ما هي العلاقة بين عملية معالجة الحرارة والتشوه والتشوه؟

أثناء المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم والألومنيوم ، يتم مواجهة قضايا مختلفة بشكل شائع ، مثل:

-وضع جزء من الجزء: يمكن أن يؤدي ذلك إلى تشوه جزئي ، وغالبًا ما يكون ذلك بسبب عدم كفاية إزالة الحرارة عن طريق وسيط التبريد بمعدل سريع بما يكفي لتحقيق الخصائص الميكانيكية المطلوبة.

التدفئة الرابية: هذا يمكن أن يؤدي إلى تشوه حراري ؛ وضع الجزء الصحيح يساعد في ضمان التدفئة.

-حراف: هذا يمكن أن يؤدي إلى ذوبان جزئي أو ذوبان تناقص.

-السطح التحجيم/أكسدة درجة الحرارة العالية.

-العلاج المتفوق أو غير الكافي للشيخوخة ، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى فقدان الخواص الميكانيكية.

-القوانين في معلمات الوقت/درجة الحرارة/التبريد التي يمكن أن تسبب انحرافات في الخواص الميكانيكية و/أو الفيزيائية بين الأجزاء والدفعات.

-من الناحية المعدلة ، يمكن أن يسهم التوحيد في درجة الحرارة ، وعدم كفاية وقت العزل ، وعدم كفاية التبريد أثناء المعالجة الحرارية في المحلول في عدم كفاية النتائج.

تعد المعالجة الحرارية عملية حرارية حاسمة في صناعة الألومنيوم ، دعنا نتعرف على معرفة أكثر ارتباطًا.

1. المعالجة

عمليات ما قبل المعالجة التي تحسن الهيكل وتخفيف الإجهاد قبل التبريد مفيدة للحد من التشويه. تتضمن المعالجة المسبقة عادةً عمليات مثل الصلب الشباني والتخفيف من الإجهاد ، ويعتمد البعض أيضًا مع العلاج بالتخفيف والتراجع أو التطبيع.

الإجهاد تخفيف الصلب: أثناء الآلات ، يمكن أن تتطور الضغوط المتبقية بسبب عوامل مثل طرق الآلات ، ومشاركة الأدوات ، وسرعات القطع. يمكن أن يؤدي التوزيع غير المتكافئ لهذه الضغوط إلى التشويه أثناء التبريد. للتخفيف من هذه الآثار ، من الضروري التخلص من الإجهاد قبل التبريد. درجة الحرارة لتخفيف الإجهاد هي عمومًا 500-700 درجة مئوية. عند التسخين في وسط الهواء ، يتم استخدام درجة حرارة 500-550 درجة مئوية مع وقت عقد من 2-3 ساعات لمنع الأكسدة وإزالة الكرب. يجب مراعاة التشويه الجزئي بسبب الوزن الذاتي أثناء التحميل ، وتشبه الإجراءات الأخرى الصلب القياسي.

قم بتسخين المعالجة لتحسين الهيكل: ويشمل ذلك التشويش على الصلب ، والتبريد والتهدئة ، وتطبيع العلاج.

-تصلب الصلب: ضروري لأدوات الكربون الصلب وصلب سبيكة أثناء المعالجة الحرارية ، يؤثر الهيكل الذي تم الحصول عليه بعد التخلص من الصلب بشكل كبير على اتجاه التشويه أثناء التبريد. عن طريق ضبط بنية ما بعد الإلغاء ، يمكن للمرء أن يقلل من التشويه المنتظم أثناء التبريد.

-أساليب ما قبل المعالجة: يمكن استخدام طرق مختلفة للحد من تشويه التبريد ، مثل التبريد والتعهد ، وتطبيع العلاج. إن اختيار المعالجات المسبقة المناسبة مثل التبريد والخداع ، وتطبيع المعالجة بناءً على سبب التشويه ويمكن أن يقلل مادة الجزء بشكل فعال من التشويه. ومع ذلك ، فإن الحذر ضروري للضغوط المتبقية وزيادة الصلابة بعد التهدئة ، وخاصة المعالجة المعطلة والخسارة يمكن أن يقلل من التوسع أثناء التبريد في الفولاذ الذي يحتوي على W و MN ، ولكن له تأثير ضئيل على تقليل التشوه في الفولاذ مثل GCR15.

في الإنتاج العملي ، يعد تحديد سبب تبريد التشويه ، سواء كان ذلك بسبب الضغوط المتبقية أو بنية سوء ، ضروريًا للعلاج الفعال. يجب أن يتم تجديد تخفيف الإجهاد للتشويه الناجم عن الضغوط المتبقية ، في حين أن العلاجات مثل التخفيف من تغيير الهيكل ليست ضرورية ، والعكس صحيح. عندها فقط يمكن تحقيق هدف تقليل تشويه التبريد لخفض التكاليف وضمان الجودة.

2. Queching عملية التدفئة

تبريد درجة الحرارة: تؤثر درجة حرارة التبريد بشكل كبير على التشويه. يمكننا تحقيق الغرض من تقليل التشوه عن طريق ضبط درجة حرارة التبريد ، أو أن بدل الآلات المحجوز هو نفس درجة حرارة التبريد لتحقيق الغرض من الحد ، وذلك لتقليل بدل الآلات اللاحق. لا يرتبط تأثير درجة حرارة التبريد على تشوه التبريد فقط بالمواد المستخدمة في قطعة العمل ، ولكنها تتعلق أيضًا بحجم وشكل العمل. عندما يكون شكل وحجم قطعة العمل مختلفة تمامًا ، على الرغم من أن مادة الشغل هي نفسها ، فإن اتجاه تشوه التبريد مختلف تمامًا ، ويجب على المشغل الانتباه إلى هذا الموقف في الإنتاج الفعلي.

تبريد عقد الوقت: لا يضمن اختيار وقت الاحتفاظ فقط بالتدفئة الشاملة وتحقيق الصلابة المطلوبة أو الخصائص الميكانيكية بعد التبريد ولكن أيضًا يعتبر تأثيره على التشويه. يزيد من وقت التمسك بالموضوع بشكل أساسي من درجة حرارة التبريد ، وخاصةً واضحة بالنسبة للكربون العالي والفولاذ الكروم المرتفع.

طرق التحميل: إذا تم وضع قطعة العمل في شكل غير معقول أثناء التسخين ، فسوف يتسبب ذلك في تشوه بسبب وزن الشغل أو التشوه بسبب البثق المتبادل بين القطع ، أو التشوه بسبب التدفئة والتبريد غير المتفوقة بسبب التراص المفرط في قطع العمل.

طريقة التدفئة: بالنسبة إلى قطع العمل المعقدة على شكل سماكة ، وخاصة تلك ذات العناصر العالية من الكربون والسبائك ، فإن عملية التدفئة البطيئة والموحدة أمر بالغ الأهمية. غالبًا ما يكون استخدام التسخين المسبق ضروريًا ، ويتطلب أحيانًا دورات مسخّلة متعددة. بالنسبة إلى قطع العمل الأكبر التي لا يتم علاجها بشكل فعال من خلال التسخين ، فإن استخدام فرن مقاومة الصندوق مع التدفئة التي يتم التحكم فيها يمكن أن يقلل من التشوه الناجم عن التدفئة السريعة.

3. عملية التبريد

إن تبريد التشوه ينتج في المقام الأول من عملية التبريد. تؤثر الاختيار المتوسطة على التبريد الصحيح ، والتشغيل الماهر ، وكل خطوة من عملية التبريد بشكل مباشر على تشوه التبريد.

اختياري اختيار متوسطة: مع ضمان الصلابة المطلوبة بعد التردد ، ينبغي تفضيل وسائل الإعلام الأكثر اعتدالا لتقليل التشويه. باستخدام وسائل الحمام الساخنة للتبريد (لتسهيل الاستقامة بينما لا يزال الجزء ساخنًا) أو يوصى حتى تبريد الهواء. يمكن أن تحل الوسائط ذات معدلات التبريد بين الماء والزيت أيضًا أن تحل محل الوسائط المزدوجة ذات الزيوت المائية.

-تبريد الهواء التبريد: يعد تبريد الهواء فعالًا لتقليل تشوه التبريد من الفولاذ عالي السرعة والفولاذ الصلب والكروم والبلاط عن الهواء. بالنسبة للصلب 3CR2W8V الذي لا يتطلب صلابة عالية بعد التبريد ، يمكن أيضًا استخدام تبريد الهواء لتقليل التشوه عن طريق ضبط درجة حرارة التبريد بشكل صحيح.

- التبريد والتبريد: الزيت هو وسيلة تبريد مع معدل تبريد أقل بكثير من الماء ، ولكن بالنسبة لتلك القمامة ذات الصلابة العالية ، والحجم الصغير ، والشكل المعقد ، وميل التشوه الكبير ، فإن معدل تبريد الزيت مرتفع للغاية ، ولكن بالنسبة للأعمدة ذات الحجم الصغير ولكن ضعيف الصلابة ، معدل تبريد الزيت غير كافٍ. من أجل حل التناقضات المذكورة أعلاه واستفادة كاملة من التبريد للزيت لتقليل تشوه التبريد في قطع العمل ، اعتمد الناس طرقًا لضبط درجة حرارة الزيت وزيادة درجة حرارة التبريد لتوسيع استخدام الزيت.

- تغيير درجة حرارة زيت التبريد: استخدام نفس درجة حرارة الزيت للتخدير لتقليل تشوه التبريد لا يزال لديه المشكلات التالية ، أي عندما تكون درجة حرارة الزيت منخفضة ، فإن تشوه التبريد لا يزال كبيرًا ، وعندما تكون درجة حرارة الزيت مرتفعة ، يكون من الصعب التأكد الشغل بعد تبريد صلابة. في ظل التأثير المشترك للشكل والمواد لبعض قطع العمل ، فإن زيادة درجة حرارة زيت التبريد قد تزيد أيضًا من تشوهه. لذلك ، من الضروري للغاية تحديد درجة حرارة زيت زيت التبريد بعد اجتياز الاختبار وفقًا للظروف الفعلية لمادة الشغل وحجم وشكل المساكن.

عند استخدام الزيت الساخن للتخفيف ، من أجل تجنب الحريق الناجم عن ارتفاع درجة حرارة الزيت الناتجة عن التبريد والتبريد ، يجب أن تكون معدات مكافحة الحرائق اللازمة بالقرب من خزان الزيت. بالإضافة إلى ذلك ، يجب اختبار مؤشر جودة زيت التبريد بانتظام ، ويجب تجديد الزيت الجديد أو استبداله في الوقت المناسب.

- في درجة حرارة التبريد: هذه الطريقة مناسبة لقطع عمل الصلب الكربوني الصغير المقطع الكربوني وقطع عمل فولاذية أكبر قليلاً لا يمكن أن تلبي متطلبات الصلابة بعد التدفئة والحفاظ على الحرارة في درجات حرارة التبريد العادية وإخماد الزيت. عن طريق زيادة درجة حرارة التبريد بشكل مناسب ثم تبريد الزيت ، يمكن تحقيق تأثير تصلب وتقليل التشوه. عند استخدام هذه الطريقة لإخماد ، يجب توخي الحذر لمنع مشاكل مثل توخيل الحبوب ، وتقليل الخصائص الميكانيكية وعمر الخدمة في قطعة العمل بسبب زيادة درجة حرارة التبريد.

- التصنيف و Austempering: عندما تتمكن صلابة التبريد من تلبية متطلبات التصميم ، يجب استخدام التصنيف و ustempering من وسيط الحمام الساخن بشكل كامل لتحقيق الغرض من تقليل تشوه التبريد. هذه الطريقة فعالة أيضًا بالنسبة إلى قابلية الصلب المنخفضة ، الصلب الهيكلي للكربون الصغير والصلب للأدوات ، وخاصة الفولاذ المحتوية على الكروم وقطع عمل فولاذية عالية السرعة مع صلابة عالية. إن تصنيف متوسط ​​الحمام الساخن وطريقة التبريد في Austempering هي طرق التبريد الأساسية لهذا النوع من الصلب. وبالمثل ، فهو فعال أيضًا بالنسبة لتلك الفولاذ الكربوني والفولاذ الهيكلي المنخفضة التي لا تتطلب صلابة عالية التبريد.

عند التبريد بالحمام الساخن ، يجب الانتباه إلى: المشكلات التالية:

أولاً ، عند استخدام حمام الزيت للدرجات والتخفيف متساوي الحرارة ، يجب التحكم في درجة حرارة الزيت بشكل صارم لمنع حدوث النار.

ثانياً ، عند التبريد بدرجات ملح نترات ، يجب أن يكون خزان ملح نترات مزودًا بأدوات ضرورية وأجهزة تبريد الماء. للحصول على احتياطات أخرى ، يرجى الرجوع إلى المعلومات ذات الصلة ، ولن تكررها هنا.

ثالثًا ، يجب التحكم في درجة حرارة متساوي الحرارة بشكل صارم أثناء تبريد متساوي الحرارة. درجة حرارة عالية أو منخفضة لا تؤدي إلى تقليل تشوه التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء Austempering ، يجب اختيار طريقة تعليق الشغل لمنع التشوه الناجم عن وزن الشغل.

رابعًا ، عند استخدام التبريد المتساوي أو المتدرج لتصحيح شكل قطعة العمل بينما تكون ساخنة ، يجب أن تكون الأدوات والتركيبات مجهزة بالكامل ، ويجب أن يكون الإجراء سريعًا أثناء التشغيل. منع الآثار الضارة على جودة التبريد من قطعة العمل.

عملية التبريد: التشغيل الماهر أثناء عملية التبريد له تأثير كبير على تشوه التبريد ، خاصة عند استخدام وسائل تبريد الماء أو الزيت.

-تصحيح الاتجاه لتبريد الدخول المتوسطة: عادة ، يجب إخماد قطع العمل المتوازنة أو المطدودة بشكل متماثل في الوسط. يمكن إخماد الأجزاء غير المتماثلة بزاوية. يهدف الاتجاه الصحيح إلى ضمان تبريد موحد عبر جميع الأجزاء ، مع دخول مناطق تبريد أبطأ إلى الوسط أولاً ، تليها أقسام تبريد أسرع. النظر في شكل قطعة العمل وتأثيره على سرعة التبريد أمر حيوي في الممارسة.

-زع قطع العمل في وسط التبريد: يجب أن تواجه أجزاء التبريد البطيئة وسط التبريد. يجب أن تتبع قطع العمل ذات الشكل المتماثل مسارًا متوازنًا وموحدًا في الوسط ، مع الحفاظ على سعة صغيرة وحركة سريعة. بالنسبة إلى قطع العمل الرقيقة والمطدة ، يكون الاستقرار أثناء التبريد أمرًا بالغ الأهمية. تجنب التأرجح والنظر في استخدام المشابك بدلاً من ربط الأسلاك لتحكم أفضل.

-جوة من التبريد: يجب إخماد قطع العمل بسرعة. لا سيما بالنسبة إلى قطع العمل الرقيقة التي تشبه القضيب ، يمكن أن تؤدي سرعات التبريد الأبطأ إلى زيادة تشوه الانحناء والاختلافات في التشوه بين الأقسام التي تم إخمادها في أوقات مختلفة.

-تبريد يسيطر عليها: بالنسبة إلى قطع العمل ذات الاختلافات الكبيرة في حجم المقطع العرضي ، حماية أقسام تبريد أسرع مع مواد مثل حبل الأسبستوس أو الأوراق المعدنية لتقليل معدل التبريد وتحقيق تبريد موحد.

-وقت التبريد في الماء: من أجل قطع العمل التي تعاني بشكل رئيسي من التشوه بسبب الإجهاد الهيكلي ، تقصر وقت التبريد في الماء. بالنسبة إلى قطع العمل التي تخضع بشكل أساسي لتشوه بسبب الإجهاد الحراري ، تمديد وقت التبريد في الماء لتقليل تشوه التبريد.

حرره ماي جيانغ من Mat Aluminium