ایک اہم اشارے (جیسا کہ ISO 6336 معیار کے مطابق ضروری ہے)۔
اناج کا سائز: گیئر کی طاقت اور سختی کو متاثر کرتا ہے (فی ASTM E112 کی درجہ بندی)۔
مائیکرو اسٹرکچر: مارٹینائٹ کی شکلیں، برقرار رکھی ہوئی آسٹنائٹ اور کاربائیڈز تھکاوٹ کی کارکردگی کا تعین کرتے ہیں۔
سطح کے نقائص: پیسنے والے جلنے اور دراڑوں کا پتہ لگاتا ہے (AIAG CQI-9 معیار کے مطابق)۔
بنیادی مائیکرو اسٹرکچرل اجزاء
فیرائٹ ( ): باڈی-سینٹرڈ کیوبک (BCC) ڈھانچہ، کم سختی (~80HV) کے ساتھ نرم اور سخت، کم-کاربن اسٹیل اور خالص لوہے میں عام۔
آسٹنائٹ ( ): چہرہ-سینٹرڈ کیوبک (FCC) ڈھانچہ، اعلی پلاسٹکٹی اور غیر-مقناطیسی، اعلی-درجہ حرارت یا اعلی-الائے سٹیل جیسے 304 سٹینلیس سٹیل اور ہائی-مینگنیج سٹیل میں موجود۔
سیمنٹائٹ (Fe₃C): آرتھورومبک کرسٹل سسٹم، سخت اور ٹوٹنے والا (~800HV) اور پہننے کی مزاحمت کو بڑھاتا ہے، جو سفید کاسٹ آئرن اور اعلی-کاربن اسٹیل میں پایا جاتا ہے۔
مارٹینائٹ: باڈی-سینٹرڈ ٹیٹراگونل (BCT) ڈھانچہ، زیادہ سختی (500~1000HV) بجھانے کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے، جو بجھانے والے اسٹیل اور ٹول اسٹیل میں استعمال ہوتی ہے۔
عام مائکرو ساختی شکلیں
| مائکرو اسٹرکچر کی قسم | تشکیل کی شرائط | کارکردگی کی خصوصیات | عام ایپلی کیشنز |
|---|---|---|---|
| پرلائٹ | سست کولنگ (eutectoid تبدیلی) | متوازن طاقت اور جفاکشی۔ | ریل اسٹیل، گیئر بجھانا اور ٹیمپرنگ |
| بینائٹ | متوسط-درجہ حرارت isothermal بجھانا | پرلائٹ سے زیادہ طاقت اور جفاکشی۔ | چشمے، اعلی-طاقت کے بولٹ |
| سوربائٹ | ٹمپرڈ مارٹینائٹ (500 ~ 650 ڈگری) | بہترین جامع خصوصیات | شافٹ، منسلک سلاخوں |
جانچ کا عمل اور معیاری طریقے
نمونے لینے اور نمونے کی تیاری
نمونے لینے کی پوزیشنیں: ٹوتھ ٹاپ (سطح کے سخت ہونے کے اثر کا اندازہ کرتا ہے)، دانت کی جڑ (تناؤ کے ارتکاز والے علاقوں میں مائیکرو اسٹرکچر کا تجزیہ کرتا ہے)، کراس-سیکشن (کیس سخت ہونے والے گریڈینٹ کی پیمائش کرتا ہے)۔
تیاری کے اہم مراحل: کٹنگ → ماؤنٹنگ → گرائنڈنگ → پالش → اینچنگ → مائکروسکوپک مشاہدہ۔
ماؤنٹنگ: کنارے کے تحفظ کے لیے ایپوکسی رال کا استعمال کریں (تھرمل اثر سے بچنے کے لیے ٹھنڈے لگنے کی سفارش کی جاتی ہے)۔
پالش کرنا: سکریچ کی مداخلت کو روکنے کے لیے ڈائمنڈ پالش کرنے والے پیسٹ کے ساتھ پولش سے 0.05μm آئینہ ختم۔
Etchant انتخاب
| مواد کی قسم | تجویز کردہ Etchant | اثر |
|---|---|---|
| کاربرائزڈ سٹیل | 4% نٹل (نائٹل ایسڈ-شراب) | واضح طور پر martensite/austenite دکھاتا ہے۔ |
| نائٹرائیڈ سٹیل | پکرک ایسڈ + ڈٹرجنٹ | نائٹرائڈ پرت کو نمایاں کرتا ہے (جیسے، '-Fe₄N) |
| سٹینلیس سٹیل کے گیئرز | آکسالک ایسڈ الیکٹرولائٹک ایچنگ (10V، 20s) | σ مرحلے اور کاربائڈز میں فرق کرتا ہے۔ |
کلیدی جانچ کا سامان
آپٹیکل مائکروسکوپ (OM)
درخواست: بنیادی مائیکرو اسٹرکچر کا مشاہدہ (مثال کے طور پر، اناج کے سائز کی درجہ بندی)۔
کنفیگریشن کے تقاضے: 500×~1000× میگنیفیکیشن، تصویری تجزیہ سافٹ ویئر سے لیس (مثال کے طور پر، اولمپس اسٹریم)۔
سکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ (SEM)
فوائد: غیر- دھاتی شمولیت (مثلاً MnS) اور EDS کے ذریعے ساخت کا تجزیہ کا اعلی-ریزولوشن مشاہدہ۔
مثال کے طور پر: ونڈ پاور گیئر باکس فریکچر کے تجزیہ میں سلفر کی علیحدگی کی وجہ سے ہونے والی انٹر گرانولر دراڑیں۔
مائیکرو ہارڈنیس ٹیسٹنگ
طریقہ: کیس سخت کرنے والے منحنی خطوط کو پلاٹ کرنے کے لیے وِکرس سختی (HV0.3~HV1) گریڈینٹ ٹیسٹنگ۔
معیاری: ISO 2639 کیس کی سختی کی گہرائی کو سطح سے سبسٹریٹ تک کے فاصلے کے طور پر 550HV1 پر بیان کرتا ہے۔
مائکرو اسٹرکچر تجزیہ
نارمل مائکرو اسٹرکچرز
| گرمی کے علاج کا عمل | مثالی مائکرو اسٹرکچر |
|---|---|
| کاربرائزنگ اور بجھانا | ٹھیک acicular martensite +<10% retained austenite |
| انڈکشن سخت کرنا | کرپٹو کرسٹل لائن مارٹینائٹ + یونیفارم ٹرانزیشن زون |
| بجھانا اور غصہ کرنا | ٹمپرڈ سوربائٹ (یکساں کاربائیڈ تقسیم) |
عام نقائص اور اسباب
ضرورت سے زیادہ کاربرائزیشن: سطح پر نیٹ ورک کاربائیڈز، ٹوٹ پھوٹ اور دانتوں کی سطح کے پھیلنے کا خطرہ بڑھتا ہے۔
پیسنے کا جلنا: پکلنگ (ASTM E1257) کے ذریعے ظاہر ہونے والے غصے کے رنگ، فیڈ ریٹ کو کنٹرول کرنے اور CBN پیسنے والے پہیوں کے استعمال سے روکے جاتے ہیں۔
شگاف کو بجھانے: تیز سروں کے ساتھ انٹرگرانولر پھیلاؤ (SEM سے تصدیق شدہ)۔
| عیب کا نام | خوردبینی خصوصیات | اسباب اور اثرات |
|---|---|---|
| Widmanstätten ڈھانچہ | Acicular فیرائٹ حملہ آور اناج | زیادہ گرم ہونا سختی کو کم کرنے کا باعث بنتا ہے۔ |
| بینڈڈ ڈھانچہ | فیرائٹ اور پرلائٹ کی متبادل پرتیں۔ | کاسٹنگ-رولنگ سیگریگیشن انیسوٹروپی کا سبب بنتی ہے۔ |
| زیادہ گرم ہونا | اناج کی باؤنڈری آکسیکرن یا پگھلنا | ضرورت سے زیادہ زیادہ حرارتی درجہ حرارت کے نتیجے میں کل سکریپنگ ہوتی ہے۔ |