חישול פלדה כסוג של טיפול בחום. טכנולוגיה של מתכות

יצירה וניהול של חומרים חדשיםהמאפיינים של אמנות המתכת. אחד הכלים שלה הוא טיפול בחום. תהליכים אלה מאפשרים לך לשנות את המאפיינים ובהתאם, היקף השימוש של סגסוגות. חישול של פלדה היא אופציה נפוצה לחיסול פגמים בייצור במוצרים, הגדלת כוחם ואמינותם.

המשימות של התהליך וריאציותיו

פעולות החישול מבוצעות על מנת:

• אופטימיזציה של המבנה intracrystalline, הזמנת של אלמנטים נתוך;
• מזעור של עיוותים פנימיים ומדגיש עקב שינויים בטמפרטורה טכנולוגית מהירה;
• הגדלת הציות של אובייקטים לעיבוד שלאחר מכן.

הפעולה הקלאסית נקראת "חישול מלא,עם זאת, ישנם מספר סוגים שלה, בהתאם המאפיינים שצוין ותכונות של משימות: שלם, נמוך, דיפוזיה (homogenization), isothermal, recrystallization, נורמליזציה. כולם דומים באופן עקרוני, אבל המצבים של טיפול בחום של פלדות שונים באופן משמעותי.

עיבוד תרמי המבוסס על התרשים

כל התמורות בתעשיית הברזל והפלדההמבוססת על משחק של טמפרטורות, ברור להתכתב תרשים של סגסוגות ברזל פחמן. זהו סיוע חזותי לקביעת מיקרו של פלדות פחמן או ברזל יצוק, כמו גם נקודות השינוי של מבנים ותכונותיהם תחת השפעת חימום או קירור.

הטכנולוגיה של מתכות מוסדר על ידי לוח הזמנים הזהכל סוגי חישול של פלדות פחמן. עבור חסר, נמוך, וגם עבור recrystallization, את "מתחיל" ערכי הטמפרטורה הם קו PSK, כלומר הנקודה הקריטי שלה Ac₁. חישול מלא ונורמליזציה של פלדה מכוונים תרמית לקו תרשים GSE, נקודות קריטיות שלה Ac₃ ו Ac_מ. כמו כן, התרשים קובע בבירור את הקשר של שיטת טיפול בחום מסוים עם סוג החומר ביחס לתוכן הפחמן והאפשרות המקבילה לביצועו עבור סגסוגת מסוימת.

חישול מלא

אובייקטים: יציקות forgings מן מראש allutoyoy סגסוגת, בעוד הרכב של פלדה צריך למלא את הפחמן בסכום של עד 0.8%.

מטרה:

• את השינוי המרבי במיקרו מתקבל על ידי הליהוק ולחץ חם, הפחתה של הרכב גס גרגר גרגרי-גרגרי גס גס לתוך אחיד עדין גרגר;
• צמצום קשיות והגברת תאימות עבור עיבוד שלאחר מכן.

טכנולוגיה. הטמפרטורה חישול של פלדה הוא 30-50 מעלות צלזיוס מעל נקודה קריטית Ac₃. כאשר המתכת מגיעה לתרמיקה שצויןהמאפיינים שלהם נשמרים ברמה זו זמן מה, ומאפשרים את כל השינויים הדרושים כדי להשלים. דגנים גדולים pearlitic ו ferritic לחלוטין לעבור austenite. השלב הבא הוא קירור איטי עם הכבשן, שבמהלכו פרית פרלייט, שיש גרגר דק ומבנה הומוגני, מופרדים שוב מן austenite.

חישול מלא של פלדה מאפשר לנו לחסל את הפגמים הפנימיים המורכבים ביותר, אבל זה מאוד ארוך ואנרגיה אינטנסיבית.

חישול שלם

אובייקטים: פלדות Doeutectoid ללא הטרוגניות פנימיים רציניים.

מטרה: גריסה וריכוך של גרגר הפנינה, מבלי לשנות את בסיס הפריט.

טכנולוגיה. החימום של המתכת לטמפרטורות נופל הפער בין נקודות קריטיות Ac₁ ו Ac₃. הפקת החסר בתנור עם יציבההמאפיינים מסייעים להשלים את התהליכים הדרושים. הקירור נעשה לאט, יחד עם התנור. ליד הפלט, אותו מבנה pearlite-ferritic בסדר גרגר מתקבל. עם אפקט תרמי זה, פרלייט הופך להיות בסדר גרגר, הפרית נשאר ללא שינוי באופן קריסטלי, והוא יכול רק להשתנות מבנית, גם שחיקה.

חישול שלם של פלדה מאפשר לך לאזן את המצב הפנימי ואת המאפיינים של אובייקטים פשוטים, זה פחות אנרגיה אינטנסיבית.

חישול נמוך (recrystallization)

אובייקטים: כל סוגי פלדה פחמן מגולגל, סגסוגת פלדה עם תוכן פחמן של 0.65% (למשל, מיסב הכדור), חלקים וחסר של מתכות לא ברזליות שאינן מכילות פגמים פנימיים רציניים, אך דורשים תיקון שאינו כוח אינטנסיבי.

מטרה:

• הסרה של לחצים פנימיים ועבודה קרה עקב השפעתם של דפורמציה קרה וחמה;
• חיסול של השלכות שליליות של קירור אחיד של מבנים מרותך, עלייה של משיכות וחוזק של המפרקים;
• הומוגניות של מיקרו של מוצרים מטלורגיה שאינם ברזלי;
• Spheroidization של פרלייט lamellar - נותן לו צורה פרטנית.

טכנולוגיה.

החימום של החלקים נעשה ב 50-100 מעלות צלזיוס מתחת לנקודה קריטית Ac₁. בהשפעת השפעות אלה,שינויים פנימיים קלים. התהליך הטכנולוגי כולו לוקח בערך 1-1.5 שעות. ערכים משוערים של מרווחי טמפרטורה עבור חומרים מסוימים:

1. פחמן פלדה וסגסוגות נחושת - 600-700 ° C.
2. סגסוגות ניקל - 800-1200 ° C.
3. סגסוגות אלומיניום - 300-450 ° C.

קירור מתבצע באוויר. עבור פלדות martensitic ו bainitic, הטכנולוגיה של מתכות מספק שם אחר עבור תהליך זה - הרפיה גבוהה. זוהי דרך פשוטה ובמחיר סביר כדי לשפר את המאפיינים של חלקים ומבנים.

הומוגניזציה (חישול דיפוזיה)

חפצים: מוצרי יציקה גדולים, יציקות מיוחדות של סגסוגת פלדה.

מטרה: חלוקה אחידה של האטומים של אלמנטים נתוך מעל סריגי הבדולח ואת הנפח כולו של מטיל כתוצאה של דיפוזיה טמפרטורה גבוהה; ריכוך המבנה של billet, הפחתת הקושי שלה לפני ביצוע פעולות טכנולוגיות נוספות.

טכנולוגיה. החומר מחומם עד לטמפרטורות גבוהות של 1000-1200 מעלות צלזיוס. מאפיינים תרמי יציב חייב להישמר במשך זמן רב - כ 10-15 שעות, בהתאם לגודל ומורכבות של מבנה יצוק. לאחר השלמת כל השלבים של טמפרטורות גבוהות הטמפרטורה, איטי קירור כדלקמן.

תהליך מייגע, אך יעיל מאוד של השוואת מיקרו של מבנים גדולים.

חישול איזותרמי

אובייקטים: פלדה גיליון של פחמן פלדה, מוצרים מסגסוגת alloyed וסגסוגות גבוהה.

מטרה: כדי לשפר את המיקרו, כדי להסיר פגמים פנימיים עם פחות זמן.

טכנולוגיה. המתכת בתחילה מחומם לטמפרטורות חישול מלא עומד הזמן הדרוש לשינוי של כל מבנים זמינים לתוך austenite. ואז לאט מגניב על ידי טבילה מלח אדום חם. כאשר החום מגיע 50-100 מעלות צלזיוס מתחת לנקודת Ac₁ ממוקם כבשן במטרה לשמור על זה ברמה זו במשך הזמן הנדרש עבור השינוי המלא של austenite לתוך perlite ו cementite. הקירור הסופי מתרחש באוויר.

השיטה מאפשרת להשיג את המאפיינים הנדרשים של billets עשוי פלדה alloyed, תוך חיסכון בזמן, לעומת חישול מלא.

נורמליזציה

אובייקטים: יציקות, forgings וחלקים נמוך פחמן, בינוני פחמן פלדה סגסוגת נמוכה.

המטרה: לייעל את המצב הפנימי, נותן את הקושי הרצוי וכוח, שיפור המצב הפנימי לפני השלבים הבאים של טיפול בחום עיבוד.

טכנולוגיה. הפלדה מחוממת לטמפרטורות הנמצאות מעט מעל קו ה- GSE ונקודות הביקורת שלה, מוחזקות ומקוררות באוויר. לפיכך, מהירות ההשלמה של התהליך עולה. עם זאת, באמצעות הליך זה, אתה יכול להשיג מבנה רגוע רגוע רק במקרה כאשר הרכב הפלדה נקבעת על ידי פחמן בסכום של לא יותר מ 0.4%. עם הגדלת כמויות של פחמן, קשיות מגדילה. לאחר נורמליזציה, פלדה זהה יש קשיות רבה יותר יחד עם גרגר בסדר הממוקם באופן אחיד. הטכניקה מאפשרת להגדיל באופן משמעותי את ההתנגדות של סגסוגות לשבר ועמידה על עיבוד.

ליקויי חישול אפשריים

במהלך ביצוע של פעולות טיפול בחום, יש צורך לדבוק המצבים המפורטים של חימום בטמפרטורה וקירור. במקרה של הפרת הדרישות, פגמים שונים עשויים להתרחש.

1. משטח חמצון ויצירתדרוס במהלך הניתוח, המתכת החמה מגיבה עם חמצן באוויר, מה שמוביל להיווצרות קנה מידה על פני השטח של העוּבָד. לניקוי מכני או עם כימיקלים מיוחדים.
2. פחמן שחיקה. כמו כן מתרחשת כתוצאה מהשפעת החמצן על המתכת החמה. צמצום כמות הפחמן בשכבת פני השטח מוביל לירידה בתכונות מכניות וטכנולוגיות. על מנת למנוע תהליכים אלה, פלדה צריך להיות annealed במקביל עם הקדמה של גזים מגן לתוך תנור, המשימה העיקרית של אשר היא למנוע את סגסוגת מ אינטראקציה עם חמצן.
3. התחממות יתר. זוהי תוצאה של חשיפה ארוכה בתנור בטמפרטורה גבוהה. יש לה תוצאה של צמיחה מופרזת של דגנים, רכישת מבנה גס הטרוגני גרגר, שבריריות מוגברת. כפוף לתיקון על ידי ביצוע שלב נוסף של חישול מלא
4. נשרף זה מתרחש כתוצאה העולה על הערכים המותרים של חימום והזדקנות, מוביל להרס של קשרים בין דגנים מסוימים, לחלוטין נזק לכל מבנה המתכת ואינו כפוף לתיקון.

כדי למנוע כשלים, חשוב לבצע בבירור טיפול בחום משימות, בעלי כישורים מקצועיים ושליטה מלאה על התהליך.

פלדה חישול הוא יעיל מאוד.הטכנולוגיה של הבאת מיקרו של חלקים של מורכבות כלשהי ואת הרכב למבנה הפנימי אופטימלי ומצב זה נדרש בשלבים הבאים של השפעות תרמיות, עיבוד שבבי מבוא

</ p>>