Šiluminis lydinių apdorojimas. Terminio apdorojimo rūšys

Verslas

Lydinių terminis apdorojimas yra neatskiriama dalisDalis juodųjų ir spalvotųjų metalų gamybos proceso. Dėl šios procedūros metalai gali keisti savo charakteristikas iki reikalingų verčių. Šiame straipsnyje aptariami pagrindiniai šiluminio apdorojimo būdai, naudojami šiuolaikinėje pramonėje.

Terminio apdorojimo esmė

Gamybos procese pusgaminiai,Metalinės dalys yra termiškai apdorotos, kad suteiktų jiems tinkamas savybes (stiprumą, atsparumą korozijai ir susidėvėjimui ir tt). Lydinių terminis apdorojimas - tai dirbtinai sukurtų procesų derinys, kai lydiniai, veikiantys aukštoje temperatūroje, yra struktūriniai ir fizikiniai-mechaniniai pokyčiai, tačiau cheminė sudėtis išlieka.

Terminio apdorojimo tikslas

Metalo gaminiai, kurie yra naudojamikasdien bet kurioje šalies ekonomikos šakoje, turi atitikti aukštus atsparumo dilimui reikalavimus. Metalas, kaip ir žaliavos, turi sustiprinti būtinas eksploatacines savybes, kurias galima pasiekti esant aukštai temperatūrai. Termo apdorojimas lydinių su aukšta temperatūra pakeičia pradinę medžiagos struktūrą, perskirsto sudedamąsias jo sudedamąsias dalis, paverčia kristalų dydį ir formą. Visa tai sumažina vidinį metalo įtempį ir taip padidina jo fizikines ir mechanines savybes.

Terminio apdorojimo rūšys

Metalų lydinių terminis apdorojimas sumažinamas ikitrys nepretenzingi procesai: žaliavos (pusgaminio) kaitinimas iki pageidaujamos temperatūros, išlaikant tam tikromis sąlygomis reikalingą laiką ir greitą vėsinimą. Šiuolaikinėje gamyboje naudojami keli karšto apdorojimo būdai, kurie skiriasi kai kuriomis technologinėmis savybėmis, tačiau proceso algoritmas visur išlieka toks pats.

Pagal atlikimo būdą terminis apdorojimas yra šių tipų:

  • Terminis (grūdinimas, grūdinimas, atkaitinimas, senėjimas, kriogeninis apdorojimas).
  • Termo-mechaninis apima apdorojimą aukšta temperatūra kartu su mechaniniu veikimu ant lydinio.
  • Cheminis terminis terminas reiškia terminį metalo apdorojimą, vėliau praturtant gaminio paviršių cheminiais elementais (anglis, azotas, chromas ir tt).

Atkaitinimas

Atkaitinimas yra gamybos procesas, kurio metumetalai ir lydiniai yra šildomi iki tam tikros temperatūros, o tada kartu su krosniu, kuriame vyksta procedūra, labai lėtai atvėsta natūraliai. Atkaitinimo rezultatu galima pašalinti medžiagos cheminės sudėties heterogeniškumą, pašalinti vidinį įtempį, pasiekti granuliuotą struktūrą ir ją patobulinti, taip pat sumažinti lydinio kietumą, kad būtų lengviau jį toliau apdirbti. Yra du atkaitinimo būdai: pirmosios ir antrosios rūšies atkaitinimas.

terminis apdorojimas lydinių

Pirmosios rūšies atkaitinimas reiškia terminįapdorojimas, kurių metu faziniu būklės lydinio kaitos yra nedidelis arba jo nėra. Ji taip pat turi savo veisles: homogenizuoti - atkaitinimo temperatūra 1100-1200, jaunesniems už 8-15 valandų, perkristalizavimo (jei T 100-200) yra naudojamas atkaitinimo plieno sukniedyti, t.y. jau deformuoti šalta tokioms aplinkybėms lydinių.

Antros rūšies atkaitinimas lemia didelius lydinio fazės pokyčius. Ji taip pat turi kelias veisles:

  • Visas atkaitinimas - šildymo lydinys 30-50 aukščiautam tikros medžiagos kritinės temperatūros taškas ir aušinimas nustatytomis normomis (200 / h - anglies plienai, 100 / h ir 50 / h - atitinkamai mažai legiruoti ir labai legiruoti plienai).
  • Neužbaigtas - kaitinimas kritiniu tašku ir lėtas aušinimas.
  • Difuzija - atkaitinimo temperatūra 1100-1200.
  • Izoterminis - šildymas vyksta taip pat, kaip ir per visą atkaitinimą, tačiau po to greitas aušinimas atliekamas iki temperatūros, kuri yra šiek tiek žemiau kritinės temperatūros, ir paliekama atvėsti ore.
  • Normalizuotas - pilnas atkaitinimas, po kurio metalas aušinamas ore, o ne krosnyje.

Grūdinimas

Kietėjimas yra manipuliavimas su sinteze, tikslaskuris yra metalo martensitinės transformacijos pasiekimas, kuris sumažina produkto plastiškumą ir padidina jo stiprumą. Kietinimas ir atdegimas apima metalo kaitinimą krosnyje virš kritinės temperatūros iki užgesinimo temperatūros, skirtumas yra didesnis aušinimo greitis, kuris atsiranda vonioje su skysčiu. Priklausomai nuo metalo ir net jo formos, naudojami skirtingi kietėjimo būdai:

  • Kietėjimas vienoje aplinkoje, tai yra, vienoje vonioje su skysčiu (vanduo didelėms dalims, aliejus mažoms dalims).
  • Tarpinis aušinimas - aušinimas vyksta dviem etapais iš eilės: pirmiausia į skystį (aštresnį aušintuvą) iki maždaug 300 ° C temperatūros, tada ore ar kitoje alyvos vonioje.
  • Pakopomis - kai produktas pasiekia gesinimo temperatūrą, jis tam tikru laiku ataušinamas į išlydytas druskas, o po to aušinamas ore.
  • Izoterminis - pagal technologijas yra labai panašus į laipsnišką grūdinimą, skiriasi tik laikant produkto laiką martensitinės transformacijos temperatūroje.
  • Kietėjimas su savaiminiu nusileidimu skiriasi nuo kitų tipųtuo, kad šildomas metalas nėra visiškai atšaldomas, paliekant šiltą sekciją dalies viduryje. Dėl tokių manipuliavimo produktas įgauna padidėjusios stiprumo savybes ant paviršiaus ir didelio klampumo viduryje. Šis derinys yra itin būtinas mušamiesiems instrumentams (plaktukams, kaltai ir tt)

terminio apdorojimo rūšys

Atostogos

Atostogos - tai galutinis terminis etapaslydinių perdirbimas, kuris lemia galutinę metalo struktūrą. Pagrindinis atleidimo tikslas - sumažinti metalo produkto trapumą. Principas yra šildyti dalį temperatūrai žemiau kritinės ir aušinimo. Kadangi skirtingų paskirčių metalų gaminių terminis apdorojimas ir aušinimo greitis gali skirtis, išskiriami trys grūdinimo būdai:

  • Aukštas - šildymo temperatūra yra nuo 350-600 iki kritinės. Ši procedūra dažniausiai naudojama metalinėms konstrukcijoms.
  • Vidutinis terminis apdorojimas esant t 350-500, dažnas pavasario gaminiams ir spyruoklėms.
  • Žemas - produkto šildymo temperatūra ne didesnė kaip 250, leidžia pasiekti aukštą atsparumą ir atsparumą dilimui.

metalai ir lydiniai

Senėjimas

Senėjimas yra šiluminis lydinių apdorojimas,kuris nustato supresioti metalo gedimą po gesinimo. Senėjimo rezultatas - gatavo produkto kietumo, skysčio ir stiprumo ribos padidėjimas. Senstant susidaro ne tik ketaus, bet ir spalvotieji metalai, įskaitant lengvai deformuojamus aliuminio lydinius. Jei metalinis gaminys, kuris yra kietėjantis ir atsparus normalioms temperatūroms, susidaro procesai, dėl kurių spontaniškai padidėja atsparumas ir sumažėja kietumas. Tai vadinama natūraliu metalo senėjimu. Jei tos pačios manipuliacijos atliekamos esant aukštoms temperatūroms, jis bus vadinamas dirbtiniu senėjimu.

terminio apdorojimo būdai

Kriogeninis gydymas

Lydinių struktūros pokyčiai, taigi ir jųsavybes galima pasiekti ne tik dideliu, bet ir labai žemos temperatūros sąlygomis. Šiluminis lydinių apdorojimas esant t nuliui buvo vadinamas kriogeniniu. Ši technologija yra plačiai naudojama įvairiuose šalies ekonomikos sektoriuose, kaip papildomo terminio apdorojimo su aukšta temperatūra, nes tai leidžia žymiai sumažinti produktų terminio kietėjimo procesų išlaidas.

lydinių terminis apdorojimas

Kriogeninis lydinių apdorojimas atliekamas t-196 specialiu kriogeniniu procesoriumi. Ši technologija leidžia žymiai padidinti apdorotos dalies ir antikorozinių savybių tarnavimo laiką, taip pat pašalinti pakartotinių procedūrų poreikį.

Termomechaninis valymas

Suderinamas naujas lydinių apdirbimo būdasmetalų apdorojimas aukštoje temperatūroje su plastiko produktų mechanine deformacija. Termomechaninis gydymas (TMS) pagal įsipareigojimo metodą gali būti trijų tipų:

  • Žemos temperatūros TEM susideda iš dviejų etapų: Plastiko deformacija, po kurios sukietėja ir atleinama dalis. Pagrindinis skirtumas, palyginti su kitais TMO tipais, yra šildymo temperatūra iki auksinio lydinio būklės.
  • Aukštos temperatūros TMO reiškia šildymą lydinį martensitine būsena kartu su plastikine deformacija.
  • Preliminarus - deformacija atliekama t 20 metu, po to metalas grūdinamas ir grūdinamas.

kietėjimas grūdinimas atkaitinimas

Cheminis terminis apdorojimas

Galima keisti lydinių struktūrą ir savybes irnaudojant cheminį terminį apdorojimą, kuris jungia terminį ir cheminį poveikį metalams. Šio proceso galutinis tikslas, be to, kad padidina produkto stiprumą, atsparumą, atsparumą dilimui, yra atsparumo rūgščiai ir atsparumo ugniai komponentas. Ši grupė apima tokius terminio apdorojimo būdus:

  • Cementavimas atliekamas pavirstipapildomos jėgos produktai. Procedūros esmė yra metalo prisotinimas anglimi. Cementavimas gali būti atliekamas dviem būdais: kietuoju ir dujiniu carburizavimu. Pirmuoju atveju apdorotina medžiaga kartu su anglimi ir jos aktyvatoriumi dedama į orkaitę ir kaitinama iki tam tikros temperatūros, po to laikoma tam tikroje terpėje ir aušinama. Karbiurizuojant dujas gaminys kaitinamas orkaitėje iki 900 nepertraukiamo anglies turinčių dujų srauto.
  • Nitridingas yra cheminis terminis apdorojimasmetalo gaminiai jų paviršiaus adsorbcijai azoto terpėje. Šios procedūros rezultatas - padidėjusi jos atsparumo korozijai stiprio dalis.
  • Cianidacija yra metalo prisotinimas kartu su azotu ir anglimi. Medžiaga gali būti skystos (išlydytos anglies ir azoto turinčios druskos) ir dujinė.
  • Difuzinis metalizavimas yra aŠiuolaikinis metalo gaminių atsparumo karščiui metodas, atsparumas rūgščiai ir atsparumas dilimui Tokių lydinių paviršius yra prisotintas įvairiais metalais (aliuminiu, chromu) ir metaloidais (siliciu, boru).

Ketaus terminio apdorojimo ypatumai

Ketaus lydiniai yra šiluminiaitvarkymas tiek kitokia technologija nei spalvotųjų metalų lydinių. Geležies (pilka, kuriai būdingas didelis stiprio, legiruoto) eina per šių terminio apdorojimo: atkaitinimo (t 500-650), normalizuoti, sukietėjimas (kietas, izoterminis, paviršiaus), grūdinimo, azotinimo (pilkojo ketaus) aluminizing (Perlitinis ketų), chromo. Visi šių procedūrų, kaip gerokai pagerinti galutinių Dirbiniai iš geležies savybių rezultatas: padidėjęs tarnavimo laiką, pašalinti krekingo produkto naudojimo metu riziką, padidinti jėgą ir šilumos varžą ketaus.

atkaitinimo temperatūra

Spalvotųjų metalų lydinių terminis apdorojimas

Spalvotieji metalai ir lydiniai yra puikus draugasiš kitų savybių, todėl jie yra apdorojami įvairiais būdais. Taigi, vario lydiniams pakartotinai kristalizuojamas atkaitinimas, siekiant išlyginti cheminę sudėtį. Žalvariui suteikiama žemos temperatūros atkaitinimo technologija (200-300), nes šis lydinys yra linkęs spontaniškai įtrūkti drėgnoje aplinkoje. Bronza homogenizuojama ir atkaitinama iki 550 t. Magnis yra atkaitintas, sukietėjęs ir dirbtiniam senėjimui (dėl sukietėjusio magnio natūralaus senėjimo nerandama). Aliuminis, taip pat magnis, yra tris terminio apdorojimo būdus: atkaitinimą, grūdinimą ir senėjimą, po kurio deformuojami aliuminio lydiniai žymiai padidina jų stiprumą. Titano lydinių apdirbimas apima: rekristalizacijos atkaitinimą, grūdinimą, senėjimą, azotinimą ir carburizaciją.

Santrauka

Metalų ir lydinių terminis apdorojimas yrapagrindinis technologinis procesas tiek juodos, tiek spalvotosios metalurgijos srityje. Šiuolaikinės technologijos turi daugelį terminio apdorojimo būdų, kurie leidžia pasiekti kiekvieno rūšio apdorotų lydinių norimą savybę. Kiekvienas metalas turi savo kritinę temperatūrą, o tai reiškia, kad termiškai apdorojant turi būti atsižvelgiama į medžiagos struktūrinius ir fizikines bei chemines savybes. Galiausiai tai leis ne tik pasiekti pageidaujamus rezultatus, bet ir gerokai supaprastinti gamybos procesus.

Komentarai (0)
Pridėti komentarą