Termiskās apstrādes pamatu kopsavilkums!

Termiskā apstrāde attiecas uz metāla termisko procesu, kurā materiāls tiek uzkarsēts, noturēts un atdzesēts, karsējot cietā stāvoklī, lai iegūtu vēlamo organizāciju un īpašības.

I. Termiskā apstrāde

1. Normalizēšana: tērauds vai tērauda detaļas, kas uzkarsētas līdz kritiskajam AC3 vai ACM punktam virs atbilstošās temperatūras, lai atdzesētu gaisā noteiktu laiku, iegūstot perlīta tipa termiskās apstrādes procesa organizāciju.

2. Atkvēlināšana: eitektiskā tērauda sagatave, kas uzkarsēta līdz AC3 virs 20–40 grādiem, pēc tam, kad kādu laiku turēja, krāsnī lēnām atdzesēta (vai aprakta smiltīs vai kaļķos) līdz 500 grādiem zem gaisa termiskās apstrādes procesa.

3. Cietā šķīduma termiskā apstrāde: sakausējumu karsē līdz augstas temperatūras vienfāzes apgabalam ar nemainīgu temperatūru, lai uzturētu lieko fāzi pilnībā izšķīdinātu cietajā šķīdumā, un pēc tam ātri atdzesē, lai iegūtu pārsātināta cietā šķīduma termiskās apstrādes procesu.

4. Novecošana: Pēc cietā šķīduma termiskās apstrādes vai sakausējuma aukstās plastiskās deformācijas, kad to novieto istabas temperatūrā vai tur nedaudz augstākā temperatūrā par istabas temperatūru, tā īpašības laika gaitā mainās.

5, cietā šķīduma apstrāde: lai sakausējums dažādās fāzēs pilnībā izšķīstu, stiprinātu cieto šķīdumu un uzlabotu izturību un izturību pret koroziju, novērstu stresu un mīkstināšanu, lai turpinātu formēšanas apstrādi.

6, Novecošanas apstrāde: karsēšana un noturēšana stiegrojuma fāzes nogulšņu temperatūrā, lai stiegrojuma fāzes nogulsnēšanās nogulsnētos, sacietētu un uzlabotu izturību.

7. Rūdīšana: tērauda austenitizācija pēc atdzesēšanas ar atbilstošu dzesēšanas ātrumu, lai sagataves šķērsgriezums būtu pilnīgi vai daļēji nestabils organizatoriskās struktūras ziņā, piemēram, martensīta transformācijas procesā.

8. Rūdīšana: rūdītā sagatave tiks uzkarsēta līdz kritiskajam punktam AC1 zem atbilstošās temperatūras noteiktu laika periodu un pēc tam atdzesēta saskaņā ar metodes prasībām, lai iegūtu vēlamo termiskās apstrādes procesa organizāciju un īpašības.

9. Tērauda karbonitridēšana: karbonitridēšana ir process, kurā tērauda virsmas slānī vienlaikus tiek ievadīts ogleklis un slāpeklis. Parastā karbonitridēšana ir pazīstama arī kā cianīda apstrāde, vidējas temperatūras gāzes karbonitridēšana un plaši tiek izmantota zemas temperatūras gāzes karbonitridēšana (t.i., gāzes nitrokarburizācija). Vidējas temperatūras gāzes karbonitridēšanas galvenais mērķis ir uzlabot tērauda cietību, nodilumizturību un noguruma izturību. Zemas temperatūras gāzes karbonitridēšana ir nitridēšana, kuras galvenais mērķis ir uzlabot tērauda nodilumizturību un triecienizturību.

10. Rūdīšanas apstrāde (rūdīšana un atlaidināšana): parasti rūdīšanu un atlaidināšanu veic augstā temperatūrā kombinācijā ar termisko apstrādi, kas pazīstama kā rūdīšanas apstrāde. Rūdīšanas apstrāde tiek plaši izmantota dažādās svarīgās konstrukcijas daļās, īpaši tajās, kas darbojas ar mainīgām slodzēm, piemēram, klaņiem, skrūvēm, zobratiem un vārpstām. Pēc rūdīšanas, lai iegūtu rūdīta sohnīta struktūru, tā mehāniskās īpašības ir labākas nekā tādas pašas cietības normalizētam sohnītam. Tā cietība ir atkarīga no augstās rūdīšanas temperatūras, tērauda rūdīšanas stabilitātes un sagataves šķērsgriezuma izmēra, parasti no HB200 līdz 350.

11. Cietlodēšana: ar cietlodēšanas materiālu tiks izmantoti divu veidu sagataves karsēšanas un kausēšanas procesi, kas savienoti kopā.

II.Tprocesa raksturlielumi

Metāla termiskā apstrāde ir viens no svarīgākajiem procesiem mehāniskajā ražošanā. Salīdzinot ar citiem apstrādes procesiem, termiskā apstrāde parasti nemaina sagataves formu un kopējo ķīmisko sastāvu, bet gan maina sagataves iekšējo mikrostruktūru vai maina sagataves virsmas ķīmisko sastāvu, lai uzlabotu sagataves īpašības. To raksturo sagataves iekšējās kvalitātes uzlabošanās, kas parasti nav redzama ar neapbruņotu aci. Lai izgatavotu metāla sagatavi ar nepieciešamajām mehāniskajām, fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, papildus saprātīgai materiālu izvēlei un dažādiem formēšanas procesiem, bieži vien ir nepieciešams termiskās apstrādes process. Tērauds ir visplašāk izmantotais materiāls mehāniskajā rūpniecībā. Tērauda mikrostruktūras sarežģītību var kontrolēt ar termisko apstrādi, tāpēc tērauda termiskā apstrāde ir galvenais metāla termiskās apstrādes saturs. Turklāt alumīniju, varu, magniju, titānu un citus sakausējumus var termiski apstrādāt, lai mainītu to mehāniskās, fizikālās un ķīmiskās īpašības un iegūtu atšķirīgu veiktspēju.

III..Tviņš process

Termiskās apstrādes process parasti ietver trīs procesus – karsēšanu, noturēšanu un dzesēšanu, dažreiz tikai divus – karsēšanu un dzesēšanu. Šie procesi ir savstarpēji saistīti un tos nevar pārtraukt.

Sildīšana ir viens no svarīgākajiem termiskās apstrādes procesiem. Metālu termiskajā apstrādē ir daudz sildīšanas metožu, no kurām agrākā ir kokogles un ogļu izmantošana kā siltuma avots, bet nesenāk - šķidrā un gāzveida kurināmā izmantošana. Elektrības izmantošana atvieglo sildīšanas kontroli un nerada vides piesārņojumu. Šos siltuma avotus var izmantot gan tiešai sildīšanai, gan arī netiešai sildīšanai, izmantojot izkausētu sāli vai metālu, lai peldošas daļiņas.

Metāla karsēšanas laikā sagatave tiek pakļauta gaisa iedarbībai, bieži notiek oksidēšanās, dekarburizācija (t. i., tērauda detaļu virsmas oglekļa satura samazināšanās), kas ļoti negatīvi ietekmē termiski apstrādāto detaļu virsmas īpašības. Tāpēc metālam parasti jābūt kontrolētā atmosfērā vai aizsargatmosfērā, karsējot ar kausētu sāli un vakuumā, taču ir pieejamas arī pārklājuma vai iepakošanas metodes aizsargkarsēšanai.

Sildīšanas temperatūra ir viens no svarīgākajiem termiskās apstrādes procesa parametriem. Sildīšanas temperatūras izvēle un kontrole ir galvenie jautājumi, kas nodrošina termiskās apstrādes kvalitāti. Sildīšanas temperatūra mainās atkarībā no apstrādājamā metāla materiāla un termiskās apstrādes mērķa, taču parasti, lai iegūtu augstas temperatūras organizāciju, sildīšana tiek veikta virs fāzes pārejas temperatūras. Turklāt pārveidošanai nepieciešams noteikts laiks, tāpēc, lai sasniegtu nepieciešamo metāla sagataves virsmas sildīšanas temperatūru, tā ir jāuztur šajā temperatūrā noteiktu laiku, lai iekšējā un ārējā temperatūra būtu vienmērīga un mikrostruktūras transformācija būtu pabeigta, ko sauc par noturēšanas laiku. Izmantojot augsta enerģijas blīvuma sildīšanu un virsmas termisko apstrādi, sildīšanas ātrums ir ārkārtīgi liels, parasti nav noturēšanas laika, savukārt ķīmiskās termiskās apstrādes noturēšanas laiks bieži vien ir ilgāks.

Dzesēšana ir arī neaizstājams solis termiskās apstrādes procesā, un dzesēšanas metodes atšķiras atkarībā no procesa, galvenokārt, lai kontrolētu dzesēšanas ātrumu. Vispārējā atkvēlināšanas dzesēšanas ātrums ir vislēnākais, normalizējot dzesēšanas ātrums ir ātrāks, rūdot dzesēšanas ātrums ir ātrāks. Bet arī dažādu tērauda veidu dēļ ir atšķirīgas prasības, piemēram, gaisā sacietētu tēraudu var rūdīt ar tādu pašu dzesēšanas ātrumu kā normalizējot.

IV.Pprocesu klasifikācija

Metāla termiskās apstrādes procesus var aptuveni iedalīt trīs kategorijās: vispārējā termiskā apstrāde, virsmas termiskā apstrāde un ķīmiskā termiskā apstrāde. Atkarībā no sildīšanas vides, sildīšanas temperatūras un dzesēšanas metodes katru kategoriju var iedalīt vairākos dažādos termiskās apstrādes procesos. Viens un tas pats metāls, izmantojot dažādus termiskās apstrādes procesus, var iegūt dažādas organizācijas, tādējādi iegūstot dažādas īpašības. Dzelzs un tērauds ir visplašāk izmantotais metāls rūpniecībā, un tērauda mikrostruktūra ir arī vissarežģītākā, tāpēc ir dažādi tērauda termiskās apstrādes procesi.

Vispārējā termiskā apstrāde ir sagataves vispārēja uzsildīšana un pēc tam atdzesēšana atbilstošā ātrumā, lai iegūtu nepieciešamo metalurģisko organizāciju un mainītu tās kopējās mehāniskās īpašības metāla termiskās apstrādes procesā. Tērauda vispārējā termiskā apstrāde ietver rupjo atkvēlināšanu, normalizēšanu, rūdīšanu un atlaidināšanu četros pamatprocesos.

Process nozīmē:

Atkvēlināšana ir sagataves uzsildīšana līdz atbilstošai temperatūrai atkarībā no materiāla un sagataves izmēra, izmantojot atšķirīgu turēšanas laiku, un pēc tam lēni atdzesēšana, lai panāktu metāla iekšējo organizāciju, kas tuvojas līdzsvara stāvoklim vai sasniedz to, lai iegūtu labu procesa veiktspēju un veiktspēju, vai arī lai veiktu turpmāku dzēšanu sagatavošanas organizēšanai.

Normalizācija ir sagataves uzsildīšana līdz atbilstošai temperatūrai pēc atdzesēšanas gaisā. Normalizācijas efekts ir līdzīgs atkvēlināšanai, tikai lai iegūtu smalkāku organizāciju. To bieži izmanto, lai uzlabotu materiāla griešanas veiktspēju, bet dažreiz to izmanto arī dažām mazāk prasīgām detaļām kā galīgo termisko apstrādi.

Rūdīšana ir sagataves karsēšana un izolēšana ūdenī, eļļā vai citos neorganiskos sāļos, organiskos ūdens šķīdumos un citā rūdīšanas vidē, lai to ātri atdzesētu. Pēc rūdīšanas tērauda detaļas kļūst cietas, bet vienlaikus arī trauslas. Lai savlaicīgi novērstu trauslumu, parasti ir nepieciešama savlaicīga atlaidināšana.

Lai samazinātu tērauda detaļu trauslumu, tērauda detaļas ilgstoši rūda piemērotā temperatūrā, kas ir augstāka par istabas temperatūru un zemāka par 650 ℃, un pēc tam atdzesē, šo procesu sauc par atlaidināšanu. Atkvēlināšana, normalizēšana, rūdīšana un atlaidināšana ir vispārēja termiskā apstrāde "četrās ugunīs", no kurām rūdīšana un atlaidināšana ir cieši saistītas, bieži tiek izmantotas kopā, viena no tām ir neaizstājama. "Četrās ugunīs" ir atšķirīga sildīšanas temperatūra un dzesēšanas režīms, un ir izstrādāti dažādi termiskās apstrādes procesi. Lai iegūtu noteiktu stiprības un sīkstuma pakāpi, rūdīšana un atlaidīšana augstā temperatūrā tiek apvienota ar procesu, ko sauc par atlaidināšanu. Pēc tam, kad daži sakausējumi ir rūdīti, veidojot pārsātinātu cietu šķīdumu, tos ilgāk tur istabas temperatūrā vai nedaudz augstākā piemērotā temperatūrā, lai uzlabotu sakausējuma cietību, izturību vai elektromagnētismu. Šādu termiskās apstrādes procesu sauc par novecošanas apstrādi.

Spiediena deformācijas un termiskās apstrādes efektīva un cieša apvienošana ļauj sagatavei iegūt ļoti labu izturību un stingrību, izmantojot metodi, kas pazīstama kā deformācijas termiskā apstrāde; termiskā apstrāde negatīvā spiediena atmosfērā vai vakuumā, kas ne tikai nodrošina, ka sagatave netiek oksidēta un dekarburizēta, saglabā sagataves virsmu pēc apstrādes un uzlabo sagataves veiktspēju, bet arī ķīmiski termiski apstrādāta ar osmotisko aģentu.

Virsmas termiskā apstrāde ir tikai sagataves virsmas slāņa karsēšana, lai mainītu metāla termiskās apstrādes procesa virsmas slāņa mehāniskās īpašības. Lai karsētu tikai sagataves virsmas slāni bez pārmērīgas siltuma pārneses uz sagatavi, izmantotajam siltuma avotam jābūt ar augstu enerģijas blīvumu, t. i., sagataves laukuma vienībā jādod lielāka siltuma enerģija, lai sagataves virsmas slānis varētu īsā laika periodā vai acumirklī sasniegt augstu temperatūru. Virsmas termiskās apstrādes galvenās metodes ir liesmas dzēšana un indukcijas karsēšana, un parasti tiek izmantoti tādi siltuma avoti kā oksiacetilēna vai oksipropāna liesma, indukcijas strāva, lāzers un elektronu stars.

Ķīmiskā termiskā apstrāde ir metālu termiskās apstrādes process, kurā tiek mainīts sagataves virsmas slāņa ķīmiskais sastāvs, organizācija un īpašības. Ķīmiskā termiskā apstrāde atšķiras no virsmas termiskās apstrādes ar to, ka pirmā maina sagataves virsmas slāņa ķīmisko sastāvu. Ķīmiskā termiskā apstrāde tiek veikta, uzklājot sagatavi, kas satur oglekli, sāļus vai citus leģējošos elementus vidē (gāzi, šķidrumu, cietvielu), ilgāku laiku karsējot un izolējot, lai sagataves virsmas slānī iesūktos ogleklis, slāpeklis, bors, hroms un citi elementi. Pēc elementu iesūknēšanas dažreiz tiek izmantoti citi termiskās apstrādes procesi, piemēram, rūdīšana un atlaidināšana. Galvenās ķīmiskās termiskās apstrādes metodes ir cementēšana, nitridēšana un metāla iespiešanās.

Termiskā apstrāde ir viens no svarīgākajiem procesiem mehānisko detaļu un veidņu ražošanas procesā. Vispārīgi runājot, tā var nodrošināt un uzlabot sagataves dažādās īpašības, piemēram, nodilumizturību, izturību pret koroziju. Var arī uzlabot sagataves organizāciju un sprieguma stāvokli, lai atvieglotu dažādas aukstās un karstās apstrādes.

Piemēram: balto čugunu pēc ilgstošas ​​atkvēlināšanas var iegūt kaļamā čuguna veidā, uzlabojot plastiskumu; ar pareizu termiskās apstrādes procesu zobratu kalpošanas laiks var būt vairāk nekā desmitiem reižu ilgāks nekā iepriekš termiski apstrādātu zobratu; turklāt lētam oglekļa tēraudam, pateicoties dažu leģējošo elementu infiltrācijai, ir dažas dārga leģētā tērauda īpašības, kas var aizstāt dažus karstumizturīgus tēraudus, nerūsējošo tēraudu; gandrīz visām veidnēm un matricām nepieciešama termiskā apstrāde. To var izmantot tikai pēc termiskās apstrādes.

Papildu līdzekļi

I. Atkvēlināšanas veidi

Atkvēlināšana ir termiskās apstrādes process, kurā sagatavi uzkarsē līdz atbilstošai temperatūrai, tur šajā temperatūrā noteiktu laiku un pēc tam lēnām atdzesē.

Ir daudz tērauda atkvēlināšanas procesu veidu, un atkarībā no sildīšanas temperatūras tos var iedalīt divās kategorijās: viena ir kritiskā temperatūra (Ac1 vai Ac3) virs atkvēlināšanas temperatūras, kas pazīstama arī kā fāzes maiņas rekristalizācijas atkvēlināšana, tostarp pilnīga atkvēlināšana, nepilnīga atkvēlināšana, sferoidālā atkvēlināšana un difūzijas atkvēlināšana (homogenizācijas atkvēlināšana) utt.; otra ir zem kritiskās atkvēlināšanas temperatūras, tostarp rekristalizācijas atkvēlināšana un de-sprieguma atkvēlināšana utt. Atkarībā no dzesēšanas metodes atkvēlināšanu var iedalīt izotermiskā atkvēlināšanā un nepārtrauktā dzesēšanas atkvēlināšanā.

1. pilnīga atkvēlināšana un izotermiska atkvēlināšana

Pilnīga atkvēlināšana, kas pazīstama arī kā pārkristalizācijas atkvēlināšana, parasti tiek saukta par atkvēlināšanu. Tā ir tērauda vai tērauda uzkarsēšana līdz Ac3 temperatūrai virs 20–30 ℃, izolācijas apstrāde ar pietiekami ilgu laiku, lai pēc lēnas atdzesēšanas pilnībā austenitizētu organizāciju, tādējādi iegūstot termiskās apstrādes procesā gandrīz līdzsvara organizāciju. Šo atkvēlināšanu galvenokārt izmanto dažādu oglekļa un leģētā tērauda lējumu, kalumu un karsti velmētu profilu subeiktektiskā sastāva veidošanai, un dažreiz to izmanto arī metinātām konstrukcijām. Parasti to izmanto kā vairāku nesmagu sagatavju galīgo termisko apstrādi vai kā dažu sagatavju iepriekšēju termisko apstrādi.

2, lodīšu atkvēlināšana

Sferoidālo atkvēlināšanu galvenokārt izmanto pārāk eitektiska oglekļa tērauda un leģētā instrumentu tērauda ražošanā (piemēram, griezīgu instrumentu, mērinstrumentu, veidņu un matricu ražošanā, ko izmanto tērauda ražošanā). Tās galvenais mērķis ir samazināt cietību, uzlabot apstrādājamību un sagatavoties turpmākai rūdīšanai.

3, stresa mazināšanas atkvēlināšana

Sprieguma mazināšanas atkvēlināšana, kas pazīstama arī kā zemas temperatūras atkvēlināšana (vai augstas temperatūras atlaidināšana), šo atkvēlināšanu galvenokārt izmanto, lai novērstu lējumus, kalumus, metinājumus, karsti velmētas detaļas, auksti vilktas detaļas un citus atlikušos spriegumus. Ja šie spriegumi netiek novērsti, tie pēc noteikta laika vai sekojošā griešanas procesā var izraisīt tērauda deformāciju vai plaisas.

4. Nepilnīga atkvēlināšana ir tērauda uzkarsēšana līdz Ac1 ~ Ac3 (subeitektiskais tērauds) vai Ac1 ~ ACcm (pārāk eitektiskais tērauds) starp siltuma saglabāšanu un lēnu atdzesēšanu, lai panāktu gandrīz līdzsvarotu termiskās apstrādes procesa organizāciju.

II.Rūdot, visbiežāk izmantotais dzesēšanas līdzeklis ir sālsūdens, ūdens un eļļa.

Sālsūdens rūdīšana ļauj viegli iegūt augstu cietību un gludu virsmu, nav viegli rūdīt, nav grūti iegūt mīkstas vietas, bet sagatave var viegli deformēties un pat plaisāt. Eļļas izmantošana kā rūdīšanas vide ir piemērota tikai atdzesēta austenīta stabilitātei dažos leģētajos tēraudos vai mazos oglekļa tērauda sagataves izmēros.

III..tērauda rūdīšanas mērķis

1, samazina trauslumu, novērš vai samazina iekšējo spriegumu, tērauda rūdīšanas laikā rodas liels iekšējais spriegums un trauslums, piemēram, savlaicīga rūdīšana bieži vien izraisa tērauda deformāciju vai pat plaisāšanu.

2, lai iegūtu nepieciešamās sagataves mehāniskās īpašības, sagatave pēc augstas cietības un trausluma dzēšanas, lai izpildītu dažādu sagatavju atšķirīgo īpašību prasības, varat pielāgot cietību, izmantojot atbilstošu atlaidināšanu, lai samazinātu nepieciešamās izturības un plastiskuma trauslumu.

3. Stabilizējiet sagataves izmēru

4. Dažu leģēto tēraudu atkvēlināšanai ir grūti mīkstināt, un to bieži izmanto pēc augstas temperatūras atlaidināšanas rūdīšanas (vai normalizēšanas), lai tērauda karbīds atbilstošā veidā apvienotos, samazinātu cietību un atvieglotu griešanu un apstrādi.

Papildu jēdzieni

1. Atkvēlināšana: attiecas uz metāla materiālu uzkarsēšanu līdz atbilstošai temperatūrai, uzturēšanu noteiktu laiku un pēc tam lēnu atdzesēšanu termiskās apstrādes procesā. Biežāk sastopamie atkvēlināšanas procesi ir: rekristalizācijas atkvēlināšana, sprieguma mazināšanas atkvēlināšana, sferoidālā atkvēlināšana, pilnīga atkvēlināšana utt. Atkvēlināšanas mērķis: galvenokārt samazināt metāla materiālu cietību, uzlabot plastiskumu, lai atvieglotu griešanu vai spiediena apstrādi, samazinātu atlikušos spriegumus, uzlabotu homogenizācijas organizāciju un sastāvu vai pēdējai termiskai apstrādei sagatavotu organizāciju.

2. Normalizēšana: attiecas uz tērauda vai tērauda (tērauda kritiskā temperatūras punkta) uzsildīšanu līdz 30–50 ℃ vai augstāk, lai uzturētu atbilstošu laiku un atdzesētu mierīgā gaisā termiskās apstrādes procesā. Normalizācijas mērķis: galvenokārt uzlabot zema oglekļa satura tērauda mehāniskās īpašības, uzlabot griešanas un apstrādājamības īpašības, graudu rafinēšanu, novērst organizatoriskos defektus un sagatavot tos termiskai apstrādei.

3. Rūdīšana: attiecas uz tērauda uzkarsēšanu līdz Ac3 vai Ac1 (tērauds kritiskajā temperatūras punktā) virs noteiktas temperatūras, uzturēšanu noteiktu laiku un pēc tam atbilstošu dzesēšanas ātrumu, lai iegūtu martensīta (vai bainīta) organizāciju termiskās apstrādes procesā. Izplatītākie rūdīšanas procesi ir vienas vides rūdīšana, divu vidi rūdīšana, martensīta rūdīšana, bainīta izotermiskā rūdīšana, virsmas rūdīšana un lokālā rūdīšana. Rūdīšanas mērķis: panākt, lai tērauda detaļas iegūtu nepieciešamo martensītisko organizāciju, uzlabotu sagataves cietību, izturību un nodilumizturību, lai nodrošinātu labu sagatavošanos pēdējai termiskajai apstrādei.

4, atlaidīšana: attiecas uz tērauda sacietēšanu, pēc tam uzkarsēšanu līdz temperatūrai zem Ac1, izturēšanas laiku un pēc tam atdzesēšanu līdz istabas temperatūrai termiskās apstrādes procesā. Bieži sastopamie atlaidināšanas procesi ir: zemas temperatūras atlaidināšana, vidējas temperatūras atlaidināšana, augstas temperatūras atlaidināšana un daudzkārtēja atlaidināšana.

Rūdīšanas mērķis: galvenokārt, lai novērstu tērauda radīto spriegumu rūdīšanas laikā, lai tēraudam būtu augsta cietība un nodilumizturība, kā arī nepieciešamā plastiskums un izturība.

5, atlaidināšana: attiecas uz tēraudu vai tēraudu, ko izmanto rūdīšanai un augstas temperatūras atlaidināšanai kompozītmateriālu termiskās apstrādes procesā. To sauc par rūdītu tēraudu, ko izmanto tērauda atlaidināšanas apstrādē. Tas parasti attiecas uz vidēja oglekļa satura strukturālo tēraudu un vidēja oglekļa sakausējuma strukturālo tēraudu.

6. Carburizēšana: Carburizēšana ir process, kurā oglekļa atomi iekļūst tērauda virsmas slānī. Tas ir arī paredzēts, lai zema oglekļa satura tērauda sagatavi iegūtu augsta oglekļa satura tērauda virsmas slāni, un pēc tam to atdzesē un atlaidina zemā temperatūrā, lai sagataves virsmas slānim būtu augsta cietība un nodilumizturība, bet sagataves centrālā daļa saglabātu zema oglekļa satura tērauda izturību un plastiskumu.

Vakuuma metode

Tā kā metāla sagatavju sildīšanas un dzesēšanas operācijām nepieciešamas ducis vai pat desmitiem darbību. Šīs darbības tiek veiktas vakuuma termiskās apstrādes krāsnī, un operators nevar tām piekļūt, tāpēc vakuuma termiskās apstrādes krāsns automatizācijas pakāpei jābūt augstākai. Tajā pašā laikā dažām darbībām, piemēram, sildīšanai un noturēšanai metāla sagataves dzēšanas procesa beigās, jābūt sešām, septiņām darbībām, kas jāveic 15 sekunžu laikā. Šādos elastīgos apstākļos daudzas darbības var viegli izraisīt operatora nervozitāti un radīt nepareizu darbību. Tāpēc tikai augsta automatizācijas pakāpe var nodrošināt precīzu un savlaicīgu koordināciju saskaņā ar programmu.

Metāla detaļu vakuuma termiskā apstrāde tiek veikta slēgtā vakuuma krāsnī, un stingra vakuuma blīvēšana ir labi zināma. Tāpēc, lai iegūtu un ievērotu krāsns sākotnējo gaisa noplūdes ātrumu, nodrošinātu vakuuma krāsns darba vakuumu un detaļu vakuuma termiskās apstrādes kvalitāti, ir ļoti svarīga. Tāpēc viens no galvenajiem vakuuma termiskās apstrādes krāsns jautājumiem ir uzticama vakuuma blīvēšanas konstrukcija. Lai nodrošinātu vakuuma krāsns vakuuma veiktspēju, vakuuma termiskās apstrādes krāsns konstrukcijas projektēšanai jāievēro pamatprincips, proti, krāsns korpusā jāizmanto gāzi necaurlaidīga metināšana, vienlaikus krāsns korpusā pēc iespējas mazāk atverot vai neatverot caurumus, samazinot vai izvairoties no dinamisko blīvēšanas konstrukciju izmantošanas, lai samazinātu vakuuma noplūdes iespējamību. Vakuuma krāsns korpusā uzstādītajām detaļām, piederumiem, piemēram, ūdens dzesēšanas elektrodiem un termopāra izvades ierīcēm, jābūt projektētām tā, lai konstrukcija būtu blīvēta.

Lielāko daļu apkures un izolācijas materiālu var izmantot tikai vakuumā. Vakuuma termiskās apstrādes krāsns apkures un siltumizolācijas oderējums tiek izmantots vakuumā un augstā temperatūrā, tāpēc šiem materiāliem ir augsta temperatūras izturība, starojuma izturība, siltumvadītspēja un citas prasības. Oksidācijas izturības prasības nav augstas. Tāpēc vakuuma termiskās apstrādes krāsnīs apkures un siltumizolācijas materiāliem plaši izmanto tantalu, volframu, molibdēnu un grafītu. Šie materiāli atmosfēras stāvoklī oksidējas ļoti viegli, tāpēc šos apkures un izolācijas materiālus nevar izmantot parastajās termiskās apstrādes krāsnīs.

Ūdens dzesēšanas ierīce: vakuuma termiskās apstrādes krāsns korpuss, krāsns vāks, elektriskie sildelementi, ūdens dzesēšanas elektrodi, vakuuma siltumizolācijas starpdurvis un citas sastāvdaļas atrodas vakuumā, termiskā darba stāvoklī. Strādājot šādos ārkārtīgi nelabvēlīgos apstākļos, jānodrošina, lai katras sastāvdaļas konstrukcija netiktu deformēta vai bojāta, un vakuuma blīvējums netiktu pārkarsts vai apdegts. Tāpēc katra sastāvdaļa jāuzstāda atbilstoši dažādiem apstākļiem, izmantojot ūdens dzesēšanas ierīces, lai nodrošinātu, ka vakuuma termiskās apstrādes krāsns var darboties normāli un tai ir pietiekams kalpošanas laiks.

Izmantojot zemsprieguma un augstas strāvas vakuuma tvertni, kad vakuuma pakāpe sasniedz dažus lxlo-1 torus, vakuuma tvertnes vadītājam pienāk augstāks spriegums, radīsies kvēlojošās izlādes fenomens. Vakuuma termiskās apstrādes krāsnī spēcīga loka izlāde sadedzinās elektrisko sildelementu un izolācijas slāni, izraisot nopietnus negadījumus un zaudējumus. Tāpēc vakuuma termiskās apstrādes krāsns elektriskā sildelementa darba spriegums parasti nepārsniedz 80–100 voltus. Tajā pašā laikā elektriskā sildelementa konstrukcijas projektēšanā jāveic efektīvi pasākumi, piemēram, jāizvairās no detaļu galiem un jāatrodas pārāk mazam attālumam starp elektrodiem, lai novērstu kvēlojošās izlādes vai loka izlādes veidošanos.

Rūdīšana

Atbilstoši sagataves dažādajām veiktspējas prasībām, atkarībā no tās dažādajām atlaidināšanas temperatūrām, to var iedalīt šādos atlaidināšanas veidos:

(a) zemas temperatūras atlaidināšana (150–250 grādi)

Iegūtās organizācijas zemā temperatūrā atlaidinātais martensīts. Tās mērķis ir saglabāt rūdītā tērauda augsto cietību un nodilumizturību, samazinot tā iekšējo spriegumu un trauslumu rūdīšanas laikā, lai izvairītos no šķembām vai priekšlaicīgiem bojājumiem lietošanas laikā. To galvenokārt izmanto dažādiem augsta oglekļa satura griezējinstrumentiem, mērierīcēm, auksti vilktiem štancēm, rites gultņiem un cementētām detaļām utt., pēc atlaidināšanas cietība parasti ir HRC58-64.

(ii) vidējas temperatūras atlaidināšana (250–500 grādi)

Vidējas temperatūras atlaidināšanas organizācija rūdītam kvarca korpusam. Tās mērķis ir panākt augstu tecēšanas robežu, elastības robežu un augstu izturību. Tāpēc to galvenokārt izmanto dažādu atsperu un karstās apstrādes veidņu apstrādei, atlaidināšanas cietība parasti ir HRC35-50.

(C) augstas temperatūras atlaidināšana (500–650 grādi)

Augstas temperatūras atlaidināšanas organizācija atlaidinātajam Sohnite. Parastā rūdīšanas un augstas temperatūras atlaidināšanas kombinētā termiskā apstrāde, kas pazīstama kā atlaidināšanas apstrāde, ir paredzēta izturības, cietības, plastiskuma un sīkstuma uzlabošanai, kā arī labākām vispārējām mehāniskajām īpašībām. Tāpēc to plaši izmanto automašīnās, traktoros, darbgaldos un citās svarīgās konstrukcijas daļās, piemēram, klaņos, skrūvēs, zobratos un vārpstās. Cietība pēc atlaidināšanas parasti ir HB200-330.

Deformācijas novēršana

Precīzas sarežģītas veidnes deformācijas cēloņi bieži vien ir sarežģīti, taču mēs vienkārši apgūstam tās deformācijas likumu, analizējam tās cēloņus un izmantojam dažādas metodes, lai novērstu veidnes deformāciju, to var ne tikai samazināt, bet arī kontrolēt. Vispārīgi runājot, precīzas sarežģītas veidnes deformācijas termiskajā apstrādē var izmantot šādas novēršanas metodes.

(1) Saprātīga materiāla izvēle. Precīzu sarežģītu veidņu izgatavošanai jāizvēlas materiāls, kas labi mikrodeformē veidņu tēraudu (piemēram, gaisa dzēšanas tērauds). Nopietnu veidņu tērauda karbīda atdalīšanai jābūt saprātīgai kalšanas un atlaidināšanas termiskai apstrādei. Lielākus veidņu tēraudus, kurus nevar kalt, var termiski apstrādāt ar cieto šķīdumu, izmantojot divkāršu rafinēšanas termisko apstrādi.

(2) Veidnes konstrukcijas projektēšanai jābūt saprātīgai, biezumam nevajadzētu būt pārāk atšķirīgam, formai jābūt simetriskai, lai lielāka veidne varētu ievērot deformācijas likumu, rezervēta apstrādes pielaide, un lielām, precīzām un sarežģītām veidnēm var izmantot kombinētas struktūras.

(3) Precīzas un sarežģītas veidnes iepriekš jāapstrādā ar termisko apstrādi, lai novērstu apstrādes procesā radušos atlikušo spriegumu.

(4) Saprātīga sildīšanas temperatūras izvēle, sildīšanas ātruma kontrole, precīzām sarežģītām veidnēm var izmantot lēnu sildīšanu, iepriekšēju sildīšanu un citas līdzsvarotas sildīšanas metodes, lai samazinātu veidnes termiskās apstrādes deformāciju.

(5) Lai nodrošinātu veidnes cietību, mēģiniet izmantot iepriekšēju dzesēšanu, pakāpenisku dzesēšanu vai temperatūras dzēšanu.

(6) Precīzām un sarežģītām veidnēm, ja apstākļi atļauj, pēc dzēšanas mēģiniet izmantot vakuuma sildīšanas dzēšanu un dziļās dzesēšanas apstrādi.

(7) Dažām precīzām un sarežģītām veidnēm var izmantot iepriekšēju termisko apstrādi, novecošanas termisko apstrādi, atlaidināšanas nitridēšanas termisko apstrādi, lai kontrolētu veidnes precizitāti.

(8) Remontējot veidnes smilšu caurumus, porainību, nodilumu un citus defektus, izmantojiet aukstās metināšanas iekārtas un citas remonta iekārtas termiskai iedarbībai, lai izvairītos no deformācijas remonta procesā.

Turklāt pareiza termiskās apstrādes procesa darbība (piemēram, caurumu aizbāžšana, caurumu aizsiešana, mehāniska fiksācija, piemērotas sildīšanas metodes, pareiza veidnes dzesēšanas virziena un dzesēšanas vides kustības virziena izvēle utt.) un saprātīga atlaidināšanas termiskās apstrādes procesa mērķis ir samazināt precizitātes un sarežģītu veidņu deformāciju, kas ir arī efektīvi pasākumi.

Virsmas rūdīšanas un atlaidināšanas termisko apstrādi parasti veic ar indukcijas sildīšanu vai liesmas sildīšanu. Galvenie tehniskie parametri ir virsmas cietība, lokālā cietība un efektīvais sacietēšanas slāņa dziļums. Cietības pārbaudei var izmantot Vikersa cietības testeri, var izmantot arī Rokvela vai virsmas Rokvela cietības testeri. Testa spēka (mēroga) izvēle ir saistīta ar efektīvā sacietēšanas slāņa dziļumu un sagataves virsmas cietību. Šeit ir iesaistīti trīs veidu cietības testeri.

Pirmkārt, Vikersa cietības testeris ir svarīgs līdzeklis termiski apstrādātu sagatavju virsmas cietības pārbaudei. To var izvēlēties ar testa spēku no 0,5 līdz 100 kg, pārbaudīt virsmas sacietēšanas slāni līdz pat 0,05 mm biezumam, un tā precizitāte ir visaugstākā, un tas var atšķirt nelielas atšķirības termiski apstrādātu sagatavju virsmas cietībā. Turklāt Vikersa cietības testerim jānosaka arī efektīvā sacietēšanas slāņa dziļums, tāpēc virsmas termiskās apstrādes apstrādei vai lielam skaitam vienību, kas izmanto virsmas termiskās apstrādes sagatavi, ir nepieciešams Vikersa cietības testeris.

Otrkārt, virsmas Rokvela cietības testeris ir ļoti piemērots arī virsmas sacietējušu sagatavju cietības pārbaudei, virsmas Rokvela cietības testerim ir trīs skalas, no kurām izvēlēties. Tas var pārbaudīt dažādu virsmas sacietējumu sagatavju efektīvo sacietēšanas dziļumu līdz vairāk nekā 0,1 mm. Lai gan virsmas Rokvela cietības testera precizitāte nav tik augsta kā Vikersa cietības testerim, tas kā termiskās apstrādes rūpnīcas kvalitātes vadības un kvalificētas pārbaudes noteikšanas līdzeklis ir spējis izpildīt prasības. Turklāt tam ir arī vienkārša darbība, viegls lietojums, zema cena, ātra mērīšana, var tieši nolasīt cietības vērtību un citas īpašības, virsmas Rokvela cietības testera izmantošana var veikt ātru un nesagraujošu atsevišķu virsmas termiski apstrādātu sagatavju partijas pārbaudi. Tas ir svarīgi metālapstrādes un mašīnbūves rūpnīcām.

Treškārt, ja virsmas termiski apstrādātā sacietētā slāņa biezums ir biezāks, var izmantot arī Rokvela cietības mērītāju. Ja termiski apstrādātā sacietētā slāņa biezums ir 0,4–0,8 mm, var izmantot HRA skalu, ja sacietētā slāņa biezums ir lielāks par 0,8 mm, var izmantot HRC skalu.

Vikersa, Rokvela un virsmas Rokvela cietības vērtības var viegli konvertēt viena uz otru, konvertēt uz standartu, rasējumiem vai lietotāja vajadzībām. Atbilstošās konvertēšanas tabulas ir sniegtas starptautiskajā standartā ISO, Amerikas standartā ASTM un Ķīnas standartā GB/T.

Lokalizēta sacietēšana

Ja detaļām ir augstākas vietējās cietības prasības, var izmantot indukcijas karsēšanu un citus lokālās rūdīšanas termiskās apstrādes līdzekļus. Šādām detaļām parasti rasējumos jāatzīmē lokālās rūdīšanas termiskās apstrādes vieta un lokālā cietības vērtība. Detaļu cietības pārbaude jāveic norādītajā vietā. Cietības pārbaudes instrumentus var izmantot, lai pārbaudītu HRC cietības vērtību, piemēram, ja termiskās apstrādes sacietēšanas slānis ir plāns, var izmantot, lai pārbaudītu HRN cietības vērtību, izmantojot Rokvela cietības testeri.

Ķīmiskā termiskā apstrāde

Ķīmiskā termiskā apstrāde ir sagataves virsmas piesūcināšana ar vienu vai vairākiem ķīmisko elementu atomiem, lai mainītu sagataves virsmas ķīmisko sastāvu, organizāciju un veiktspēju. Pēc rūdīšanas un zemas temperatūras atlaidināšanas sagataves virsmai ir augsta cietība, nodilumizturība un kontakta noguruma izturība, savukārt sagataves kodolam ir augsta izturība.

Saskaņā ar iepriekš minēto, temperatūras noteikšana un reģistrēšana termiskās apstrādes procesā ir ļoti svarīga, un slikta temperatūras kontrole būtiski ietekmē produktu. Tāpēc temperatūras noteikšana ir ļoti svarīga, un temperatūras tendences visā procesā ir ļoti svarīgas, kā rezultātā termiskās apstrādes procesā ir jāreģistrē temperatūras izmaiņas, kas var atvieglot turpmāku datu analīzi, kā arī lai redzētu, kuros brīžos temperatūra neatbilst prasībām. Tam būs ļoti liela nozīme termiskās apstrādes uzlabošanā nākotnē.

Darbības procedūras

1. Notīriet darbības vietu, pārbaudiet, vai barošanas avots, mērinstrumenti un dažādi slēdži ir normāli, un vai ūdens avots ir vienmērīgs.

2. Operatoriem jāvalkā labs darba aizsardzības aprīkojums, pretējā gadījumā tas būs bīstami.

3, atveriet vadības jaudas universālo pārslēgšanas slēdzi atbilstoši iekārtas tehniskajām prasībām, kas noteiktas temperatūras paaugstināšanās un krituma sadaļās, lai pagarinātu iekārtas un aprīkojuma kalpošanas laiku neskartā stāvoklī.

4, pievērst uzmanību termiskās apstrādes krāsns temperatūrai un sieta lentes ātruma regulēšanai, var apgūt dažādiem materiāliem nepieciešamos temperatūras standartus, lai nodrošinātu sagataves cietību un virsmas taisnumu un oksidācijas slāni, un nopietni veiktu labu drošības darbu.

5. Lai pievērstu uzmanību rūdīšanas krāsns temperatūrai un sieta lentes ātrumam, atveriet izplūdes gaisu, lai sagatave pēc rūdīšanas atbilstu kvalitātes prasībām.

6, darbā vajadzētu pieturēties pie amata.

7, lai konfigurētu nepieciešamo ugunsdzēsības aparātu un iepazītos ar lietošanas un apkopes metodēm.

8. Apturot iekārtu, jāpārbauda, ​​vai visi vadības slēdži ir izslēgtā stāvoklī, un pēc tam jāaizver universālais pārslēgšanas slēdzis.

Pārkaršana

No veltņa piederumu raupjās mutes var novērot gultņu detaļu mikrostruktūras pārkaršanu pēc rūdīšanas. Taču, lai noteiktu precīzu pārkaršanas pakāpi, ir jānovēro mikrostruktūra. Ja GCr15 tērauda rūdīšanas organizācijā parādās rupja adatas martensīta forma, tā ir rūdīšanas pārkaršanas organizācija. Rūdīšanas sildīšanas temperatūras veidošanās iemesls var būt pārāk augsta vai pārāk ilgs sildīšanas un turēšanas laiks, ko izraisa pilns pārkaršanas diapazons; tas var būt saistīts arī ar nopietnu karbīda joslas sākotnējo organizāciju, zema oglekļa satura zonā starp abām joslām veidojas lokalizēts adatas biezums martensītā, kā rezultātā rodas lokalizēts pārkaršana. Atlikušā austenīta daudzums pārkarsētajā organizācijā palielinās un izmēru stabilitāte samazinās. Rūdīšanas organizācijas pārkaršanas dēļ tērauda kristāli kļūst rupji, kas samazina detaļu izturību, triecienizturību un saīsina gultņa kalpošanas laiku. Spēcīga pārkaršana var izraisīt pat rūdīšanas plaisas.

Pārkaršana

Zema dzēšanas temperatūra vai slikta dzesēšana radīs lielāku torhenīta organizāciju mikrostruktūrā, kas pazīstama kā pārkaršanas organizācija, kā rezultātā samazinās cietība un nodilumizturība, kas ietekmē veltņu detaļu kalpošanas laiku.

Plaisu dzēšana

Rullīšu gultņu detaļām rūdīšanas un dzesēšanas procesā iekšējo spriegumu dēļ veidojas plaisas, ko sauc par rūdīšanas plaisām. Šādu plaisu cēloņi ir: pārāk augstas rūdīšanas sildīšanas temperatūras vai pārāk ātras dzesēšanas dēļ termiskais spriegums un metāla masas tilpuma izmaiņas, kas organizācijas spriegumā pārsniedz tērauda lūzuma izturību; darba virsmas sākotnējie defekti (piemēram, virsmas plaisas vai skrāpējumi) vai iekšējie tērauda defekti (piemēram, izdedži, nopietni nemetāliski ieslēgumi, balti plankumi, saraušanās atlikumi utt.) rūdīšanas laikā, veidojoties sprieguma koncentrācijai; smaga virsmas dekarburizācija un karbīda segregācija; detaļas, kas rūdītas pēc nepietiekamas vai nelaikā rūdīšanas; pārāk liels aukstās perforācijas spriegums, ko rada iepriekšējais process, kalšanas locīšana, dziļi virpošanas griezumi, eļļas rievas, asas malas utt. Īsāk sakot, rūdīšanas plaisu cēlonis var būt viens vai vairāki no iepriekš minētajiem faktoriem, iekšējā sprieguma klātbūtne ir galvenais rūdīšanas plaisu veidošanās iemesls. Rūdīšanas plaisas ir dziļas un slaidas, ar taisnu lūzumu un bez oksidētas krāsas uz lūzuma virsmas. Bieži vien tā ir gareniska plakana plaisa vai gredzenveida plaisa uz gultņa apkakles; Gultņa tērauda lodītes forma ir S-veida, T-veida vai gredzenveida. Rūdīšanas plaisas organizatoriskās īpašības ir tādas, ka abās plaisas pusēs nav dekarburizācijas parādības, kas ir skaidri atšķirama no kalšanas plaisām un materiāla plaisām.

Termiskās apstrādes deformācija

NACHI gultņu detaļām termiskās apstrādes laikā rodas termiskais spriegums un organizatoriskais spriegums, šie iekšējie spriegumi var būt viens virs otra vai daļēji kompensēti. Tie ir sarežģīti un mainīgi, jo tos var mainīt atkarībā no sildīšanas temperatūras, sildīšanas ātruma, dzesēšanas režīma, dzesēšanas ātruma, detaļu formas un izmēra, tāpēc termiskās apstrādes deformācija ir neizbēgama. Atpazīstot un apgūstot likumus, var panākt gultņu detaļu deformāciju (piemēram, ovāla apkakles izmēru palielināšanu utt.), kas novietota kontrolējamā diapazonā, kas veicina ražošanu. Protams, termiskās apstrādes procesā mehāniska sadursme arī izraisīs detaļu deformāciju, taču šo deformāciju var izmantot, lai uzlabotu darbību, samazinātu un novērstu.

Virsmas dekarburizācija

Rullīšu piederumu gultņu detaļas termiskās apstrādes procesā, ja tās karsē oksidējošā vidē, virsma oksidējas, kā rezultātā detaļas virsmas oglekļa masas daļa samazinās, kā rezultātā notiek virsmas dekarburizācija. Virsmas dekarburizācijas slāņa dziļums pārsniedz galīgās apstrādes aiztures daudzumu, un detaļas tiek utilizētas. Virsmas dekarburizācijas slāņa dziļuma noteikšanai pieejamās metalogrāfiskās metodes un mikrocietības metodes metalogrāfiskajā pārbaudē. Virsmas slāņa mikrocietības sadalījuma līkne ir balstīta uz mērīšanas metodi un to var izmantot kā arbitrāžas kritēriju.

Mīkstais punkts

Nepietiekamas sildīšanas, sliktas dzesēšanas un rūdīšanas darbības dēļ, ko izraisa nepareiza rullīšu gultņu detaļu virsmas cietība, rodas parādība, kas pazīstama kā rūdīšanas mīkstpunkts. Līdzīgi kā virsmas dekarburizācija, tā var izraisīt nopietnu virsmas nodilumizturības un noguruma stiprības samazināšanos.