यांत्रिक ब्लेडों के लिए सामान्य स्टील सामग्रियों की कठोरता और Metallographic विश्लेषण

परिचय

यांत्रिक ब्लेड औद्योगिक उत्पादन और दैनिक जीवन में आम उपकरण हैं, और विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में ब्लेड की विभिन्न सामग्रियों का चयन करने की आवश्यकता होती है। ब्लेड कठोरता से निकटता से संबंधित है और metallographic चयनित सामग्रियों की संरचना। यह लेख ब्लेड के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली स्टील सामग्री की कठोरता और मेटलोग्राफिक विश्लेषण का परिचय देगा, जिससे पाठकों को ब्लेड सामग्री की विशेषताओं और उनके प्रभावों को समझने में मदद मिलेगी।

1. मैकेनिकल ब्लेड के लिए सामान्य स्टील सामग्री का अवलोकन

1.1 ब्लेड सामग्री चयन का सिद्धांत

औद्योगिक उत्पादन और दैनिक जीवन में विभिन्न प्रसंस्करण परिदृश्यों में यांत्रिक ब्लेड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उपयुक्त ब्लेड सामग्री का चयन सीधे ब्लेड के प्रदर्शन और सेवा जीवन को प्रभावित कर सकता है। इसलिए, यांत्रिक ब्लेड सामग्री के चयन में निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन करने की आवश्यकता है:

• कठोरता और पहनने का प्रतिरोध: ब्लेड सामग्री में पर्याप्त कठोरता और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रसंस्करण के दौरान ब्लेड आसानी से घिस या विकृत न हो जाएं, जिससे काटने का प्रदर्शन और प्रसंस्करण सटीकता बनी रहे।
• कठोरता और फ्रैक्चर प्रतिरोध: Although hardness is an important indicator, blade materials also need to have certain toughness and fracture resistance to prevent unexpected fractures during processing, thereby protecting processing equipment and operators’ safety.
• काटने का प्रदर्शन: ब्लेड सामग्री में अच्छा काटने का प्रदर्शन होना आवश्यक है, अर्थात, वे प्रभावी रूप से वर्कपीस सामग्री को हटा सकते हैं और काटने की प्रक्रिया के दौरान स्पष्ट काटने वाली सतह का उत्पादन कर सकते हैं, जिससे प्रसंस्करण दक्षता और गुणवत्ता में सुधार होता है।
• तापीय स्थिरता: उच्च तापमान और उच्च गति से काटने की स्थितियों में, उच्च तापमान के कारण सामग्री के नरम होने, ऑक्सीकरण या छूटने जैसी समस्याओं को रोकने के लिए ब्लेड सामग्री में अच्छी तापीय स्थिरता होनी चाहिए।
• अर्थव्यवस्था: प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर, उत्पादन लागत को कम करने और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करने के लिए आर्थिक रूप से उचित ब्लेड सामग्री का चयन करना।

1.2 मैकेनिकल ब्लेड के लिए सामान्य स्टील सामग्री का अवलोकन

• उच्च गति इस्पात (एचएसएस): हाई-स्पीड स्टील एक मिश्र धातु स्टील है जिसमें टंगस्टन (W), मोलिब्डेनम (Mo), कोबाल्ट (Co) और अन्य तत्वों का उच्च अनुपात होता है। इसमें उच्च कठोरता, पहनने का प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता होती है, जो उच्च गति काटने और मशीनिंग के लिए उपयुक्त है।
• कठोर मिश्र धातु (कार्बाइड): कठोर मिश्र धातु टंगस्टन कार्बाइड (WC) कणों और एक बाइंडर चरण (आमतौर पर कोबाल्ट) से बना एक मिश्रित पदार्थ है। इसमें अत्यधिक कठोरता और पहनने का प्रतिरोध होता है, जो स्टील, कच्चा लोहा, स्टेनलेस स्टील आदि जैसी कठोर सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त है।
• औजारों का स्टील: टूल स्टील एक प्रकार का उच्च कार्बन मिश्र धातु स्टील है जो ठंडे और गर्म सांचों और कटिंग ब्लेड के निर्माण के लिए उपयुक्त है। इसमें उच्च कठोरता, क्रूरता और पहनने का प्रतिरोध है, जो विभिन्न ब्लेड और कटर निर्माण के लिए उपयुक्त है।

1.3 विभिन्न स्टील सामग्रियों के अनुप्रयोग परिदृश्यों का परिचय

• उच्च गति इस्पात (एचएसएस): विभिन्न उच्च गति काटने वाले ब्लेड जैसे मिलिंग कटर, ड्रिल, ब्लेड आदि के लिए उपयुक्त, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, मशीनरी विनिर्माण और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
• कठोर मिश्र धातु (कार्बाइड): स्टील, कच्चा लोहा, मिश्र धातु इस्पात, स्टेनलेस स्टील, आदि जैसे कठोर सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त, सीएनसी खराद, सीएनसी मिलिंग मशीन, टर्निंग ब्लेड आदि में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
• औजारों का स्टील: विभिन्न मोल्डों और कटिंग ब्लेड के निर्माण के लिए उपयुक्त, जैसे कि मुद्रांकन मर जाता है, एक्सट्रूज़न मर जाता है, ठंडा शीर्षक मर जाता है, काटने वाले ब्लेड, आदि, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स आदि जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

2. कठोरता विश्लेषण

कठोरता ब्लेड के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। उपयुक्त कठोरता ब्लेड के पहनने के प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और काटने के प्रदर्शन में सुधार कर सकती है, जिससे चाकू की सेवा जीवन और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार हो सकता है।

2.1 परिभाषा

Hardness refers to the material’s resistance to external forces invading or scratching. In knife materials, hardness is an important performance indicator that directly affects the wear resistance, cutting performance, etc., of knives.

2.2 मापन विधियाँ

इंजीनियरिंग क्षेत्र में, सामान्य कठोरता परीक्षण विधियों में रॉकवेल कठोरता, ब्रिनेल कठोरता और विकर्स कठोरता शामिल हैं।

• रॉकवेल कठोरता: Rockwell hardness testing determines the hardness of materials by measuring the depth of indentation formed on the material surface during loading and unloading under a certain load. Rockwell hardness is divided into three different test methods: A, B, and C, which are used for different types of materials. Their hardness values are usually represented by “HRA”, “HRB”, or “HRC”.
• ब्रिनेल कठोरता: Brinell hardness testing determines the hardness of materials by measuring the diameter of the indentation formed on the material surface by applying a certain load with a spherical indenter. Its hardness value is usually represented by “HB”.
• विकर्स कठोरता: Vickers hardness testing determines the hardness of materials by measuring the diagonal length of the indentation formed on the material surface by applying a certain load with a diamond indenter. Its hardness value is usually represented by “HV”.

वहाँ हैं कुछ रूपांतरण संबंध इन कठोरता परीक्षण विधियों के बीच अंतर है, और उनकी कठोरता मूल्यों को विभिन्न इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए संबंधित रूपांतरण सूत्रों के माध्यम से परिवर्तित किया जा सकता है।

2.3 चाकुओं के लिए सामान्य स्टील सामग्री की कठोरता तुलनात्मक विश्लेषण

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले टूल स्टील की कठोरता उनकी संरचना और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी जैसे कारकों पर निर्भर करती है। आम तौर पर, हार्ड एलॉय (कार्बाइड) में सबसे अधिक कठोरता होती है, उसके बाद हाई-स्पीड स्टील (HSS) होता है, और टूल स्टील की कठोरता अपेक्षाकृत कम होती है।

उदाहरण के लिए, कठोर मिश्र धातु की कठोरता आमतौर पर 90-94 HRA के बीच होती है, और उच्च गति वाले स्टील की कठोरता लगभग 62-67 HRC होती है।

2.4 कठोरता और चाकू के प्रदर्शन के बीच संबंध

कठोरता चाकू सामग्री का एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतक है, जो सीधे पहनने के प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और चाकू के काटने के प्रदर्शन आदि को प्रभावित करता है।

• प्रतिरोध पहन: Higher hardness usually means better wear resistance. Knives are less prone to wear during operation, thereby extending the knife’s service life.
• थकान प्रतिरोध: Suitable hardness can improve the knife’s fatigue resistance, making it less prone to fracture and deformation during prolonged operation.
• काटने का प्रदर्शन: चाकू की कटिंग क्षमता और कठोरता के बीच एक निश्चित संतुलन होता है। अत्यधिक कठोरता के कारण कटिंग एज आसानी से टूट सकती है, जबकि अपर्याप्त कठोरता के कारण कटिंग एज आसानी से घिस सकती है। इसलिए, चाकू की अच्छी कटिंग क्षमता सुनिश्चित करने के लिए उचित कठोरता का चयन करना महत्वपूर्ण है।

3. 1टीपी1ट्लोग्राफिक विश्लेषण

Metallographic विश्लेषण चाकू सामग्री की संगठनात्मक संरचना और गुणों को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण विधि है। मेटलोग्राफिक संरचना का विश्लेषण करके, चाकू सामग्री के चयन और प्रसंस्करण को अनुकूलित किया जा सकता है, और चाकू के प्रदर्शन और जीवन में सुधार किया जा सकता है।

3.1 परिभाषा

Metallographic विश्लेषण में मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के माध्यम से चाकू सामग्री की सूक्ष्म संरचना का निरीक्षण किया जाता है। सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना को बड़ा करके, आकार, आकार, अनाज का वितरण और विभिन्न चरणों की सामग्री और वितरण को देखा जा सकता है ताकि सामग्रियों के प्रकार और विशेषताओं को समझा जा सके।

3.2 टीपी-ग्राफिक विश्लेषण का महत्व और अनुप्रयोग

Metalलोग्राफिक विश्लेषण का महत्वपूर्ण महत्व और व्यापक अनुप्रयोग है:

• सामग्री संगठन के प्रकार को समझना: 1टीपी1टीलोग्राफिक विश्लेषण से चाकू सामग्री की अनाज संरचना और चरण संरचना का निर्धारण किया जा सकता है, जिसमें ऑस्टेनाइट, फेराइट, कार्बाइड आदि शामिल हैं, ताकि सामग्री के बुनियादी संगठनात्मक प्रकार और विशेषताओं को समझा जा सके।
• प्रसंस्करण प्रभाव का मूल्यांकन: 1टीपी1टीग्राफिक विश्लेषण का उपयोग चाकू सामग्री की संगठनात्मक संरचना पर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के प्रभावों का मूल्यांकन करने, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी की तर्कसंगतता का न्याय करने और चाकू की प्रसंस्करण सटीकता और प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।
• गुणवत्ता नियंत्रण और दोष विश्लेषण: 1टीपी1टीग्राफिक विश्लेषण का उपयोग चाकू सामग्री में दोषों और असमानताओं का पता लगाने, उत्पादन के दौरान गुणवत्ता की समस्याओं को हल करने और उत्पाद स्थिरता में सुधार करने में किया जा सकता है।

3.3 Metallographic विश्लेषण के लिए प्रयुक्त उपकरण

1टीपी1टीलोग्राफिक विश्लेषण में आमतौर पर मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप और संबंधित नमूना तैयारी उपकरण का उपयोग किया जाता है।

• 1टीपी1ट्लोग्राफिक माइक्रोस्कोप: मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप एक विशेष प्रकार का माइक्रोस्कोप है जिसमें उच्च आवर्धन और उत्कृष्ट रिज़ॉल्यूशन होता है, जो सामग्री की सूक्ष्म संरचना का निरीक्षण कर सकता है। मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप के माध्यम से, अनाज की आकृति विज्ञान, आकार और वितरण, साथ ही विभिन्न चरणों की सामग्री और वितरण को देखा जा सकता है।
• नमूना तैयार करने के उपकरण: मेटलोग्राफिक विश्लेषण की प्रक्रिया में, चाकू सामग्री को नमूनों में तैयार करने की आवश्यकता होती है, जिसमें आमतौर पर सामग्री की आंतरिक संरचना का निरीक्षण करने के लिए काटने, पीसने, संक्षारण आदि शामिल होते हैं। आम नमूना तैयारी उपकरण में मेटलोग्राफिक नमूना काटने की मशीन, पीसने वाला पहिया ग्राइंडर, संक्षारण टैंक आदि शामिल हैं।

3.4 चाकुओं के लिए सामान्य स्टील सामग्री के Metallographic विश्लेषण परिणामों की व्याख्या

Metallographic विश्लेषण आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली चाकू स्टील सामग्री की सूक्ष्म संरचना के बारे में जानकारी प्रदान करता है, जैसे कि अनाज का आकार, आकृति विज्ञान, चरण सामग्री और वितरण। विभिन्न उपकरण स्टील सामग्रियों में अलग-अलग मेटलोग्राफिक संरचना विशेषताएँ होती हैं, जो सामग्री संरचना और गर्मी उपचार प्रक्रियाओं जैसे कारकों से प्रभावित होती हैं।

उदाहरण के लिए, उच्च गति वाले स्टील (एचएसएस) में आमतौर पर बारीक ऑस्टेनाइट कण और फैले हुए कार्बाइड चरण होते हैं, जबकि कठोर मिश्र धातु (कार्बाइड) में मुख्य रूप से समान रूप से वितरित कार्बाइड कण और एक बाइंडर चरण होता है।

3.5 Metallographic संरचना और चाकू प्रदर्शन के बीच संबंध

धातु विज्ञान संबंधी संरचना का चाकू के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जिसमें दाने का आकार और चरण सामग्री जैसे कारक चाकू के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक होते हैं।

• अनाज आकार: महीन दाने आमतौर पर सामग्री की उच्च कठोरता और ताकत का संकेत देते हैं, साथ ही इनमें अच्छी कठोरता और थकान प्रतिरोध भी होता है, जो चाकूओं के पहनने के प्रतिरोध और काटने के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए फायदेमंद होते हैं।
• चरण सामग्री: चाकू के विभिन्न चरणों का भी चाकू के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, उचित कार्बाइड चरण सामग्री चाकू की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बेहतर बना सकती है, लेकिन अत्यधिक कार्बाइड सामग्री चाकू की भंगुरता को बढ़ा सकती है, जिससे चाकू के प्रभाव प्रतिरोध और कठोरता पर असर पड़ता है।

4. केस विश्लेषण और केस साझा करना

विभिन्न सामान्यतः प्रयुक्त टूल स्टील सामग्रियों की प्रदर्शन विशेषताओं को गहराई से समझने के लिए, हमने कठोरता और मेटलोग्राफिक विश्लेषण के लिए कई सामान्य टूल स्टील सामग्रियों का चयन किया, और विश्लेषण परिणामों की व्याख्या की।

4.1 हाई-स्पीड स्टील (एचएसएस):

• कठोरता विश्लेषण: रॉकवेल कठोरता परीक्षण के अनुसार, HSS की कठोरता लगभग 62-67 HRC है।
• Metallographic विश्लेषण: मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप से अवलोकन के माध्यम से, एचएसएस की संरचना में आमतौर पर बारीक ऑस्टेनाइट कण और फैले हुए कार्बाइड चरण होते हैं।

4.2 कठोर मिश्र धातु (कार्बाइड):

• कठोरता विश्लेषण: कठोर मिश्र धातु की कठोरता आमतौर पर 90-94 HRA तक पहुँच जाती है।
• Metalलोग्राफिक विश्लेषण: कठोर मिश्र धातु की धातुविज्ञान संरचना में मुख्य रूप से समान रूप से वितरित कार्बाइड कण और एक बाइंडर चरण शामिल होते हैं।

4.3 टूल स्टील:

• कठोरता विश्लेषण: औजार स्टील की कठोरता विशिष्ट संरचना के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन आमतौर पर कठोर मिश्र धातु से थोड़ी कम होती है।
• Metalलोग्राफिक विश्लेषण: टूल स्टील की मेटलोग्राफिक संरचना अधिक जटिल होती है, जिसमें आमतौर पर ऑस्टेनाइट, फेराइट आदि शामिल होते हैं।

4.4 केस शेयरिंग

व्यावहारिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, कठोरता और मेटलोग्राफिक विश्लेषण के माध्यम से चाकू सामग्री के चयन और प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने से चाकू के प्रदर्शन और सेवा जीवन में काफी सुधार हो सकता है।

उदाहरण के लिए, एक यांत्रिक प्रसंस्करण संयंत्र में, उन्होंने पाया कि साधारण चाकू स्टील से बने चाकू उच्च कठोरता वाली सामग्रियों को संसाधित करते समय घिसने और टूटने के लिए प्रवण थे, जिससे उत्पादन क्षमता और उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित हुई। कठोरता और धातु विज्ञान विश्लेषण के माध्यम से, उन्होंने पाया कि कठोर मिश्र धातु में उच्च कठोरता और अधिक समान धातु विज्ञान संरचना होती है, जो उच्च कठोरता वाली सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त होती है। इसलिए, उन्होंने चाकू की सामग्री के रूप में कठोर मिश्र धातु का उपयोग करने का फैसला किया और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी को अनुकूलित किया, जिसमें चाकू का आकार डिजाइन, चाकू कोटिंग आदि शामिल थे। सुधार के बाद, चाकू की सेवा जीवन में काफी वृद्धि हुई, और उत्पादन दक्षता में सुधार हुआ।

उपरोक्त मामलों के माध्यम से, हम देख सकते हैं कि कठोरता और मेटलोग्राफिक विश्लेषण के माध्यम से चाकू सामग्री के चयन और प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना चाकू के प्रदर्शन और सेवा जीवन को बेहतर बनाने, वास्तविक उत्पादन में आने वाली समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल करने और प्रसंस्करण दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए बहुत महत्व रखता है।

5। उपसंहार

इस लेख में, हमने आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले चाकू स्टील सामग्रियों की कठोरता और मेटलोग्राफिक विश्लेषण पर गहराई से विचार किया है और उनके महत्व की व्यापक व्याख्या प्रदान की है।

Hardness and metallographic analysis are important means to evaluate the performance of knife materials. Hardness analysis can objectively reflect the material’s resistance to external forces, while metallographic analysis reveals the microscopic structure of the material, thereby understanding its performance characteristics. Through these two analysis methods, we can comprehensively evaluate the advantages and disadvantages of knife materials, providing important references for the selection, design, and application of knife materials.

चाकू की सही सामग्री का चयन चाकू के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। विभिन्न चाकू सामग्री में कठोरता, क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध आदि जैसी अलग-अलग विशेषताएं होती हैं, जो विभिन्न प्रसंस्करण परिदृश्यों और वर्कपीस सामग्रियों के लिए उपयुक्त होती हैं। इसलिए, चाकू सामग्री चुनते समय, प्रसंस्करण आवश्यकताओं, वर्कपीस विशेषताओं और सामग्री गुणों जैसे कारकों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि चाकू में अच्छा प्रसंस्करण प्रदर्शन और दीर्घकालिक स्थिर उपयोग हो।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, चाकू सामग्री विश्लेषण तकनीक भी लगातार बेहतर हो रही है। भविष्य में, हम निम्नलिखित विकास प्रवृत्तियों की उम्मीद कर सकते हैं:

बहुआयामी विश्लेषण विधियों का विकास: सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, चाकू सामग्री के प्रदर्शन का व्यापक मूल्यांकन करने के लिए यांत्रिक गुण परीक्षण, रासायनिक संरचना विश्लेषण, सतह आकृति विज्ञान अवलोकन आदि सहित बहुआयामी विश्लेषण विधियों का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।

• बुद्धिमान विश्लेषण प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग: कृत्रिम बुद्धिमत्ता और बड़े डेटा प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, बुद्धिमान विश्लेषण तकनीक को धीरे-धीरे चाकू सामग्री विश्लेषण के क्षेत्र में लागू किया जाएगा, विश्लेषण दक्षता और सटीकता में सुधार होगा, और चाकू सामग्री के अनुकूलन डिजाइन और प्रसंस्करण के लिए अधिक विश्वसनीय तकनीकी सहायता प्रदान की जाएगी।
• अनुकूलित सामग्री डिजाइन का कार्यान्वयन: उन्नत सामग्री सिमुलेशन और गणना प्रौद्योगिकी के आधार पर, भविष्य में अधिक अनुकूलित चाकू सामग्री डिजाइन का एहसास होगा, विशिष्ट प्रसंस्करण आवश्यकताओं और वर्कपीस विशेषताओं के अनुसार विशिष्ट परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त चाकू सामग्री को डिजाइन करना, चाकू के प्रदर्शन और प्रसंस्करण दक्षता में और सुधार करना।

चाकू सामग्री विश्लेषण प्रौद्योगिकी का निरंतर विकास और सुधार चाकू उद्योग के लिए नए अवसर और चुनौतियां लाएगा, चाकू सामग्री के नवाचार और अनुप्रयोग को बढ़ावा देगा, और औद्योगिक विनिर्माण की प्रगति और विकास को आगे बढ़ाएगा।

6. मेटल इंडस्ट्रियल के बारे में

नानजिंग Metal औद्योगिक कंपनी लिमिटेड मैंके निर्माता यांत्रिक ब्लेड चीन से, धातुकर्म, रूपांतरण, भोजन और अन्य उद्योगों के लिए ब्लेड और सहायक उपकरण का उत्पादन किया जाता है। हमारे पास औद्योगिक मशीन ब्लेड, मशीन पार्ट्स और रीग्राइंडिंग सेवाओं के निर्माण और बिक्री में 15 वर्षों से अधिक का अनुभव है। हम आपको उत्पादन की बेहतर गुणवत्ता का अनुभव करने के लिए आमंत्रित करते हैं