Θερμική επεξεργασία των κραμάτων. θερμικές επεξεργασίες

Θερμική επεξεργασία των κραμάτων αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας παραγωγής σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μεταλλουργία. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, τα μέταλλα είναι ικανά να αλλάζουν τα χαρακτηριστικά τους με τις απαιτούμενες τιμές. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τα βασικά είδη της θερμικής επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη βιομηχανία.

θερμική επεξεργασία ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Κατά την κατασκευή ημικατεργασμένων μεταλλικών μερών υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για να προσδίδουν επιθυμητές ιδιότητες (αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη φθορά, και ούτω καθεξής. D.). Θερμική επεξεργασία των κραμάτων - ένα σύνολο τεχνητών διαδικασιών, κατά την οποία στα κράματα σε υψηλές θερμοκρασίες υπάρχουν δομικές και φυσικο-μηχανικές αλλαγές αλλά διατήρησε τη χημική σύνθεση της ουσίας.

Σκοπός της θερμικής επεξεργασίας

Μεταλλικά προϊόντα, που χρησιμοποιούνται καθημερινά σε όλους τους τομείς της οικονομίας, πρέπει να πληρούν τα υψηλά πρότυπα της αντοχή στη φθορά. Μέταλλο, ως πρώτη ύλη, πρέπει να ενισχυθεί σχετικές ιδιότητες απόδοσης που μπορεί να επιτευχθεί κατά την έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες. Θερμική επεξεργασία των κραμάτων, οι υψηλές θερμοκρασίες αλλάζουν τη δομή της αρχικής ουσίας, αναδιανέμει τα συστατικά του, μετατρέπει το μέγεθος και το σχήμα των κρυστάλλων. Όλα αυτά οδηγούν στην ελαχιστοποίηση των εσωτερικών τάσεων του μετάλλου και ως εκ τούτου βελτιώνει τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες.

Τύποι θερμικής επεξεργασίας

Θερμική επεξεργασία ανάγεται προς μεταλλικό κράματα ανεπιτήδευτη τρεις διαδικασίες: θέρμανση πρώτων υλών (ημικατεργασμένων) πριν από την επιθυμητή θερμοκρασία, διατηρώντας το υπό προκαθορισμένες συνθήκες και τον χρόνο που απαιτείται ταχεία ψύξη. Στη σημερινή παραγωγή χρησιμοποιεί διάφορους τύπους θερμικής επεξεργασίας, που διαφέρουν σε ορισμένες τεχνολογικά χαρακτηριστικά, αλλά ο αλγόριθμος διαδικασία παραμένει σε γενικές γραμμές η ίδια παντού.

Με τη μέθοδο της θερμικής επεξεργασίας της επιτροπής είναι τα ακόλουθα είδη:

• Θερμότητας (σκλήρυνση, σκλήρυνση, ανόπτηση, γήρανση, κρυογονικές επεξεργασία).
• Thermo-μηχανική επεξεργασία περιλαμβάνει υψηλές θερμοκρασίες σε συνδυασμό με μηχανική δράση επί του κράματος.
• Χημική θερμότητα νοείται η θερμική επεξεργασία της μεταλλικής επιφάνειας ακολουθούμενη από εμπλουτισμό των χημικών προϊόντων στοιχεία (άνθρακας, άζωτο, χρώμιο, κ.λπ.).

ανόπτηση

Ανόπτηση - διαδικασία κατά την οποία τα μέταλλα και κράματα υποβάλλονται σε θέρμανση σε μία προκαθορισμένη θερμοκρασία, και στη συνέχεια του κλιβάνου, στην οποία η διαδικασία είναι πολύ αργή δροσερό φυσικά κατασκευής. Μετά την ανόπτηση καταφέρνουν να εξαλειφθεί η ανομοιογένεια της χημικής σύνθεσης ύλης, την απομάκρυνση των εσωτερικών τάσεων, για να επιτευχθεί δομή κόκκου και να βελτιώσει ως τέτοια, αλλά επίσης να μειώσει την σκληρότητα του κράματος για να διευκολυνθεί η περαιτέρω επεξεργασία τους. Υπάρχουν δύο τύποι της αναδιάταξης: αναδιάταξη ένα πρώτο και δεύτερο είδος.

Ανόπτηση του πρώτου είδους περιλαμβάνει την θερμική επεξεργασία, με αποτέλεσμα την αλλαγή της κατάστασης φάσης του κράματος είναι αμελητέα ή ανύπαρκτη. Έχει επίσης τις ποικιλίες του: ομογενοποιείται - θερμοκρασία ανόπτησης των 1100-1200, σε τέτοια κράματα συνθήκες παλαιωθεί για 8-15 ώρες, ανακρυστάλλωση (αν t 100-200) χρησιμοποιείται για την ανόπτηση του χάλυβα καρφωμένες, δηλαδή ήδη παραμορφώνεται κρύο.

Το δεύτερο είδος του ένα αστείο οδηγεί σε σημαντική κράμα αλλαγή φάσης. Έχει επίσης αρκετές ποικιλίες:

• Πλήρης ανόπτηση - θέρμανση του κράματος σε πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία των 30-50 δεικτών, χαρακτηριστική για αυτήν την ουσία και με τον εν λόγω ρυθμό ψύξης (200 / ώρα - ανθρακούχο χάλυβα, 100 / h και 50 / h - χαμηλού κράματος και υψηλής κράμα χάλυβες, αντίστοιχα).
• Μέρος - θέρμανση σε ένα κρίσιμο σημείο και αργή ψύξη.
• Διάχυση - θερμοκρασία 1100-1200 ανόπτησης.
• Ισοθερμικές - θέρμανσης είναι το ίδιο όπως και με πλήρη ανόπτηση, αλλά εν συνεχεία ταχεία ψύξη πραγματοποιείται σε θερμοκρασία ελαφρά κάτω από την κρίσιμη και αφήνεται να ψυχθεί στον αέρα.
• Κανονικοποιημένη - πλήρης ανόπτηση που ακολουθείται από ψύξη του μετάλλου στον αέρα, και όχι σε ένα φούρνο.

σκλήρυνση

Σκλήρυνση - μια χειραγώγηση του κράματος, του οποίου σκοπός είναι να επιτευχθεί ένα μαρτενσιτικό μέταλλο μετασχηματισμό, παρέχοντας μια μείωση στα προϊόντα ολκιμότητα και να αυξήσει την αντοχή του. Σκλήρυνση, καθώς επίσης και ανόπτηση περιλαμβάνει τη θέρμανση του μετάλλου στην κάμινο πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία με τη διαφορά θερμοκρασίας σβέσης είναι μεγαλύτερη ρυθμός ψύξης που λαμβάνει χώρα σε ένα λουτρό υγρού. Ανάλογα με το μέταλλο και ακόμη και το σχήμα αυτό χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι σκλήρυνσης:

• Σκλήρυνση στο ίδιο περιβάλλον, δηλ σε ένα λουτρό υγρού (νερό - για μεγάλα τμήματα, πετρέλαιο - για τα μικρά μέρη).
• Διαλείπουσα σκλήρυνση - ψύξης περνά δύο διαδοχικά βήματα: πρώτα στο υγρό (πάνω απότομη ψύκτη) σε μία θερμοκρασία των περίπου 300, στη συνέχεια, στον αέρα ή σε άλλο λουτρό του λαδιού.
• Το βήμα - το προϊόν για να επιτευχθεί η θερμοκρασία σκλήρυνσης, ψύχεται για ένα χρόνο εντός του τετηγμένου άλατος, που ακολουθείται από ψύξη στον αέρα.
• Ισοθερμικές - τεχνολογία είναι πολύ παρόμοιο με το βήμα-σβέσης, διαφέρει μόνο στο χρόνο συγκράτησης του προϊόντος σε θερμοκρασία μαρτενσιτικού μετασχηματισμού.
• Σβέσης και αυτο-ανοπτήσεως διαφέρει από άλλα είδη από το γεγονός ότι το θερμαινόμενο μεταλλικό δεν ψύχεται πλήρως, αφήνοντας στη μέση των θερμών μερών της γης. Ως αποτέλεσμα της χειραγώγησης του προϊόντος λαμβάνει σχετικά με τις ιδιότητες της αυξημένης αντοχής στην επιφάνεια και στη μέση του υψηλού ιξώδους. Αυτός ο συνδυασμός είναι απαραίτητη για κρουστά (σφυριά, καλέμια, κλπ).

αργία

Διακοπές - το τελικό στάδιο της θερμικής επεξεργασίας των κραμάτων που ορίζουν την τελική δομή μέταλλο. Ο κύριος σκοπός της θερμικής κατεργασίας είναι να μειωθεί η ευθραυστότητα του μεταλλικού προϊόντος. Η αρχή συνίσταται στη θέρμανση των τμημάτων σε μια θερμοκρασία κάτω από την κρίσιμη ψύξης. Δεδομένου ότι οι συνθήκες θερμικής επεξεργασίας και ο ρυθμός ψύξης των μεταλλικών προϊόντων για διάφορους σκοπούς μπορεί να διαφέρουν, τότε υπάρχουν τρία είδη διακοπών:

• θερμοκρασία θέρμανσης 350-600 σε μία τιμή κάτω από την κρίσιμη τιμή - Υψηλή. Αυτή η διαδικασία είναι πιο συχνά χρησιμοποιείται για μεταλλικές κατασκευές.
• Μέση - θερμική επεξεργασία στους t 350-500, επικρατεί για τα προϊόντα της άνοιξης και τα ελατήρια.
• Χαμηλή - θέρμανσης η θερμοκρασία του προϊόντος όχι υψηλότερη από 250 επιτρέπει να επιτευχθεί μια υψηλή αντοχή και φθορά μερών.

γηράσκων

Γήρανση - μια θερμική επεξεργασία κραμάτων, διεργασίες προκαλούν τερηδόνα υπερκορεσμένο μετάλλου, μετά την απόσβεση. Το αποτέλεσμα είναι η αύξηση της γήρανσης φάσμα σκληρότητα, αντοχή και ανθεκτικότητα του τελικού προϊόντος. Η γήρανση δεν επηρεάζει μόνο σίδηρο, αλλά επίσης και μη-σιδηρούχων μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων εύκολα παραμορφώσιμο κράματα αλουμινίου. Εάν το προϊόν μέταλλο σκληρύνει ηρεμία σε κανονική θερμοκρασία, υπάρχουν διαδικασίες, οι οποίες οδηγούν σε μια αυθόρμητη αύξηση στη δύναμη και μια μείωση στην ολκιμότητα. Αυτό ονομάζεται φυσικό μεταλλικό γήρανσης. Αν το ίδιο χειραγώγηση γίνεται σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, που θα ονομάζεται τεχνητή γήρανση.

κρυογονική επεξεργασία

Αλλαγές στη δομή των κραμάτων, και ως εκ τούτου οι ιδιότητές τους μπορεί να επιτευχθεί όχι μόνο υψηλό, αλλά και εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Θερμική επεξεργασία κραμάτων σε t κάτω από το μηδέν ονομάζεται κρυογονικές. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς της οικονομίας ως συμπλήρωμα για τη θέρμανση θεραπείες με υψηλές θερμοκρασίες, διότι επιτρέπει να μειωθεί σημαντικά το κόστος των διεργασιών των προϊόντων θερμικής σκλήρυνσης.

Κρυογονική κατεργασία των κραμάτων πραγματοποιείται σε t -196 ειδική κρυογονικής επεξεργαστή. Αυτή η τεχνολογία δίνει τη δυνατότητα να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των επεξεργασμένων εξαρτημάτων και ιδιότητες αντι-διάβρωση, καθώς και να εξαλείψει την ανάγκη για επαναλαμβανόμενες θεραπείες.

θερμομηχανικής επεξεργασίας

Η νέα μέθοδος της κραμάτων επεξεργασίας συνδυάζει την επεξεργασία των μετάλλων σε υψηλές θερμοκρασίες με μηχανική παραμόρφωση των αντικειμένων στην πλαστική κατάσταση. Thermo-μηχανική κατεργασία (ΤΜΤ) σε μία μέθοδο για διάπραξη μπορεί να είναι τριών τύπων:

• Χαμηλής θερμοκρασίας θερμομηχανικής επεξεργασίας αποτελείται από δύο στάδια: την πλαστική παραμόρφωση που ακολουθείται από σβέση και ο μετριασμός της μέρος. Η κύρια διαφορά από άλλα είδη ΤΜΟ - θερμοκρασίας θέρμανσης στην ωστενιτική κατάσταση του κράματος.
• Υψηλή ΤΜΟ περιλαμβάνει θέρμανση του κράματος σε μία μαρτενσιτική κατάσταση σε συνδυασμό με πλαστική παραμόρφωση.
• Προ - παραμόρφωση εκτελούνται σε t 20 που ακολουθείται από βαφή και επαναφορά του μετάλλου.

Χημική θερμική επεξεργασία

Αλλαγή της δομής και των ιδιοτήτων των κραμάτων και ίσως χρησιμοποιώντας χημικές-θερμική επεξεργασία, η οποία συνδυάζει θερμικές και χημικές επιδράσεις σε μέταλλα. Ο τελικός στόχος αυτής της διαδικασίας, εκτός από την πρόσδοση αυξημένη αντοχή, σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και δίνοντας ένα προϊόν λεπτομέρειες αντίσταση οξύ και αντοχή στη φωτιά. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τους ακόλουθους τύπους θερμικής επεξεργασίας:

• Συγκόλληση διεξάγεται για να προσδώσουν πρόσθετη επιφάνεια αντοχής τεμαχίου εργασίας. Η ουσία της διαδικασίας είναι να κορεστεί το μέταλλο άνθρακα. Συγκόλληση μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: στερεό και αέριο carburizing. Στην πρώτη περίπτωση, η επεξεργασία υλικό μαζί με τον άνθρακα και τον ενεργοποιητή τοποθετείται σε ένα φούρνο και θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ακολουθούμενη από τη γήρανση αυτή στο μέσο και ψύξη. Στην περίπτωση του προϊόντος αερίου ενανθράκωσης θερμαίνεται σε ένα φούρνο σε 900 κάτω από ένα συνεχή εκτόξευση του άνθρακα που περιέχει αέριο.
• Εναζώτωσης - μια χημική-θερμική επεξεργασία των μεταλλικών προϊόντων από τον κορεσμό της επιφάνειας σε μια ατμόσφαιρα αζώτου. Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι να ενισχύσει τις οριακές στοιχεία δύναμη και αυξάνουν την αντίσταση στη διάβρωση του.
• Κυανίωση - κορεσμός μετάλλου τόσο του αζώτου και του άνθρακα. Το μέσο μπορεί να είναι υγρό (τετηγμένο άνθρακα και που περιέχουν άζωτο-άλατα), και αέρια.
• Η διάχυση επιμετάλλωση είναι μία σύγχρονη μέθοδος για την επίτευξη της θερμικής αντοχής του μεταλλικού αντικειμένου, αντοχή σε οξέα και η ανθεκτικότητα. Η επιφάνεια αυτών των κραμάτων κορεσμένο με διάφορα μέταλλα (αλουμίνιο, χρώμιο) και μεταλλοειδή (πυρίτιο, βόριο).

Ιδιότητες του σιδήρου θερμικής επεξεργασίας

Χυτήριο κράματα σιδήρου έχει υποστεί θερμική επεξεργασία σε ελαφρώς διαφορετική τεχνολογία από τα μη σιδηρούχα κράματα μετάλλων. Σίδηρος (γκρι, υψηλής αντοχής, κράμα) περνά μέσα από τις ακόλουθες επεξεργασίες θερμότητας: ανόπτηση (σε t 500-650), την ομαλοποίηση, σκλήρυνση (στερεό, ισοθερμική, επιφάνεια), βαφής, εναζώτωσης (γκρι χυτοσίδηρο) αλουμινοποίηση (pearlitic χυτοσίδηρο), χρώμιο. Όλες αυτές οι διαδικασίες, ως αποτέλεσμα της βελτιώσουν σημαντικά τις ιδιότητες των τελικών τεχνουργήματα από σίδηρο: αυξημένη διάρκεια ζωής, την εξάλειψη του κινδύνου ρωγμές κατά τη χρήση του προϊόντος, να αυξήσει τη δύναμη και την αντοχή στη θερμότητα από χυτοσίδηρο.

Θερμική επεξεργασία σιδηρούχων κραμάτων

Μη σιδηρούχα μέταλλα και κράματα έχουν άριστες ιδιότητες από το άλλο, έτσι ώστε σε επεξεργασία με διαφορετικές μεθόδους. Έτσι, τα κράματα χαλκού της χημικής σύνθεσης για την ευθυγράμμιση υποβάλλεται σε ανακρυστάλλωση ανόπτηση. Για ορείχαλκο παρέχεται μια τεχνική ανόπτησης χαμηλής θερμοκρασίας (200-300), επειδή αυτό το κράμα είναι κεκλιμένο σε ένα υγρό περιβάλλον σε αυτόματη πυρόλυση. Bronze και υποβλήθηκε σε ομογενοποίηση ανόπτηση σε ποσοστό μέχρι και 550 t. Μαγνήσιο ανόπτηση, μετριάζεται, και υποβλήθηκαν σε τεχνητή γήρανση (φυσική γήρανση δεν παρουσιάζεται στο σκληρυμένο μαγνήσιο). Αλουμίνιο, καθώς και το μαγνήσιο, υποβάλλεται σε θερμική κατεργασία τρεις μεθόδους: ανόπτηση, βαφής και της γήρανσης, μετά την οποία οι παραμορφώσιμο κράματα αλουμινίου αυξήσει σημαντικά την αντοχή του. κράμα τιτανίου επεξεργασίας περιλαμβάνει: ανακρυστάλλωση ανόπτηση, βαφής, γήρανση, εναζώτωση και carburizing.

περίληψη

Θερμική επεξεργασία μετάλλων και των κραμάτων είναι μια σημαντική διαδικασία, τόσο σε μαύρο και μη σιδηρούχων μεταλλουργία. Η σύγχρονη τεχνολογία έχει μια ποικιλία μεθόδων θερμικής επεξεργασίας για να επιτευχθούν οι επιθυμητές ιδιότητες του κάθε τύπου σε επεξεργασία κραμάτων. Κάθε μέταλλο έχει το δικό του χαρακτηριστικό κρίσιμη θερμοκρασία του, πράγμα που σημαίνει ότι η θερμική κατεργασία θα πρέπει να πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τη συντακτικά και φυσικοχημικά ιδιαιτερότητες ουσία. Στο τέλος, αυτό όχι μόνο θα επιτύχει τα επιθυμητά αποτελέσματα, αλλά επίσης σε μεγάλο βαθμό να απλοποίηση των διαδικασιών παραγωγής.