Ընդհանուր ջերմային մշակման գործընթացներ մետաղական նյութերի համար

Ջերմային բուժումը շատ կարևոր քայլ է մետաղական նյութերի մշակման գործում:Ջերմային մշակումը կարող է փոխել մետաղական նյութերի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունները, բարելավել դրանց կարծրությունը, ամրությունը, ամրությունը և այլ հատկություններ:

Ապահովելու համար, որ արտադրանքի նախագծման կառուցվածքը անվտանգ, հուսալի, խնայող և արդյունավետ է, կառուցվածքային ինժեներները հիմնականում պետք է հասկանան նյութերի մեխանիկական հատկությունները, ընտրեն համապատասխան ջերմային մշակման գործընթացներ՝ հիմնվելով դիզայնի պահանջների և նյութի բնութագրերի վրա, և բարելավեն դրանց կատարումը և կյանքի տեւողությունը.Ստորև բերված են մետաղական նյութերի հետ կապված 13 ջերմամշակման գործընթացներ՝ հուսալով օգտակար լինել բոլորին:

1. Հալեցում

Ջերմային մշակման գործընթաց, որի ընթացքում մետաղական նյութերը տաքացվում են համապատասխան ջերմաստիճանի, պահպանվում են որոշակի ժամանակահատվածում, ապա դանդաղ սառչում։Եռացման նպատակն է հիմնականում նվազեցնել մետաղական նյութերի կարծրությունը, բարելավել պլաստիկությունը, հեշտացնել կտրումը կամ ճնշման մշակումը, նվազեցնել մնացորդային սթրեսը, բարելավել միկրոկառուցվածքի և կազմի միատեսակությունը կամ պատրաստել միկրոկառուցվածքը հետագա ջերմային մշակման համար:Զրման ընդհանուր պրոցեսները ներառում են վերաբյուրեղացման, ամբողջական կռելու, գնդաձև կռելու և սթրեսից ազատվող եռացումը:

Ամբողջական եռացում. շտկել հացահատիկի չափը, միատեսակ կառուցվածքը, նվազեցնել կարծրությունը, լիովին վերացնել ներքին սթրեսը:Ամբողջական կռումը հարմար է դարբնոցների կամ պողպատե ձուլվածքների համար, որոնց ածխածնի պարունակությունը (զանգվածային բաժինը) 0,8%-ից ցածր է:

Սֆերոիդացնող եռացում. նվազեցնում է պողպատի կարծրությունը, բարելավում է կտրման աշխատանքը և պատրաստվում է ապագա մարմանը՝ մարելուց հետո դեֆորմացիան և ճաքերը նվազեցնելու համար:Սֆերոիդացնող կռումը հարմար է ածխածնային պողպատի և գործիքի լեգիրված պողպատի համար, որի ածխածնի պարունակությունը (զանգվածային բաժինը) ավելի քան 0,8% է:

Սթրեսից ազատվող կռում. Այն վերացնում է պողպատե մասերի եռակցման և սառը ուղղման ժամանակ առաջացող ներքին սթրեսը, վերացնում է մասերի ճշգրիտ մշակման ժամանակ առաջացած ներքին սթրեսը և կանխում է դեֆորմացիան հետագա մշակման և օգտագործման ժամանակ:Սթրեսից ազատվող կռումը հարմար է տարբեր ձուլվածքների, դարբնոցների, եռակցված մասերի և սառը արտամղման մասերի համար:

2. Նորմալացում

Այն վերաբերում է պողպատի կամ պողպատե բաղադրիչների ջերմամշակման գործընթացին Ac3-ից կամ Acm-ից 30-50 ℃ բարձր ջերմաստիճանում (պողպատի վերին կրիտիկական կետի ջերմաստիճանը), դրանք համապատասխան ժամանակ պահելով և հովացնելով անշարժ օդում:Նորմալացման նպատակը հիմնականում ցածր ածխածնային պողպատի մեխանիկական հատկությունների բարելավումն է, մշակելիությունը բարելավելը, հացահատիկի չափի ճշգրտումը, կառուցվածքային թերությունները վերացնելը և կառուցվածքը հետագա ջերմային մշակման համար պատրաստելը:

3. Մարող

Այն վերաբերում է ջերմամշակման գործընթացին՝ տաքացնելով պողպատե բաղադրիչը Ac3-ից կամ Ac1-ից բարձր ջերմաստիճանում (պողպատի ցածր կրիտիկական կետի ջերմաստիճանը), այն պահելով որոշակի ժամանակահատվածում, այնուհետև մարտենզիտի (կամ բեյնիտի) կառուցվածքը ստանալու համար: համապատասխան սառեցման արագություն:Մարման նպատակն է ստանալ պողպատե մասերի համար անհրաժեշտ մարտենզիտ կառուցվածքը, բարելավել աշխատանքային մասի կարծրությունը, ամրությունը և մաշվածության դիմադրությունը և կառուցվածքը պատրաստել հետագա ջերմային մշակման համար:

Ընդհանուր մարման գործընթացները ներառում են աղի լոգանքով մարումը, մարտենզիտի աստիճանավորված մարումը, բայնիտային իզոթերմային մարումը, մակերեսային մարումը և տեղային մարումը:

Մեկ հեղուկի մարում. Մեկ հեղուկի մարումը կիրառելի է միայն ածխածնային պողպատի և լեգիրված պողպատի մասերի համար, որոնք ունեն համեմատաբար պարզ ձևեր և ցածր տեխնիկական պահանջներ:Մարման ժամանակ 5-8 մմ-ից ավելի տրամագծով կամ հաստությամբ ածխածնային պողպատից մասերի համար պետք է օգտագործել աղաջուր կամ ջրային սառեցում.Լեգիրված պողպատե մասերը սառչում են յուղով։

Հեղուկի կրկնակի մարում. Պողպատե մասերը տաքացրեք մինչև մարման ջերմաստիճանը, մեկուսացումից հետո արագ սառեցրեք ջրի մեջ մինչև 300-400 º C, այնուհետև տեղափոխեք յուղի մեջ՝ սառչելու համար:

Բոցով մակերևույթի մարում. բոցով մակերևույթի մարումը հարմար է միջին ածխածնային պողպատի և միջին ածխածնային համաձուլվածքի պողպատի մասերի համար, ինչպիսիք են ծնկաձև լիսեռները, շարժակները և ուղղորդող ռելսերը, որոնք պահանջում են կոշտ և մաշվածության դիմացկուն մակերեսներ և կարող են դիմակայել հարվածային բեռներին մեկ կամ փոքր խմբաքանակի արտադրության մեջ: .

Մակերեւութային ինդուկցիոն կարծրացում. Մասերը, որոնք ենթարկվել են մակերևութային ինդուկցիոն կարծրացման, ունեն կոշտ և մաշվածության դիմացկուն մակերես, մինչդեռ միջուկում պահպանելով լավ ամրություն և ամրություն:Մակերեւութային ինդուկցիոն կարծրացումը հարմար է միջին ածխածնային պողպատի և լեգիրված պողպատի մասերի համար՝ չափավոր ածխածնի պարունակությամբ:

4. Կոփում

Այն վերաբերում է ջերմային մշակման գործընթացին, որտեղ պողպատե մասերը հանգցվում են, այնուհետև տաքացվում են Ac1-ից ցածր ջերմաստիճանի, պահվում են որոշակի ժամանակահատվածում, այնուհետև սառչում սենյակային ջերմաստիճանում:Կոփման նպատակը հիմնականում մարման ժամանակ պողպատե մասերի կողմից առաջացած սթրեսի վերացումն է, որպեսզի պողպատե մասերն ունենան բարձր կարծրություն և մաշվածության դիմադրություն, ինչպես նաև պահանջվող պլաստիկություն և ամրություն:Ընդհանուր կոփման գործընթացները ներառում են ցածր ջերմաստիճանի կոփում, միջին ջերմաստիճանի կոփում, բարձր ջերմաստիճանի կոփում և այլն:

Ցածր ջերմաստիճանի կոփում. Ցածր ջերմաստիճանի կոփումը վերացնում է ներքին սթրեսը, որն առաջանում է պողպատե մասերի մարման հետևանքով և սովորաբար օգտագործվում է կտրող գործիքների, չափիչ գործիքների, կաղապարների, շարժակազմերի և կարբյուրացված մասերի համար:

Միջին ջերմաստիճանի կոփում. Միջին ջերմաստիճանի կոփումը թույլ է տալիս պողպատե մասերին հասնել բարձր առաձգականության, որոշակի ամրության և կարծրության, և սովորաբար օգտագործվում է տարբեր տեսակի աղբյուրների, տաք դրոշմման ձողերի և այլ մասերի համար:

Բարձր ջերմաստիճանի կոփում.Այն հիմնականում օգտագործվում է կարևոր կառուցվածքային մասերի համար, որոնք պահանջում են բարձր ամրություն և ամրություն, ինչպիսիք են spindles, ծնկաձև լիսեռները, խցիկները, շարժակների և միացնող ձողերը:

5. Quenching & Tempering

Վերաբերում է պողպատե կամ պողպատե բաղադրիչները մարելու և կոփելու կոմպոզիտային ջերմամշակման գործընթացին:Պողպատը, որն օգտագործվում է մարման և կոփման բուժման համար, կոչվում է մարված և կոփված պողպատ:Այն ընդհանուր առմամբ վերաբերում է միջին ածխածնային կառուցվածքային պողպատին և միջին ածխածնային խառնուրդի կառուցվածքային պողպատին:

6. Քիմիական ջերմային բուժում

Ջերմային մշակման գործընթաց, որի ժամանակ մետաղի կամ համաձուլվածքի մշակման կտորը տեղադրվում է ակտիվ միջավայրում որոշակի ջերմաստիճանում մեկուսացման համար՝ թույլ տալով մեկ կամ մի քանի տարրերի ներթափանցել դրա մակերևույթ՝ փոխելով քիմիական բաղադրությունը, կառուցվածքը և կատարումը:Քիմիական ջերմային մշակման նպատակն է հիմնականում բարելավել պողպատե մասերի մակերեսի կարծրությունը, մաշվածության դիմադրությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը, հոգնածության ուժը և օքսիդացման դիմադրությունը:Ընդհանուր քիմիական ջերմային մշակման գործընթացները ներառում են կարբյուրացում, ազոտավորում, կարբոնիտացում և այլն:

Կարբյուրացում. բարձր կարծրություն (HRC60-65) և մակերեսի վրա մաշվածության դիմադրություն ձեռք բերելու համար՝ միաժամանակ պահպանելով բարձր ամրությունը կենտրոնում:Այն սովորաբար օգտագործվում է մաշվածության դիմացկուն և հարվածների դիմացկուն մասերի համար, ինչպիսիք են անիվները, շարժակները, լիսեռները, մխոցների մածուկները և այլն:

Ազոտավորում. բարելավում է պողպատե մասերի մակերեսային շերտի կարծրությունը, մաշվածության դիմադրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը, որը սովորաբար օգտագործվում է կարևոր մասերում, ինչպիսիք են պտուտակներ, ընկույզներ և կապում:

Carbonitriding. բարելավում է պողպատե մասերի մակերեսային շերտի կարծրությունը և մաշվածության դիմադրությունը, որը հարմար է ցածր ածխածնային պողպատի, միջին ածխածնային պողպատի կամ լեգիրված պողպատի մասերի համար և կարող է օգտագործվել նաև բարձր արագությամբ պողպատե կտրող գործիքների համար:

7. Կոշտ լուծույթով բուժում

Այն վերաբերում է համաձուլվածքը բարձր ջերմաստիճանի միաֆազ գոտի տաքացնելու և մշտական ​​ջերմաստիճանի պահպանման ջերմամշակման գործընթացին՝ թույլ տալով, որ ավելցուկային փուլը լիովին լուծվի պինդ լուծույթում, իսկ հետո արագ սառչի՝ գերհագեցած պինդ լուծույթ ստանալու համար:Լուծույթի մշակման նպատակը հիմնականում պողպատի և համաձուլվածքների պլաստիկությունն ու ամրությունը բարելավելն է և տեղումների կարծրացման մշակմանը նախապատրաստվելը:

8. Տեղումների կարծրացում (տեղումների ուժեղացում)

Ջերմային մշակման գործընթաց, որի ժամանակ մետաղը ենթարկվում է կարծրացման՝ գերհագեցած պինդ լուծույթում լուծված նյութի ատոմների տարանջատման և/կամ մատրիցում լուծված մասնիկների ցրման պատճառով։Եթե ​​ավստենիտիկ տեղումների չժանգոտվող պողպատը ենթարկվում է տեղումների կարծրացման 400-500 ℃ կամ 700-800 ℃ պինդ լուծույթով մշակումից կամ սառը աշխատանքից հետո, այն կարող է հասնել բարձր ամրության:

9. Ժամանակին բուժում

Այն վերաբերում է ջերմային մշակման գործընթացին, որի ժամանակ համաձուլվածքի մշակման մասերը ենթարկվում են պինդ լուծույթի մշակմանը, սառը պլաստիկ դեֆորմացման կամ ձուլման, այնուհետև կեղծվում են, տեղադրվում ավելի բարձր ջերմաստիճանում կամ պահպանվում սենյակային ջերմաստիճանում, և դրանց հատկությունները, ձևը և չափը փոխվում են ժամանակի ընթացքում:

Եթե ​​ընդունված է ծերացման մշակման գործընթացը՝ մշակված կտորը ավելի բարձր ջերմաստիճանի տաքացնելու և ավելի երկար ժամանակով ծերացման բուժում անցկացնելու համար, այն կոչվում է արհեստական ​​ծերացման բուժում.Ծերացման երևույթը, որն առաջանում է, երբ մշակված կտորը երկար ժամանակ պահվում է սենյակային ջերմաստիճանում կամ բնական պայմաններում, կոչվում է բնական ծերացման բուժում:Ծերացման բուժման նպատակն է վերացնել ներքին սթրեսը աշխատանքային մասում, կայունացնել կառուցվածքը և չափը և բարելավել մեխանիկական հատկությունները:

10. Կարծրություն

Վերաբերում է բնութագրերին, որոնք որոշում են պողպատի մարման խորությունը և կարծրության բաշխումը սահմանված պայմաններում:Պողպատի լավ կամ վատ կարծրունակությունը հաճախ ներկայացված է կարծրացած շերտի խորությամբ:Որքան մեծ է կարծրացնող շերտի խորությունը, այնքան ավելի լավ է պողպատի կարծրությունը:Պողպատի կարծրությունը հիմնականում կախված է նրա քիմիական բաղադրությունից, հատկապես համաձուլվածքի տարրերից և հատիկի չափից, որոնք մեծացնում են կարծրությունը, տաքացման ջերմաստիճանը և պահելու ժամանակը:Լավ կարծրունակությամբ պողպատը կարող է ձեռք բերել միատեսակ և հետևողական մեխանիկական հատկություններ պողպատի ողջ հատվածում, և ցածր մարման լարվածությամբ մարող նյութեր կարող են ընտրվել՝ դեֆորմացիան և ճաքերը նվազեցնելու համար:

11. Կրիտիկական տրամագիծ (կրիտիկական մարման տրամագիծ)

Կրիտիկական տրամագիծը վերաբերում է պողպատի առավելագույն տրամագծին, երբ ամբողջ մարտենզիտը կամ 50% մարտենզիտի կառուցվածքը ստացվում է կենտրոնում՝ որոշակի միջավայրում մարելուց հետո:Որոշ պողպատների կրիտիկական տրամագիծը սովորաբար կարելի է ձեռք բերել նավթի կամ ջրի մեջ կարծրացման փորձարկումների միջոցով:

12. Երկրորդային կարծրացում

Որոշ երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներ (օրինակ՝ արագընթաց պողպատը) պահանջում են կոփման մի քանի ցիկլեր՝ դրանց կարծրությունն ավելի մեծացնելու համար:Այս կարծրացման երևույթը, որը հայտնի է որպես երկրորդային կարծրացում, առաջանում է հատուկ կարբիդների տեղումների և/կամ ավստենիտի վերափոխման արդյունքում՝ մարտենզիտի կամ բայնիտի։

13. Կոփում փխրունություն

Վերաբերում է հանգցված պողպատի փխրունության երևույթին, որը կոփում է որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում կամ դանդաղորեն սառչում է կոփման ջերմաստիճանից այս ջերմաստիճանի միջակայքում:Խառնուրդի փխրունությունը կարելի է բաժանել առաջին տեսակի բնավորության փխրունության և երկրորդ տեսակի բնավորության փխրունության:

Խառնվածքի փխրունության առաջին տեսակը, որը նաև հայտնի է որպես անդառնալի բնավորության փխրունություն, հիմնականում տեղի է ունենում կոփման 250-400 ℃ ջերմաստիճանում:Այն բանից հետո, երբ փխրունությունը վերանում է տաքացումից հետո, փխրունությունը կրկնվում է այս միջակայքում և այլևս չի առաջանում.

Խառնվածքի փխրունության երկրորդ տեսակը, որը նաև հայտնի է որպես շրջելի խառնվածքի փխրունություն, տեղի է ունենում 400-ից մինչև 650 ℃ ջերմաստիճաններում:Երբ տաքացումից հետո փխրունությունը վերանում է, այն պետք է արագ սառեցնել և չպետք է երկար մնա կամ դանդաղ սառչի 400-ից 650 ℃ միջակայքում, հակառակ դեպքում նորից կհայտնվեն կատալիտիկ երևույթներ։

Խառնվածքի փխրունության առաջացումը կապված է պողպատի մեջ պարունակվող համաձուլվածքի տարրերի հետ, ինչպիսիք են մանգանը, քրոմը, սիլիցիումը և նիկելը, որոնք հակված են փխրունության զարգացմանը, մինչդեռ մոլիբդենը և վոլֆրամը հակված են թուլացնելու խառնվածքի փխրունությունը:

Նոր Gapower մետաղպրոֆեսիոնալ պողպատե արտադրանք է:Պողպատե խողովակների, կծիկի և բարերի պողպատի դասարանները ներառում են ST35 ST37 ST44 ST52 42CRMO4, S45C CK45 SAE4130 SAE4140 SCM440 և այլն: Բարի գալուստ հաճախորդ՝ հարցնելու և այցելելու գործարան: