عملية المعالجة الحرارية في معالجة الألومنيوم

1) التلدين والتطبيع

تُستخدم التلدين والتطبيع لمواد الألومنيوم الخام المُشغولة حراريًا. غالبًا ما يُلَدَّن الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.5% لتقليل صلابته وسهولة قطعه؛ ويُستخدم الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي الذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 0.5% لتجنب التصاقه بالسكين عند انخفاض صلابته. وتُستخدم معالجة التطبيع أيضًا. كما يُمكن للتلدين والتطبيع تحسين حبيبات المادة الخام وتجانس بنيتها، والتحضير للمعالجة الحرارية اللاحقة. عادةً ما تُرتَّب عمليتا التلدين والتطبيع بعد تصنيع المادة الخام وقبل التشغيل الخشن.

2) علاج الشيخوخة

يتم استخدام معالجة الشيخوخة بشكل أساسي لإزالة الضغوط الداخلية الناتجة عن تصنيع الفراغات والتشغيل الآلي.

لتجنب عبء النقل الزائد، يكفي إجراء معالجة تقادم واحدة للأجزاء ذات الدقة العامة قبل التشطيب. أما الأجزاء ذات الدقة العالية، مثل صندوق آلة التثقيب، فيجب إجراء معالجتين أو أكثر. أما الأجزاء البسيطة، فلا تحتاج عادةً إلى معالجة تقادم.

بالإضافة إلى عمليات الصب، بالنسبة لبعض القطع الدقيقة ذات الصلابة الضعيفة، مثل براغي الدقة، ولضمان دقة تصنيعها، غالبًا ما تُجرى معالجات تقادم متعددة بين التشغيل الخشن والتشطيب شبه النهائي، وذلك لإزالة الإجهاد الداخلي الناتج أثناء المعالجة. كما يُنصح بإجراء معالجة تقادم لبعض أجزاء العمود بعد عملية التقويم.

3) التبريد والتهدئة

يشير التبريد والتطبيع إلى التبريد بدرجة حرارة عالية بعد التبريد. يمكن الحصول على بنية سوربيت موحدة ومُحسّنة، وهي مُحضّرة لتقليل التشوه أثناء تبريد السطح والمعالجة بالنيتريد. لذلك، يمكن استخدام التبريد والتطبيع أيضًا كمعالجة تسخين مسبق.

بفضل الخصائص الميكانيكية الشاملة الأفضل لأجزاء التبريد والتهدئة، يمكن استخدامها أيضًا كعملية معالجة حرارية نهائية لبعض الأجزاء التي لا تتطلب صلابة عالية ومقاومة للتآكل.

تهدف المعالجة الحرارية النهائية إلى تحسين الخواص الميكانيكية، كالصلابة ومقاومة التآكل والمتانة. وتشمل عمليات المعالجة الحرارية التبريد، والتكرير، والتبريد، والنيترة.

1) الإخماد

يُقسم التبريد إلى تبريد سطحي وتبريد كلي. يُستخدم التبريد السطحي على نطاق واسع نظرًا لانخفاض تشوهه وأكسدته وإزالة الكربون منه، كما يتميز بقوة خارجية عالية ومقاومة ممتازة للتآكل، مع الحفاظ على متانة داخلية جيدة ومقاومة قوية للصدمات. لتحسين الخواص الميكانيكية لأجزاء التبريد السطحي، غالبًا ما تُجرى المعالجة الحرارية، مثل التبريد والتطبيع، كمعالجة حرارية مسبقة. تشمل مراحل المعالجة العامة: التقطيع، التشكيل، التطبيع، التلدين، التشغيل الخشن، التبريد والتطبيع، التشطيب شبه النهائي، التبريد السطحي، التشطيب.

2) التكرير والتبريد

الكربنة والتبريد هي عملية لزيادة محتوى الكربون في الطبقة السطحية للقطعة أولاً، وبعد التبريد، تكتسب الطبقة السطحية صلابة عالية، بينما يحتفظ الجزء الداخلي بقوة معينة وصلابة ومرونة عالية. تنقسم الكربنة إلى كربنة كلية وكربنة جزئية. عند إجراء الكربنة الجزئية، يجب اتخاذ تدابير لمنع تسرب الأجزاء غير المكربنة. ولأن الكربنة والتبريد تسببا في تشوه كبير، ولأن عمق الكربنة يتراوح عادةً بين 0.5 و2 مم، فإن عملية الكربنة عادةً ما تكون بين نصف التشطيب والتشطيب.

تشمل عملية المعالجة عادةً: القطع، التشكيل، التطبيع، التشغيل الخشن، التشطيب شبه النهائي، التكرير والتبريد، والتشطيب. عند اتباع الجزء غير المكربن ​​لعملية التكرير والتبريد خطة إزالة الطبقة المكربنة الزائدة بعد زيادة هامش التكرير، يجب ترتيب عملية إزالة الطبقة المكربنة الزائدة بعد التكرير والتبريد، وقبل التبريد.

3) معالجة النترتة

النترتة هي عملية تسلل ذرات النيتروجين إلى سطح معدني للحصول على طبقة من المركبات المحتوية على النيتروجين. تُحسّن طبقة النترتة صلابة سطح القطعة، ومقاومتها للتآكل، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل. نظرًا لانخفاض درجة حرارة معالجة النترتة، وانخفاض التشوه، وسمك طبقة النترتة، الذي لا يتجاوز عادةً 0.6-0.7 مم، يجب تأجيل عملية النترتة قدر الإمكان. لتقليل التشوه أثناء النترتة، عادةً ما يتم إجراء عملية تطبيع على درجة حرارة عالية لتخفيف الإجهاد.

تم تحريره بواسطة ماي جيانج من MAT Alumin