خلاصه اصول عملیات حرارتی!

عملیات حرارتی به یک فرآیند حرارتی فلز اطلاق می‌شود که در آن مواد با گرم کردن در حالت جامد گرم، نگه داشته و سرد می‌شوند تا سازماندهی و خواص مطلوب به دست آید.

I. عملیات حرارتی

1، عادی سازی: قطعات فولادی یا فولادی که تا نقطه بحرانی AC3 یا ACM بالاتر از دمای مناسب گرم می شوند تا مدت زمان مشخصی پس از خنک شدن در هوا حفظ شود، تا سازماندهی نوع پرلیتی فرآیند عملیات حرارتی را بدست آورید.

2، بازپخت: قطعه کار فولاد یوتکتیک به AC3 بالاتر از 20-40 درجه گرم می شود، پس از مدتی نگهداری، با کوره به آرامی خنک می شود (یا در خنک کننده ماسه یا آهک دفن می شود) تا 500 درجه زیر خنک کننده در فرآیند عملیات حرارتی هوا. .

3، عملیات حرارتی محلول جامد: آلیاژ برای حفظ دمای ثابت به یک منطقه تک فاز با دمای بالا گرم می شود، به طوری که فاز اضافی به طور کامل در محلول جامد حل می شود و سپس به سرعت خنک می شود تا فرآیند عملیات حرارتی محلول جامد فوق اشباع به دست آید. .

4، پیری: پس از عملیات حرارتی محلول جامد یا تغییر شکل پلاستیک سرد آلیاژ، هنگامی که در دمای اتاق قرار می گیرد یا در دمای کمی بالاتر از دمای اتاق نگهداری می شود، پدیده خواص آن با گذشت زمان تغییر می کند.

5، درمان محلول جامد: به طوری که آلیاژ در انواع فازها به طور کامل حل می شود، محلول جامد را تقویت می کند و چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد، استرس و نرم شدن را از بین می برد تا به پردازش قالب گیری ادامه دهد.

6، درمان پیری: گرم کردن و نگهداری در دمای بارش فاز تقویت کننده، به طوری که بارش فاز تقویت کننده برای رسوب، سخت شدن، بهبود استحکام.

7، کوئنچ: فولاد آستنیتیزه کردن پس از خنک شدن با سرعت خنک کننده مناسب، به طوری که قطعه کار در سطح مقطع تمام یا محدوده خاصی از ساختار سازمانی ناپایدار مانند تبدیل مارتنزیت فرآیند عملیات حرارتی.

8، تمپرینگ: قطعه کار خاموش شده تا نقطه بحرانی AC1 زیر دمای مناسب برای مدت زمان معینی گرم می شود و سپس مطابق با الزامات روش خنک می شود تا سازماندهی و خواص مورد نظر را به دست آورد. فرآیند عملیات حرارتی

9، کربناتید شدن فولاد: کربناتیدینگ به لایه سطحی فولاد در همان زمان نفوذ کربن و فرآیند نیتروژن است.کربونیتریداسیون مرسوم به عنوان سیانید نیز شناخته می شود، کربنیتریدگی گاز با دمای متوسط ​​و کربنیتر کردن گاز با دمای پایین (یعنی نیتروکربوریزه کردن گاز) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.هدف اصلی کربناترید گاز با دمای متوسط ​​بهبود سختی، مقاومت در برابر سایش و استحکام خستگی فولاد است.کربنیتر کردن گاز در دمای پایین به نیتریدینگ مبتنی بر هدف اصلی آن بهبود مقاومت در برابر سایش فولاد و مقاومت در برابر گاز گرفتن است.

10، درمان معتدل (کوئنچ و تمپر): عرف عمومی در دماهای بالا در ترکیب با عملیات حرارتی که به عنوان درمان معتدل شناخته می شود، خاموش و معتدل می شود.عملیات تمپرینگ به طور گسترده در انواع قطعات مهم ساختاری، به ویژه قطعاتی که تحت بارهای متناوب میله‌های اتصال، پیچ‌ها، چرخ دنده‌ها و شفت‌ها کار می‌کنند، استفاده می‌شود.تمپر کردن پس از عملیات تلطیف برای به دست آوردن سازمان سوهنیت سکوریت شده، خواص مکانیکی آن بهتر از همان سختی سازماندهی سوهنیت نرمال شده است.سختی آن بستگی به دمای اعتدال در دمای بالا و پایداری اعتدال فولاد و اندازه مقطع قطعه کار، به طور کلی بین HB200-350 دارد.

11، لحیم کاری: با مواد لحیم کاری، دو نوع ذوب حرارتی قطعه کار با هم فرآیند عملیات حرارتی پیوند می خورند.

II.Tاو ویژگی های فرآیند

عملیات حرارتی فلز یکی از فرآیندهای مهم در ساخت مکانیکی است، در مقایسه با سایر فرآیندهای ماشینکاری، عملیات حرارتی به طور کلی شکل قطعه کار و ترکیب شیمیایی کلی را تغییر نمی دهد، اما با تغییر ریزساختار داخلی قطعه کار، یا تغییر مواد شیمیایی. ترکیب سطح قطعه کار، برای ایجاد یا بهبود استفاده از خواص قطعه کار.مشخصه آن بهبود کیفیت ذاتی قطعه کار است که معمولاً با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست.به منظور ساخت قطعه کار فلزی با خواص مکانیکی، خواص فیزیکی و خواص شیمیایی مورد نیاز، علاوه بر انتخاب معقول مواد و انواع فرآیندهای قالب گیری، فرآیند عملیات حرارتی اغلب ضروری است.فولاد پرمصرف ترین مواد در صنعت مکانیک است، مجتمع ریزساختار فولاد، می تواند با عملیات حرارتی کنترل شود، بنابراین عملیات حرارتی فولاد محتوای اصلی عملیات حرارتی فلز است.علاوه بر این، آلومینیوم، مس، منیزیم، تیتانیوم و آلیاژهای دیگر نیز می توانند عملیات حرارتی برای تغییر خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی آن به منظور دستیابی به عملکرد متفاوت انجام شوند.

III.Tاو پردازش می کند

فرآیند عملیات حرارتی به طور کلی شامل سه فرآیند گرمایش، نگهداری، سرمایش، گاهی اوقات تنها دو فرآیند گرمایش و سرمایش است.این فرآیندها به یکدیگر متصل هستند، نمی توان آنها را قطع کرد.

گرمایش یکی از فرآیندهای مهم عملیات حرارتی است.عملیات حرارتی فلز در بسیاری از روش‌های گرمایشی، استفاده از زغال‌سنگ و زغال‌سنگ به عنوان منبع حرارتی، استفاده اخیر از سوخت‌های مایع و گاز است.استفاده از الکتریسیته کنترل گرمایش را آسان می کند و آلودگی زیست محیطی ندارد.استفاده از این منابع گرمایی را می توان مستقیماً گرم کرد، اما همچنین از طریق نمک مذاب یا فلز، به ذرات شناور برای گرم کردن غیرمستقیم حرارت داد.

حرارت فلز، قطعه کار در معرض هوا قرار می گیرد، اکسیداسیون، دفع کربن اغلب رخ می دهد (به عنوان مثال، محتوای کربن سطح قطعات فولادی کاهش می یابد)، که تأثیر بسیار منفی بر خواص سطحی قطعات تحت عملیات حرارتی دارد.بنابراین، فلز معمولاً باید در یک اتمسفر کنترل شده یا اتمسفر محافظ، نمک مذاب و گرمایش خلاء، بلکه پوشش‌ها یا روش‌های بسته‌بندی موجود برای گرمایش محافظ باشد.

دمای گرمایش یکی از پارامترهای مهم فرآیند فرآیند عملیات حرارتی است، انتخاب و کنترل دمای گرمایش، اطمینان از کیفیت عملیات حرارتی از مسائل اصلی است.دمای گرمایش با مواد فلزی تیمار شده و هدف عملیات حرارتی متفاوت است، اما معمولاً برای به دست آوردن سازماندهی دمای بالا، بالاتر از دمای انتقال فاز گرم می شوند.علاوه بر این، تبدیل نیاز به مقدار معینی از زمان دارد، بنابراین هنگامی که سطح قطعه کار فلزی برای رسیدن به دمای گرمایش مورد نیاز است، بلکه باید در این دما برای مدت زمان معینی حفظ شود، به طوری که دمای داخلی و خارجی سازگار هستند، به طوری که تبدیل ریزساختار کامل می شود که به عنوان زمان نگهداری شناخته می شود.استفاده از گرمایش با چگالی انرژی بالا و عملیات حرارتی سطح، سرعت گرمایش بسیار سریع است، به طور کلی زمان نگهداری وجود ندارد، در حالی که عملیات حرارتی شیمیایی زمان نگهداری اغلب طولانی تر است.

خنک کردن همچنین یک مرحله ضروری در فرآیند عملیات حرارتی است، روش های خنک کننده به دلیل فرآیندهای مختلف، عمدتا برای کنترل سرعت خنک کننده.سرعت خنک کننده بازپخت عمومی کندترین است، نرمال کردن سرعت خنک کننده سریعتر است، خاموش کردن سرعت خنک کننده سریعتر است.اما همچنین به دلیل انواع مختلف فولاد و الزامات مختلف، مانند فولاد سخت شده با هوا می توان با همان سرعت خنک کننده معمولی خاموش کرد.

IV.پطبقه بندی rocess

فرآیند عملیات حرارتی فلز را می توان تقریباً به کل عملیات حرارتی، عملیات حرارتی سطحی و عملیات حرارتی شیمیایی در سه دسته تقسیم کرد.با توجه به محیط گرمایش، دمای گرمایش و روش خنک کننده متفاوت، هر دسته را می توان به تعدادی از فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی متمایز کرد.یک فلز مشابه با استفاده از فرآیندهای عملیات حرارتی مختلف، می تواند سازمان های مختلفی را به دست آورد، بنابراین دارای خواص متفاوتی است.آهن و فولاد پرمصرف ترین فلز در صنعت است و ریزساختار فولاد نیز پیچیده ترین است، بنابراین انواع فرآیندهای عملیات حرارتی فولاد وجود دارد.

عملیات حرارتی کلی عبارت است از حرارت دادن کلی قطعه کار، و سپس خنک شدن با نرخ مناسب، برای به دست آوردن سازمان متالورژی مورد نیاز، به منظور تغییر خواص مکانیکی کلی آن در فرآیند عملیات حرارتی فلز.عملیات حرارتی کلی فولاد تقریباً چهار فرآیند اصلی بازپخت، نرمال کردن، خاموش کردن و معتدل کردن است.

فرآیند یعنی:

بازپخت این است که قطعه کار با توجه به مواد و اندازه قطعه با استفاده از زمان نگهداری مختلف به دمای مناسب گرم می شود و سپس به آرامی سرد می شود، هدف این است که سازماندهی داخلی فلز به حالت تعادل برسد یا به آن نزدیک شود. برای به دست آوردن عملکرد و عملکرد خوب فرآیند، یا برای رفع بیشتر برای سازماندهی آماده سازی.

نرمال سازی این است که قطعه کار پس از خنک شدن در هوا تا دمای مناسب گرم می شود، اثر نرمال سازی شبیه به بازپخت است، فقط برای به دست آوردن یک سازماندهی ظریف، اغلب برای بهبود عملکرد برش مواد استفاده می شود، اما گاهی اوقات برای برخی از مواد استفاده می شود. قطعات کم تقاضا به عنوان عملیات حرارتی نهایی.

Quenching قطعه کار گرم و عایق شده است، در آب، روغن یا سایر نمک های معدنی، محلول های آبی آلی و سایر محیط های خاموش کننده برای خنک سازی سریع.پس از کوئنچ، قطعات فولادی سفت، اما در عین حال شکننده می شوند، برای از بین بردن شکنندگی به موقع، عموماً باید به موقع تمپر شود.

به منظور کاهش شکنندگی قطعات فولادی، قطعات فولادی را در دمای مناسب بالاتر از دمای اتاق و کمتر از 650 درجه سانتیگراد برای مدت طولانی عایق بندی می کنند و سپس خنک می کنند، به این فرآیند تمپر می گویند.بازپخت، نرمال کردن، خاموش کردن، معتدل کردن، عملیات حرارتی کلی در "چهار آتش" است، که خاموش کردن و معتدل کردن ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند، که اغلب در ارتباط با یکدیگر استفاده می شود، یکی ضروری است."چهار آتش" با دمای گرمایش و حالت خنک کننده متفاوت است و فرآیند عملیات حرارتی متفاوتی را تکامل می دهد.برای به دست آوردن درجه خاصی از استحکام و چقرمگی، کوئنچ و تمپر کردن در دماهای بالا با فرآیندی که به عنوان تمپرینگ شناخته می شود، ترکیب می شود.پس از خاموش شدن آلیاژهای خاص برای تشکیل محلول جامد فوق اشباع، آنها را در دمای اتاق یا دمای مناسب کمی بالاتر برای مدت زمان طولانی تری نگهداری می کنند تا سختی، استحکام یا مغناطیس الکتریکی آلیاژ بهبود یابد.چنین فرآیند عملیات حرارتی درمان پیری نامیده می شود.

پردازش فشار تغییر شکل و عملیات حرارتی به طور موثر و نزدیک به انجام ترکیب، به طوری که قطعه کار برای به دست آوردن استحکام بسیار خوب، چقرمگی با روش شناخته شده به عنوان عملیات حرارتی تغییر شکل.در یک اتمسفر با فشار منفی یا خلاء در عملیات حرارتی شناخته شده به عنوان عملیات حرارتی خلاء، که نه تنها می تواند باعث شود قطعه کار اکسید نشود، کربن زدایی نشود، سطح قطعه کار پس از درمان حفظ شود، عملکرد قطعه کار بهبود یابد، اما همچنین از طریق عامل اسمزی برای عملیات حرارتی شیمیایی.

عملیات حرارتی سطح فقط حرارت دادن لایه سطحی قطعه کار برای تغییر خواص مکانیکی لایه سطحی فرآیند عملیات حرارتی فلز است.برای اینکه فقط لایه سطحی قطعه کار را بدون انتقال حرارت بیش از حد به قطعه کار گرم کنیم، استفاده از منبع گرما باید دارای چگالی انرژی بالایی باشد، یعنی در واحد سطح قطعه کار انرژی گرمایی بیشتری بدهد. که لایه سطحی قطعه کار یا موضعی می تواند در مدت زمان کوتاه یا لحظه ای به دمای بالا برسد.عملیات حرارتی سطح از روش های اصلی خاموش کردن شعله و عملیات حرارتی گرمایش القایی، معمولاً از منابع حرارتی مانند شعله اکسی استیلن یا اکسی پروپان، جریان القایی، لیزر و پرتو الکترونی استفاده می شود.

عملیات حرارتی شیمیایی یک فرآیند عملیات حرارتی فلز با تغییر ترکیب شیمیایی، سازماندهی و خواص لایه سطحی قطعه کار است.عملیات حرارتی شیمیایی با عملیات حرارتی سطحی متفاوت است زیرا اولی ترکیب شیمیایی لایه سطحی قطعه کار را تغییر می دهد.عملیات حرارتی شیمیایی بر روی قطعه کار حاوی کربن، رسانه های نمک یا سایر عناصر آلیاژی محیط (گاز، مایع، جامد) در گرمایش، عایق برای مدت زمان طولانی تری قرار می گیرد، به طوری که لایه سطحی قطعه کار از کربن نفوذ می کند. نیتروژن، بور و کروم و عناصر دیگر.پس از نفوذ عناصر و گاهاً سایر فرآیندهای عملیات حرارتی مانند کوئنچ و تمپرینگ انجام می شود.روش های اصلی عملیات حرارتی شیمیایی عبارتند از کربورسازی، نیترید کردن، نفوذ فلز.

عملیات حرارتی یکی از فرآیندهای مهم در فرآیند ساخت قطعات مکانیکی و قالب است.به طور کلی، می تواند خواص مختلف قطعه کار مانند مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی را تضمین و بهبود بخشد.همچنین می تواند سازماندهی حالت خالی و استرس را به منظور تسهیل انواع پردازش سرد و گرم بهبود بخشد.

به عنوان مثال: چدن سفید پس از درمان بازپخت طولانی مدت می توان چدن چکش خوار را به دست آورد، انعطاف پذیری را بهبود بخشید.چرخ دنده با فرآیند عملیات حرارتی صحیح، عمر مفید می تواند بیش از دنده های عملیات حرارتی نشده بارها یا ده ها بار باشد.علاوه بر این، فولاد کربن ارزان قیمت از طریق نفوذ عناصر آلیاژی خاص دارای برخی عملکرد فولاد آلیاژی گران قیمت است، می تواند برخی از فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد ضد زنگ را جایگزین کند.قالب ها و قالب ها تقریباً همه نیاز به انجام عملیات حرارتی دارند فقط پس از عملیات حرارتی قابل استفاده هستند.

وسایل تکمیلی

I. انواع آنیل

آنیل یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن قطعه کار تا دمای مناسب گرم می شود، برای مدت زمان معینی نگه داشته می شود و سپس به آرامی سرد می شود.

انواع مختلفی از فرآیند بازپخت فولاد وجود دارد، با توجه به دمای گرمایش می توان به دو دسته تقسیم کرد: یکی در دمای بحرانی (Ac1 یا Ac3) بالاتر از بازپخت، همچنین به عنوان آنیل مجدد تبلور تغییر فاز شناخته می شود، از جمله آنیل کامل، بازپخت ناقص. بازپخت کروی و بازپخت انتشار (هموژنیزاسیون آنیل) و غیره.دیگری زیر دمای بحرانی بازپخت، از جمله بازپخت تبلور مجدد و بازپخت تنش زدایی، و غیره است. با توجه به روش خنک کننده، آنیل را می توان به بازپخت همدما و آنیل خنک کننده پیوسته تقسیم کرد.

1، آنیل کامل و بازپخت همدما

بازپخت کامل، همچنین به عنوان بازپخت مجدد کریستالیزاسیون شناخته می شود، که به طور کلی به آن بازپخت گفته می شود، فولاد یا فولادی است که به Ac3 بالای 20 تا 30 درجه سانتیگراد گرم می شود، عایق به اندازه ای است که سازمان را پس از خنک شدن آهسته کاملا آستنیته می کند تا سازمان تقریباً تعادل را به دست آورد. از فرآیند عملیات حرارتیاین بازپخت عمدتاً برای ترکیب زیر یوتکتیکی انواع ریخته گری کربن و فولاد آلیاژی، آهنگری و پروفیل های نورد گرم استفاده می شود و گاهی اوقات برای سازه های جوش داده شده نیز استفاده می شود.به طور کلی اغلب به عنوان تعدادی از عملیات حرارتی نهایی قطعه کار سنگین نیست، یا به عنوان عملیات حرارتی پیش از برخی از قطعات کار.

2، بازپخت توپ

بازپخت کروی عمدتاً برای فولاد کربنی بیش از حد یوتکتیک و فولاد ابزار آلیاژی (مانند ساخت ابزارهای لبه دار، سنج ها، قالب ها و قالب های مورد استفاده در فولاد) استفاده می شود.هدف اصلی آن کاهش سختی، بهبود قابلیت ماشینکاری و آماده سازی برای خاموش کردن آینده است.

3، بازپخت تسکین استرس

بازپخت تنش زدایی، همچنین به عنوان آنیلینگ در دمای پایین (یا معتدل در دمای بالا) شناخته می شود، این بازپخت عمدتاً برای از بین بردن ریخته گری، آهنگری، جوشکاری، قطعات نورد گرم، قطعات سرد کشیده و سایر تنش های پسماند استفاده می شود.اگر این تنش ها حذف نشوند، باعث می شود فولاد پس از مدت زمان معینی یا در فرآیند برش بعدی، تغییر شکل یا ترک ایجاد کند.

4. بازپخت ناقص حرارت دادن فولاد به Ac1 ~ Ac3 (فولاد فرعی یوتکتیک) یا Ac1 ~ ACcm (فولاد بیش از حد یوتکتیک) بین حفظ حرارت و خنک شدن آهسته برای به دست آوردن سازماندهی تقریباً متعادل فرآیند عملیات حرارتی است.

II.خاموش کردن، متداول ترین محیط خنک کننده مورد استفاده آب نمک، آب و روغن است.

آب نمک فرونشاندن قطعه کار، آسان برای به دست آوردن سختی بالا و سطح صاف، آسان برای تولید رفع نه نقطه نرم سخت است، اما آسان است به تغییر شکل قطعه کار جدی است، و حتی ترک خوردگی.استفاده از روغن به عنوان یک محیط خاموش کننده فقط برای پایداری آستنیت فوق خنک مناسب است که در برخی از فولاد آلیاژی نسبتاً بزرگ است یا در اندازه کوچک قطعه کار فولاد کربنی خاموش می شود.

III.هدف از پخت فولاد

1، کاهش شکنندگی، از بین بردن یا کاهش تنش داخلی، فرونشاندن فولاد مقدار زیادی از استرس داخلی و شکنندگی وجود دارد، مانند معتدل نشدن به موقع، اغلب باعث تغییر شکل فولاد یا حتی ترک خوردن می شود.

2، برای به دست آوردن خواص مکانیکی مورد نیاز قطعه کار، قطعه کار پس از رفع سختی و شکنندگی بالا، به منظور برآورده کردن الزامات خواص مختلف انواع قطعه کار، می توانید سختی را از طریق تمپر مناسب تنظیم کنید تا شکنندگی را کاهش دهید. از چقرمگی مورد نیاز، پلاستیسیته.

3، اندازه قطعه کار را تثبیت کنید

4، برای بازپخت سخت است برای نرم کردن فولادهای آلیاژی خاص، در خاموش کردن (یا نرمال کردن) اغلب پس از دمای بالا استفاده می شود، به طوری که کاربید فولاد تجمع مناسب، سختی کاهش می یابد، به منظور تسهیل برش و پردازش.

مفاهیم تکمیلی

1، بازپخت: به مواد فلزی اشاره دارد که به دمای مناسب گرم می شوند، برای مدت زمان معینی نگهداری می شوند و سپس فرآیند عملیات حرارتی به آرامی خنک می شوند.فرآیندهای معمول آنیل عبارتند از: بازپخت مجدد کریستالیزاسیون، بازپخت تنش زدایی، بازپخت کروی، بازپخت کامل، و غیره. هدف از بازپخت: عمدتا برای کاهش سختی مواد فلزی، بهبود انعطاف پذیری، به منظور تسهیل برش یا ماشینکاری تحت فشار، کاهش تنش های باقیمانده. ، سازماندهی و ترکیب همگن سازی را بهبود بخشد یا برای عملیات حرارتی دوم سازمان را آماده کند.

2، نرمال کردن: اشاره به فولاد یا فولاد گرم شده به یا (فولاد در نقطه بحرانی دما) در بالا، 30 ~ 50 ℃ برای حفظ زمان مناسب، خنک شدن در فرآیند عملیات حرارتی هوای ساکن.هدف از نرمال سازی: به طور عمده برای بهبود خواص مکانیکی فولاد کم کربن، بهبود برش و ماشین کاری، پالایش دانه، برای از بین بردن نقص های سازمانی، برای عملیات حرارتی دوم برای آماده سازی سازمان.

3، کوئنچ: اشاره به فولاد گرم شده به Ac3 یا Ac1 (فولاد تحت نقطه بحرانی دما) بالاتر از یک دمای خاص، نگه داشتن زمان معین، و سپس به نرخ خنک کننده مناسب، برای به دست آوردن مارتنزیت (یا بینیت) سازمان است. فرآیند عملیات حرارتیفرآيندهاي متداول كوئنچ عبارتند از كوئنچ تك ميانه، كوئنچ دوگانه متوسط، كوئنچ مارتنزيت، كوئنچ همدما بينيت، كوئنچ سطحي و خاموش كردن موضعي.هدف از خاموش کردن: به طوری که قطعات فولادی برای به دست آوردن سازمان مارتنزیتی مورد نیاز، سختی قطعه کار، استحکام و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد تا عملیات حرارتی دوم برای سازمان آماده شود.

4، معتدل: اشاره به فولاد سخت شده، سپس به دمای کمتر از Ac1 گرم می شود، زمان نگهداری، و سپس به دمای اتاق خنک می شود فرآیند عملیات حرارتی.فرآیندهای معمولی تمپر عبارتند از: اعتدال در دمای پایین، اعتدال در دمای متوسط، اعتدال در دمای بالا و اعتدال چندگانه.

هدف تمپر: عمدتاً برای از بین بردن تنش تولید شده توسط فولاد در کوئنچینگ، به طوری که فولاد دارای سختی و مقاومت در برابر سایش بالا بوده و دارای انعطاف پذیری و چقرمگی مورد نیاز است.

5، معتدل: به فولاد یا فولاد برای خاموش کردن و معتدل کردن در دمای بالا فرآیند عملیات حرارتی کامپوزیت اشاره دارد.مورد استفاده در تصفیه فولادی به نام فولاد سکوریت.به طور کلی به فولاد ساختاری کربن متوسط ​​و فولاد ساختاری آلیاژ کربن متوسط ​​اشاره دارد.

6، کربورسازی: کربورسازی فرآیندی است که باعث می شود اتم های کربن به لایه سطحی فولاد نفوذ کنند.همچنین این است که قطعه کار فولاد کم کربن دارای لایه سطحی از فولاد پرکربن باشد و سپس پس از خاموش شدن و دمای پایین، به طوری که لایه سطحی قطعه کار دارای سختی و مقاومت در برابر سایش بالا باشد، در حالی که قسمت مرکزی قطعه کار همچنان چقرمگی و انعطاف پذیری فولاد کم کربن را حفظ می کند.

روش خلاء

زیرا عملیات گرمایش و سرمایش قطعات فلزی نیازمند ده ها یا حتی ده ها عمل برای تکمیل است.این اقدامات در داخل کوره عملیات حرارتی خلاء انجام می شود، اپراتور نمی تواند نزدیک شود، بنابراین درجه اتوماسیون کوره عملیات حرارتی خلاء باید بالاتر باشد.در عین حال، برخی از اقدامات مانند گرم کردن و نگه داشتن انتهای فرآیند کوئنچ قطعه فلزی باید شش، هفت عمل باشد و در عرض 15 ثانیه انجام شود.چنین شرایط چابکی برای تکمیل بسیاری از اقدامات، به راحتی می تواند باعث عصبی شدن اپراتور شود و باعث سوء استفاده شود.بنابراین، فقط درجه بالایی از اتوماسیون می تواند دقیق، هماهنگی به موقع مطابق با برنامه باشد.

عملیات حرارتی خلاء قطعات فلزی در یک کوره خلاء بسته انجام می شود، آب بندی دقیق خلاء به خوبی شناخته شده است.بنابراین، برای به دست آوردن و پایبندی به نرخ نشت هوای اصلی کوره، برای اطمینان از اینکه خلاء کاری کوره خلاء، برای اطمینان از کیفیت عملیات حرارتی خلاء قطعات اهمیت بسیار زیادی دارد.بنابراین یک مسئله کلیدی در کوره عملیات حرارتی خلاء، داشتن یک ساختار آب بندی خلاء قابل اعتماد است.به منظور اطمینان از عملکرد خلاء کوره خلاء، طراحی ساختار کوره عملیات حرارتی خلاء باید از یک اصل اساسی پیروی کند، یعنی بدنه کوره از جوش ضد گاز استفاده کند، در حالی که بدنه کوره تا حد ممکن کمتر باز شود یا باز نشود. سوراخ، کمتر یا اجتناب از استفاده از ساختار آب بندی پویا، به منظور به حداقل رساندن فرصت برای نشت خلاء.نصب شده در اجزای بدنه کوره خلاء، لوازم جانبی مانند الکترودهای آب خنک، دستگاه صادرات ترموکوپل نیز باید برای آب بندی ساختار طراحی شود.

بیشتر مواد گرمایشی و عایق فقط در خلاء قابل استفاده هستند.گرمایش کوره عملیات حرارتی خلاء و پوشش عایق حرارتی در خلاء و دمای بالا کار می کند، بنابراین این مواد مقاومت در برابر دمای بالا، نتایج تشعشع، هدایت حرارتی و سایر الزامات را ارائه می دهند.الزامات مقاومت در برابر اکسیداسیون زیاد نیست.بنابراین، کوره عملیات حرارتی خلاء به طور گسترده ای از تانتالیوم، تنگستن، مولیبدن و گرافیت برای گرمایش و مواد عایق حرارتی استفاده می کند.این مواد در حالت اتمسفر بسیار آسان اکسید می شوند، بنابراین کوره عملیات حرارتی معمولی نمی تواند از این مواد گرمایشی و عایق استفاده کند.

دستگاه آب خنک: پوسته کوره عملیات حرارتی خلاء، پوشش کوره، عناصر گرمایش الکتریکی، الکترودهای آب خنک، درب عایق حرارتی خلاء متوسط ​​و سایر اجزاء، در خلاء، تحت حالت کار حرارتی قرار دارند.هنگام کار در چنین شرایط بسیار نامطلوبی، باید اطمینان حاصل شود که ساختار هر یک از اجزاء تغییر شکل داده یا آسیب نبیند و مهر و موم خلاء بیش از حد گرم یا نسوزد.بنابراین، هر جزء باید با توجه به شرایط مختلف دستگاه های خنک کننده آب راه اندازی شود تا اطمینان حاصل شود که کوره عملیات حرارتی خلاء می تواند به طور معمول کار کند و عمر مفید کافی داشته باشد.

استفاده از ولتاژ پایین جریان بالا: ظرف خلاء، زمانی که درجه خلاء خلاء از چند lxlo-1 torr محدوده، ظرف خلاء از هادی انرژی در ولتاژ بالاتر، پدیده تخلیه درخشش تولید می کند.در کوره عملیات حرارتی خلاء، تخلیه قوس جدی عنصر گرمایش الکتریکی، لایه عایق را می سوزاند و باعث بروز حوادث و تلفات عمده می شود.بنابراین، ولتاژ کار عنصر گرمایش الکتریکی کوره عملیات حرارتی خلاء معمولاً بیش از 80 در 100 ولت نیست.در عین حال در طراحی ساختار عنصر گرمایش الکتریکی برای انجام اقدامات موثر، مانند تلاش برای جلوگیری از داشتن نوک قطعات، فاصله الکترود بین الکترودها نمی تواند خیلی کوچک باشد، به منظور جلوگیری از تولید تخلیه درخشش یا قوس الکتریکی. تخلیه

معتدل کردن

با توجه به نیازهای عملکردی مختلف قطعه کار، با توجه به دماهای مختلف معتدل آن، می توان به انواع زیر تقسیم کرد:

(الف) درجه حرارت پایین (150-250 درجه)

درجه حرارت پایین سازماندهی حاصل برای مارتنزیت تمپر شده.هدف آن حفظ سختی بالا و مقاومت در برابر سایش بالا فولاد کوئنچ شده تحت فرض کاهش تنش داخلی خاموش کننده و شکنندگی آن است تا از خرد شدن یا آسیب زودرس در حین استفاده جلوگیری شود.این عمدتا برای انواع ابزارهای برش با کربن بالا، سنج ها، قالب های سرد کشیده، یاتاقان های نورد و قطعات کربن دار و غیره استفاده می شود، پس از سختی معتدل به طور کلی HRC58-64 است.

(ii) درجه حرارت متوسط ​​(250-500 درجه)

سازماندهی دمای متوسط ​​برای بدنه کوارتز سکوریت شده.هدف آن به دست آوردن استحکام تسلیم بالا، حد الاستیک و چقرمگی بالا است.بنابراین، به طور عمده برای انواع فنرها و پردازش قالب گرم استفاده می شود، سختی معتدل به طور کلی HRC35-50 است.

(C) درجه حرارت بالا (500-650 درجه)

درجه حرارت بالا از سازمان برای Sohnite مزاج.مرسوم و معتدل دمای بالا عملیات حرارتی ترکیبی شناخته شده به عنوان درمان معتدل، هدف آن به دست آوردن استحکام، سختی و انعطاف پذیری است، چقرمگی خواص مکانیکی کلی بهتر است.بنابراین، به طور گسترده ای در اتومبیل، تراکتور، ماشین ابزار و سایر قطعات مهم ساختاری، مانند میله های اتصال، پیچ و مهره، چرخ دنده ها و شفت استفاده می شود.سختی پس از تمپر معمولا HB200-330 است.

پیشگیری از تغییر شکل

دقیق علل تغییر شکل قالب اغلب پیچیده هستند، اما ما فقط به قانون تغییر شکل آن تسلط داریم، علل آن را تجزیه و تحلیل می کنیم، با استفاده از روش های مختلف برای جلوگیری از تغییر شکل قالب قادر به کاهش است، بلکه قادر به کنترل است.به طور کلی، عملیات حرارتی تغییر شکل دقیق قالب پیچیده می تواند روش های پیشگیری زیر را انجام دهد.

(1) انتخاب مواد معقول.قالب های پیچیده دقیق باید مواد فولاد قالب ریزتغییر شکل خوب (مانند فولاد خاموش کننده هوا) انتخاب شود، جداسازی کاربید فولاد قالب جدی باید جعل معقول باشد و عملیات حرارتی معتدل شود، بزرگتر باشد و فولاد قالب جعلی نمی تواند محلول جامد باشد. حرارت درمانی.

(2) طراحی ساختار قالب باید معقول باشد، ضخامت نباید خیلی متفاوت باشد، شکل باید متقارن باشد، برای تغییر شکل قالب بزرگتر برای تسلط بر قانون تغییر شکل، کمک هزینه پردازش رزرو شده، برای قالب های بزرگ، دقیق و پیچیده می توان استفاده کرد. در ترکیبی از ساختارها

(3) قالب های دقیق و پیچیده باید قبل از عملیات حرارتی انجام شوند تا تنش پسماند ایجاد شده در فرآیند ماشینکاری از بین برود.

(4) انتخاب معقول دمای گرمایش، کنترل سرعت گرمایش، زیرا قالب های پیچیده دقیق می توانند گرمایش آهسته، پیش گرمایش و سایر روش های گرمایش متعادل را برای کاهش تغییر شکل عملیات حرارتی قالب انجام دهند.

(5) با فرض اطمینان از سختی قالب، سعی کنید از پیش خنک کننده، خنک کننده درجه بندی شده یا فرآیند خاموش کردن دما استفاده کنید.

(6) برای قالب های دقیق و پیچیده، تحت شرایط اجازه، سعی کنید از کوئنچ حرارتی خلاء و عملیات خنک کننده عمیق پس از خاموش کردن استفاده کنید.

(7) برای برخی از قالب های دقیق و پیچیده می توان از عملیات پیش گرمایی، عملیات حرارتی پیری، عملیات حرارتی نیتریدینگ برای کنترل دقت قالب استفاده کرد.

(8) در تعمیر سوراخ های شن و ماسه قالب، تخلخل، سایش و سایر نقص ها، استفاده از دستگاه جوش سرد و سایر اثرات حرارتی تجهیزات تعمیر برای جلوگیری از فرآیند تعمیر تغییر شکل.

علاوه بر این، عملیات عملیات حرارتی صحیح (مانند سوراخ کردن، سوراخ های بسته، تثبیت مکانیکی، روش های گرمایش مناسب، انتخاب صحیح جهت خنک کننده قالب و جهت حرکت در محیط خنک کننده و غیره) و منطقی است. تلطیف فرآیند عملیات حرارتی برای کاهش تغییر شکل دقیق و قالب های پیچیده نیز اقدامات موثر است.

عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ سطح معمولاً با گرمایش القایی یا حرارت شعله انجام می شود.پارامترهای فنی اصلی عبارتند از سختی سطح، سختی موضعی و عمق لایه سخت کننده موثر.تست سختی می تواند از سختی سنج ویکرز استفاده شود، همچنین می توان از سختی سنج راکول یا راکول سطحی استفاده کرد.انتخاب نیروی آزمایش (مقیاس) با عمق لایه سخت شده موثر و سختی سطح قطعه کار مرتبط است.سه نوع سختی سنج در اینجا دخیل هستند.

اولاً، سختی سنج ویکرز ابزار مهمی برای آزمایش سختی سطح قطعات کار شده با حرارت است، می توان آن را از 0.5 تا 100 کیلوگرم نیروی آزمایش انتخاب کرد، لایه سخت شدن سطح را به ضخامت 0.05 میلی متر آزمایش کرد و دقت آن بالاترین است. و می تواند تفاوت های کوچک در سختی سطح قطعات کار شده با حرارت را تشخیص دهد.علاوه بر این، عمق لایه سخت شده موثر نیز باید توسط سختی سنج ویکرز شناسایی شود، بنابراین برای پردازش عملیات حرارتی سطح یا تعداد زیادی واحد با استفاده از قطعه کار عملیات حرارتی سطح، مجهز به سختی سنج ویکرز ضروری است.

دوم، سختی سنج راکول سطحی نیز برای آزمایش سختی قطعه کار سخت شده سطحی بسیار مناسب است، سختی سنج راکول سطحی دارای سه مقیاس برای انتخاب است.می تواند عمق سخت شدن موثر بیش از 0.1 میلی متر قطعه کار سخت شدن سطوح مختلف را آزمایش کند.اگر چه سطح دقت تست سختی راکول به اندازه سختی سنج ویکرز نیست، اما به عنوان یک مدیریت کیفیت کارخانه عملیات حرارتی و ابزار بازرسی واجد شرایط تشخیص، قادر به برآورده کردن الزامات بوده است.علاوه بر این، دارای عملکرد ساده، آسان برای استفاده، قیمت پایین، اندازه گیری سریع، می تواند به طور مستقیم مقدار سختی و سایر ویژگی ها را بخواند، استفاده از دستگاه سختی سنج راکول سطح می تواند دسته ای از قطعه کار عملیات حرارتی سطح برای سریع و غیر باشد. آزمایش قطعه به قطعه مخرباین برای کارخانه فرآوری فلز و ماشین آلات مهم است.

سوم، زمانی که لایه سخت شده با عملیات حرارتی سطح ضخیم تر است، همچنین می توان از سختی سنج راکول استفاده کرد.هنگامی که عملیات حرارتی ضخامت لایه سخت 0.4 ~ 0.8mm، می توان از مقیاس HRA استفاده کرد، هنگامی که ضخامت لایه سخت شده بیش از 0.8 میلی متر، می توان از مقیاس HRC استفاده کرد.

ویکرز، راکول و سطح راکول سه نوع از مقادیر سختی را می توان به راحتی به یکدیگر تبدیل کرد، به استاندارد، نقشه ها یا کاربر به مقدار سختی نیاز دارد.جداول تبدیل مربوطه در استاندارد بین المللی ISO، استاندارد آمریکایی ASTM و استاندارد چینی GB/T آورده شده است.

سخت شدن موضعی

قطعات در صورت نیاز به سختی محلی بالاتر، گرمایش القایی موجود و سایر ابزارهای عملیات حرارتی خاموش کننده محلی، چنین قطعاتی معمولاً باید محل عملیات حرارتی خاموش کننده محلی و مقدار سختی محلی را روی نقشه ها مشخص کنند.تست سختی قطعات باید در منطقه تعیین شده انجام شود.ابزار تست سختی را می توان از سختی سنج راکول استفاده کرد، مقدار سختی HRC را آزمایش کرد، مانند لایه سخت شدن عملیات حرارتی کم عمق است، می توان از سختی سنج راکول سطحی، مقدار سختی HRN را استفاده کرد.

عملیات حرارتی شیمیایی

عملیات حرارتی شیمیایی عبارت است از نفوذ سطح قطعه کار به یک یا چند عنصر شیمیایی اتم، به طوری که ترکیب شیمیایی، سازماندهی و عملکرد سطح قطعه کار را تغییر دهد.سطح قطعه کار پس از کوئنچ و تمپر در دمای پایین، سختی، مقاومت در برابر سایش و استحکام خستگی تماس بالایی دارد، در حالی که هسته قطعه کار از چقرمگی بالایی برخوردار است.

با توجه به موارد فوق تشخیص و ثبت دما در فرآیند عملیات حرارتی بسیار حائز اهمیت است و کنترل ضعیف دما بر محصول تاثیر زیادی دارد.بنابراین، تشخیص دما بسیار مهم است، روند دما در کل فرآیند نیز بسیار مهم است، در نتیجه فرآیند عملیات حرارتی باید بر روی تغییر دما ثبت شود، می تواند تجزیه و تحلیل داده های آینده را تسهیل کند، بلکه می تواند ببیند چه زمانی دما مطابق با الزامات نیست.این نقش بسیار زیادی در بهبود عملیات حرارتی در آینده خواهد داشت.

رویه های عملیاتی

1، محل عملیات را تمیز کنید، بررسی کنید که آیا منبع تغذیه، ابزارهای اندازه گیری و کلیدهای مختلف عادی هستند و آیا منبع آب صاف است یا خیر.

2، اپراتورها باید از تجهیزات حفاظتی خوبی استفاده کنند، در غیر این صورت خطرناک خواهد بود.

3، باز کردن سوئیچ انتقال قدرت کنترل جهانی، با توجه به الزامات فنی تجهیزات درجه بندی شده بخش های افزایش و کاهش دما، برای افزایش عمر تجهیزات و تجهیزات دست نخورده.

4، برای توجه به دمای کوره عملیات حرارتی و تنظیم سرعت تسمه مش، می تواند بر استانداردهای دمای مورد نیاز برای مواد مختلف تسلط داشته باشد، برای اطمینان از سختی قطعه کار و صافی سطح و لایه اکسیداسیون، و به طور جدی یک کار ایمنی خوب انجام دهد. .

5، برای توجه به دمای کوره معتدل و سرعت تسمه مش، هوای خروجی را باز کنید تا قطعه کار پس از تمپر کردن، الزامات کیفیت را برآورده کند.

6، در کار باید به پست بچسبد.

7، برای پیکربندی دستگاه آتش نشانی لازم، و آشنایی با استفاده و روش های نگهداری.

8، هنگام توقف دستگاه، باید بررسی کنیم که تمام کلیدهای کنترل در حالت خاموش هستند و سپس کلید انتقال جهانی را ببندیم.

گرم شدن بیش از حد

از دهانه ناهموار لوازم جانبی غلتک قطعات بلبرینگ را می توان پس از فرونشاندن ریزساختار گرمای بیش از حد مشاهده کرد.اما برای تعیین درجه دقیق گرمای بیش از حد باید ریزساختار را رعایت کرد.اگر در سازمان خاموش کننده فولاد GCr15 در ظاهر مارتنزیت سوزنی درشت، سازمان گرمای بیش از حد را خاموش می کند.دلیل تشکیل دمای گرمایش خاموش ممکن است بیش از حد بالا باشد یا زمان گرم شدن و نگهداری بیش از حد طولانی به دلیل طیف کامل گرمای بیش از حد باشد.همچنین ممکن است به دلیل سازمان اصلی کاربید باند جدی، در منطقه کم کربن بین دو باند به شکل یک سوزن مارتنزیت موضعی ضخیم، و در نتیجه گرمای بیش از حد موضعی.آستنیت باقیمانده در سازمان فوق گرم افزایش می یابد و ثبات ابعادی کاهش می یابد.به دلیل گرم شدن بیش از حد سازمان کوئنچ، کریستال فولاد درشت است که منجر به کاهش چقرمگی قطعات، کاهش مقاومت در برابر ضربه و همچنین کاهش طول عمر بلبرینگ می شود.گرمای بیش از حد شدید حتی می تواند باعث خاموش شدن ترک شود.

گرمای کم

دمای کوئنچ پایین است یا خنک کننده ضعیف بیش از سازمان استاندارد تورنیت در ریزساختار تولید می کند، که به عنوان سازمان گرمایش شناخته می شود، که باعث افت سختی می شود، مقاومت در برابر سایش به شدت کاهش می یابد و بر عمر بلبرینگ قطعات غلتکی تأثیر می گذارد.

رفع ترک ها

قطعات غلتکی در فرآیند کوئنچ و خنک سازی در اثر تنش های داخلی ترک هایی به وجود آوردند که ترک های کوئنچینگ نامیده می شوند.دلایل ایجاد چنین ترک هایی عبارتند از: به دلیل خاموش شدن دمای گرمایش بیش از حد بالا یا خنک شدن بیش از حد سریع، تنش حرارتی و تغییر حجم جرم فلز در سازماندهی تنش بیشتر از مقاومت شکست فولاد است.سطح کار عیوب اصلی (مانند ترک های سطحی یا خراش) یا عیوب داخلی در فولاد (مانند سرباره، اجزاء غیر فلزی جدی، لکه های سفید، بقایای انقباض، و غیره) در رفع تشکیل غلظت تنش.کربن زدایی شدید سطح و جداسازی کاربید.قطعات خاموش شده پس از تلطیف ناکافی یا تلطیف نابهنگام.استرس پانچ سرد ناشی از فرآیند قبلی بیش از حد بزرگ است، تاشو آهنگری، برش‌های عطف عمیق، شیارهای روغن لبه‌های تیز و غیره.به طور خلاصه، علت خاموش شدن ترک ها ممکن است یک یا چند عامل فوق باشد، وجود تنش داخلی دلیل اصلی ایجاد ترک های خاموش کننده است.ترک‌های کوئنچ عمیق و باریک، با شکستگی مستقیم و بدون رنگ اکسیده در سطح شکسته هستند.این اغلب یک ترک صاف طولی یا ترک حلقه ای شکل در یقه بلبرینگ است.شکل روی توپ فولادی یاتاقان S شکل، T شکل یا حلقه شکل است.ویژگی های سازمانی ترک خاموش کردن، عدم وجود پدیده کربن زدایی در هر دو طرف ترک است که به وضوح از ترک های آهنگری و ترک های مواد قابل تشخیص است.

تغییر شکل عملیات حرارتی

قطعات بلبرینگ ناچی در عملیات حرارتی، استرس حرارتی و تنش سازمانی وجود دارد، این تنش داخلی را می توان بر روی یکدیگر قرار داد یا تا حدی جبران کرد، پیچیده و متغیر است، زیرا می توان آن را با دمای گرمایش، نرخ گرمایش، حالت سرمایش، سرمایش تغییر داد. سرعت، شکل و اندازه قطعات، بنابراین تغییر شکل عملیات حرارتی اجتناب ناپذیر است.به رسمیت شناختن و تسلط بر حاکمیت قانون می تواند تغییر شکل قطعات بلبرینگ (مانند بیضی یقه، اندازه بالا و غیره) را که در یک محدوده قابل کنترل قرار می گیرد، برای تولید مساعد کند.البته، در فرآیند عملیات حرارتی برخورد مکانیکی نیز باعث تغییر شکل قطعات می شود، اما این تغییر شکل می تواند برای بهبود عملکرد برای کاهش و جلوگیری از آن استفاده شود.

کربن زدایی سطح

قطعات بلبرینگ غلتکی در فرآیند عملیات حرارتی، اگر در محیط اکسید کننده گرم شود، سطح آن اکسید می شود به طوری که کسر جرم کربن سطح قطعات کاهش می یابد و در نتیجه کربن زدایی سطح انجام می شود.عمق لایه کربن زدایی سطحی بیشتر از پردازش نهایی میزان ماندگاری باعث ضایع شدن قطعات می شود.تعیین عمق لایه کربن زدایی سطحی در بررسی متالوگرافی روش متالوگرافی موجود و روش میکروسختی.منحنی توزیع ریزسختی لایه سطحی بر اساس روش اندازه گیری است و می تواند به عنوان یک معیار داوری مورد استفاده قرار گیرد.

نقطه نرم

به دلیل گرمای ناکافی، سرمایش ضعیف، عملیات کوئنچ ناشی از سختی سطحی نامناسب قطعات غلتکی پدیده کافی نیست که به عنوان نقطه نرم quenching شناخته می شود.مانند این است که کربن زدایی سطح می تواند باعث کاهش جدی مقاومت در برابر سایش سطح و استحکام خستگی شود.