Термиялық өңдеу негіздерін қысқаша сипаттаңыз!

Термиялық өңдеу дегеніміз - материалдың қажетті құрылымы мен қасиеттерін алу үшін қатты күйде қыздыру арқылы қыздырылатын, ұсталатын және салқындатылатын металл термиялық процесі.

I. Жылумен өңдеу

1, Қалыптастыру: болат немесе болат бөліктері ауада салқындағаннан кейін белгілі бір уақытты ұстап тұру үшін тиісті температурадан жоғары AC3 немесе ACM сыни нүктесіне дейін қыздырылады, бұл термиялық өңдеу процесінің перлиттік түрін ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

2, Күйдіру: эвтектикалық болат дайындамасы 20-40 градустан жоғары AC3 дейін қыздырылады, біраз уақыт ұстағаннан кейін пеште баяу салқындатылады (немесе құмға немесе әкке көміліп), ауада термиялық өңдеу процесінде салқындатудан 500 градусқа дейін төмендейді.

3, Қатты ерітіндіні термиялық өңдеу: қорытпа тұрақты температураны сақтау үшін жоғары температуралы бір фазалы аймаққа дейін қыздырылады, осылайша артық фаза толығымен қатты ерітіндіге айналады, содан кейін аса қаныққан қатты ерітіндіні термиялық өңдеу процесін алу үшін тез салқындатылады.

4, Қартаю: Қорытпаны қатты ерітіндімен термиялық өңдеуден немесе суық пластикалық деформациядан кейін, оны бөлме температурасында орналастырғанда немесе бөлме температурасынан сәл жоғары температурада ұстағанда, оның қасиеттері уақыт өте келе өзгереді.

5, Қатты ерітіндіні өңдеу: әртүрлі фазалардағы қорытпа толығымен ерігенше, қатты ерітіндіні нығайтады және беріктігі мен коррозияға төзімділігін жақсартады, кернеу мен жұмсартуды жояды, осылайша қалыптауды өңдеуді жалғастырады.

6, Қартаюды өңдеу: арматуралық фазаның тұнба температурасында қыздыру және ұстау, осылайша арматуралық фазаның тұнбасы тұнбаға түсіп, қатайып, беріктікті жақсартуға мүмкіндік береді.

7, сөндіру: болатты тиісті салқындату жылдамдығымен салқындағаннан кейін аустениттеу, осылайша дайындама көлденең қимада немесе белгілі бір диапазонда тұрақсыз ұйымдастырушылық құрылымға ие болады, мысалы, мартенсит түрлендіруі термиялық өңдеу процесінде.

8, Шыңдау: сөндірілген дайындама белгілі бір уақыт ішінде тиісті температурадан төмен AC1 сыни нүктесіне дейін қыздырылады, содан кейін термиялық өңдеу процесінің қажетті ұйымдастырылуы мен қасиеттерін алу үшін әдіс талаптарына сәйкес салқындатылады.

9, Болат карбонитридтеу: карбонитридтеу болаттың беткі қабатына көміртек пен азоттың енуімен қатар жүреді. Әдеттегі карбонитридтеу цианид деп те аталады, орташа температурадағы газ карбонитридтеу және төмен температурадағы газ карбонитридтеу (яғни, газ нитрокарбонизациясы) кеңінен қолданылады. Орташа температурадағы газ карбонитридтеудің негізгі мақсаты - болаттың қаттылығын, тозуға төзімділігін және шаршау беріктігін жақсарту. Төмен температурадағы газ карбонитридтеуді нитридтеуге негізделген, оның негізгі мақсаты - болаттың тозуға төзімділігін және шағылысуға төзімділігін арттыру.

10, Шынықтыру өңдеуі (шыңдау және шынықтыру): жалпы қолданыстағы әдіс шынықтыру өңдеуі деп аталатын термиялық өңдеумен бірге жоғары температурада шынықтыру және шынықтыру арқылы жүзеге асырылады. Шынықтыру өңдеуі әртүрлі маңызды құрылымдық бөліктерде, әсіресе шатундардың, болттардың, берілістердің және біліктердің ауыспалы жүктемелерімен жұмыс істейтіндерде кеңінен қолданылады. Шынықтыру өңдеуінен кейін шынықтыру сохниттің құрылымын шынықтыруға мүмкіндік береді, оның механикалық қасиеттері қалыпты сохниттің құрылымымен бірдей қаттылықтан жақсы. Оның қаттылығы жоғары температурада шынықтыру температурасына және болаттың шынықтыру тұрақтылығына және дайындаманың көлденең қимасының өлшеміне байланысты, әдетте HB200-350 аралығында.

11, дәнекерлеу: дәнекерлеу материалымен екі түрлі дайындаманы қыздыру және балқыту арқылы термиялық өңдеу процесі жүзеге асырылады.

II.Tпроцестің ерекшеліктері

Металлды термиялық өңдеу механикалық өндірістегі маңызды процестердің бірі болып табылады, басқа өңдеу процестерімен салыстырғанда, термиялық өңдеу әдетте дайындаманың пішінін және жалпы химиялық құрамын өзгертпейді, бірақ дайындаманың ішкі микроқұрылымын өзгерту немесе дайындаманың бетінің химиялық құрамын өзгерту арқылы дайындаманың қасиеттерін пайдалануды жақсарту немесе жақсарту үшін жүзеге асырылады. Ол дайындаманың ішкі сапасының жақсаруымен сипатталады, ол әдетте көзге көрінбейді. Металл дайындаманы қажетті механикалық қасиеттерге, физикалық қасиеттерге және химиялық қасиеттерге ие ету үшін, материалдарды ақылға қонымды таңдаудан және әртүрлі қалыптау процестерінен басқа, термиялық өңдеу процесі жиі маңызды. Болат - механикалық өнеркәсібінде ең кең таралған материалдар, болаттың микроқұрылымы кешенді, термиялық өңдеу арқылы басқарылуы мүмкін, сондықтан болатты термиялық өңдеу металл термиялық өңдеудің негізгі мазмұны болып табылады. Сонымен қатар, алюминий, мыс, магний, титан және басқа қорытпаларды да әртүрлі өнімділік алу үшін механикалық, физикалық және химиялық қасиеттерін өзгерту үшін термиялық өңдеуге болады.

III.Tол процесс

Термиялық өңдеу процесі әдетте үш процесті қыздыру, ұстау, салқындату, кейде тек екі процесті қыздыру және салқындатудан тұрады. Бұл процестер бір-бірімен байланысты және үзілмейді.

Қыздыру - термиялық өңдеудің маңызды процестерінің бірі. Металды термиялық өңдеудің көптеген әдістерінің ішінде ең алғашқысы көмір мен көмірді жылу көзі ретінде пайдалану, ал соңғы кезде сұйық және газ отындарын қолдану басталды. Электр энергиясын қолдану қыздыруды басқаруды жеңілдетеді және қоршаған ортаны ластамайды. Бұл жылу көздерін тікелей қыздыруға, сонымен қатар балқытылған тұз немесе металл арқылы қалқымалы бөлшектерге дейін жанама қыздыруға болады.

Металлды қыздыру кезінде дайындама ауаға ұшырайды, тотығу, декарбуризация жиі кездеседі (яғни, болат бөлшектерінің беткі көміртегі құрамын азайту), бұл термиялық өңделген бөлшектердің беткі қасиеттеріне өте теріс әсер етеді. Сондықтан, металл әдетте бақыланатын атмосферада немесе қорғаныш атмосферасында болуы керек, балқытылған тұз және вакуумдық қыздыру қажет, сонымен қатар қорғаныш қыздыру үшін жабындар немесе орау әдістері де қолжетімді.

Қыздыру температурасы термиялық өңдеу процесінің маңызды параметрлерінің бірі болып табылады, қыздыру температурасын таңдау және басқару термиялық өңдеудің сапасын қамтамасыз етудің негізгі мәселелері болып табылады. Қыздыру температурасы өңделген металл материалына және термиялық өңдеудің мақсатына байланысты өзгереді, бірақ әдетте жоғары температураны ұйымдастыру үшін фазалық ауысу температурасынан жоғары қыздырылады. Сонымен қатар, түрлендіру белгілі бір уақытты қажет етеді, сондықтан металл дайындаманың беті қажетті қыздыру температурасына жету үшін белгілі бір уақыт аралығында осы температурада ұсталуы керек, осылайша ішкі және сыртқы температуралар біркелкі болады, сондықтан микроқұрылымның түрленуі аяқталады, бұл ұстау уақыты деп аталады. Жоғары энергия тығыздығын қыздыру және беттік термиялық өңдеуді қолдану кезінде қыздыру жылдамдығы өте жылдам, әдетте ұстау уақыты болмайды, ал химиялық термиялық өңдеу кезінде ұстау уақыты көбінесе ұзағырақ болады.

Салқындату да термиялық өңдеу процесінде ажырамас қадам болып табылады, салқындату әдістері әртүрлі процестерге байланысты, негізінен салқындату жылдамдығын бақылау үшін қолданылады. Жалпы күйдіру кезінде салқындату жылдамдығы ең баяу, қалыпқа келтіру кезінде салқындату жылдамдығы жылдамырақ, сөндіру кезінде салқындату жылдамдығы жылдамырақ. Сонымен қатар, болаттың әртүрлі түрлеріне және әртүрлі талаптарға байланысты, мысалы, ауамен қатайтылған болатты қалыпқа келтіру кезіндегідей салқындату жылдамдығымен сөндіру мүмкін.

IV.Ппроцестердің жіктелуі

Металл термиялық өңдеу процесін шамамен үш санатқа бөлуге болады: тұтас термиялық өңдеу, беттік термиялық өңдеу және химиялық термиялық өңдеу. Қыздыру ортасына, қыздыру температурасына және салқындату әдісіне байланысты әр санатты бірнеше түрлі термиялық өңдеу процестеріне бөлуге болады. Бірдей металды әртүрлі термиялық өңдеу процестері арқылы өңдеу әртүрлі құрылымдарға ие болуы мүмкін, осылайша әртүрлі қасиеттерге ие болады. Темір мен болат өнеркәсіпте ең көп қолданылатын металл болып табылады, ал болаттың микроқұрылымы да ең күрделі, сондықтан болаттың әртүрлі термиялық өңдеу процестері бар.

Жалпы термиялық өңдеу - бұл дайындаманы жалпы қыздыру, содан кейін металлдың жалпы механикалық қасиеттерін өзгерту үшін қажетті металлургиялық ұйымға қол жеткізу үшін тиісті жылдамдықпен салқындату процесі. Болаттың жалпы термиялық өңдеуі шамамен күйдіру, қалыпқа келтіру, сөндіру және шынықтыру төрт негізгі процесс.

Процесс дегеніміз:

Күйдіру - бұл дайындаманы материалға және дайындама өлшеміне сәйкес тиісті температураға дейін қыздыру, әр түрлі ұстау уақытын қолдану, содан кейін баяу салқындату, мақсаты металдың ішкі ұйымдастырылуын жасау, тепе-теңдік күйіне жету немесе оған жақындату, жақсы процестің өнімділігі мен өнімділігін алу немесе дайындауды ұйымдастыру үшін одан әрі сөндіру.

Қалыптастыру дегеніміз - дайындаманы ауада салқындағаннан кейін тиісті температураға дейін қыздыру, қалыптастырудың әсері күйдіруге ұқсас, тек ұсақ құрылым алу үшін, көбінесе материалдың кесу өнімділігін жақсарту үшін қолданылады, бірақ кейде соңғы термиялық өңдеу ретінде кейбір онша талап етілмейтін бөлшектер үшін де қолданылады.

Шынықтыру - бұл дайындаманы суда, майда немесе басқа бейорганикалық тұздарда, органикалық сулы ерітінділерде және басқа шынықтыру ортасында қыздырып, оқшаулау арқылы тез салқындату. Шынықтырудан кейін болат бөлшектері қатты болады, бірақ сонымен бірге сынғыш болады, сынғыштықты уақтылы жою үшін әдетте уақтылы шынықтыру қажет.

Болат бөлшектерінің сынғыштығын азайту үшін, сөндірілген болат бөлшектер бөлме температурасынан жоғары және 650 ℃-тан төмен қолайлы температурада ұзақ уақыт бойы оқшауланып, содан кейін салқындатылады, бұл процесс шынықтыру деп аталады. Күйдіру, қалыпқа келтіру, шынықтыру, шынықтыру - «төрт отта» жалпы термиялық өңдеу, оның ішінде шынықтыру мен шынықтыру тығыз байланысты, көбінесе бір-бірімен бірге қолданылады, бірі өте маңызды. «Төрт отта» қыздыру температурасы мен салқындату режимі әртүрлі және әртүрлі термиялық өңдеу процесі дамыды. Белгілі бір дәрежеде беріктік пен төзімділікке қол жеткізу үшін жоғары температурада шынықтыру мен шынықтыру шынықтыру деп аталатын процесспен біріктіріледі. Белгілі бір қорытпалар аса қаныққан қатты ерітінді түзу үшін шынықтырылғаннан кейін, қорытпаның қаттылығын, беріктігін немесе электрлік магнетизмін жақсарту үшін олар бөлме температурасында немесе сәл жоғары тиісті температурада ұзақ уақыт ұсталады. Мұндай термиялық өңдеу процесі ескіруді өңдеу деп аталады.

Қысыммен өңдеу деформациясы мен термиялық өңдеуді тиімді және тығыз біріктіріп жүзеге асырады, осылайша дайындама деформациялық термиялық өңдеу деп аталатын әдіспен өте жақсы беріктік пен төзімділікке ие болады; теріс қысымды атмосферада немесе вакуумда термиялық өңдеу вакуумдық термиялық өңдеу деп аталады, бұл дайындаманың тотығуын, көміртегіден арылуын болдырмайды, өңдеуден кейін дайындаманың бетін сақтайды, дайындаманың өнімділігін жақсартады, сонымен қатар химиялық термиялық өңдеу үшін осмотикалық агент арқылы жүзеге асырылады.

Беттік термиялық өңдеу - бұл металл термиялық өңдеу процесінде беттік қабаттың механикалық қасиеттерін өзгерту үшін тек дайындаманың беттік қабатын қыздыру. Дайындамаға шамадан тыс жылу берілмей, тек дайындаманың беттік қабатын қыздыру үшін жылу көзін пайдалану жоғары энергия тығыздығына ие болуы керек, яғни дайындаманың бірлік аймағында үлкен жылу энергиясын беру керек, осылайша дайындаманың беттік қабаты немесе локализацияланған немесе жоғары температураға жету үшін қысқа уақыт ішінде немесе лезде болуы мүмкін. Жалынды сөндіру және индукциялық қыздыру термиялық өңдеудің негізгі әдістерін беттік термиялық өңдеу кезінде оксиацетилен немесе оксипропан жалыны, индукциялық тогы, лазер және электрон сәулесі сияқты жиі қолданылатын жылу көздері қолданылады.

Химиялық термиялық өңдеу - бұл дайындаманың беткі қабатының химиялық құрамын, ұйымдастырылуын және қасиеттерін өзгерту арқылы металды термиялық өңдеу процесі. Химиялық термиялық өңдеу беттік термиялық өңдеуден біріншісі дайындаманың беткі қабатының химиялық құрамын өзгертетіндігімен ерекшеленеді. Химиялық термиялық өңдеу көміртегі, тұз ортасы немесе ортаның басқа легирлеуші ​​элементтері (газ, сұйық, қатты) бар дайындамаға қыздыру, оқшаулау кезінде ұзақ уақыт бойы орналастырылады, осылайша дайындаманың беткі қабатына көміртегі, азот, бор және хром және басқа элементтер енеді. Элементтердің енуінен кейін, кейде сөндіру және шынықтыру сияқты басқа термиялық өңдеу процестері қолданылады. Химиялық термиялық өңдеудің негізгі әдістері - карбюризациялау, азоттау, металды ену.

Термиялық өңдеу механикалық бөлшектер мен қалыптарды өндіру процесіндегі маңызды процестердің бірі болып табылады. Жалпы алғанда, ол дайындаманың тозуға төзімділігі, коррозияға төзімділігі сияқты әртүрлі қасиеттерін қамтамасыз ете және жақсарта алады. Сондай-ақ, дайындаманың ұйымдастырылуын және кернеу күйін жақсарта алады, бұл суық және ыстық өңдеудің әртүрлі түрлерін жеңілдетеді.

Мысалы: ақ шойынды ұзақ уақыт күйдіруден кейін икемді шойын алуға болады, бұл пластикалықты жақсартады; дұрыс термиялық өңдеу процесі бар берілістердің қызмет ету мерзімі термиялық өңделген берілістерден бірнеше есе немесе ондаған есе көп болуы мүмкін; сонымен қатар, арзан көміртекті болат кейбір легирлеу элементтерінің енуі арқылы қымбат легирленген болаттың кейбір қасиеттеріне ие, кейбір ыстыққа төзімді болаттарды, тот баспайтын болатты алмастыра алады; қалыптар мен қалыптардың барлығы дерлік термиялық өңдеуден өтуі керек. Тек термиялық өңдеуден кейін ғана пайдалануға болады.

Қосымша құралдар

I. Күйдіру түрлері

Күйдіру - бұл дайындаманы тиісті температураға дейін қыздыру, белгілі бір уақыт аралығында ұстау және содан кейін баяу салқындату арқылы термиялық өңдеу процесі.

Болат күйдіру процесінің көптеген түрлері бар, қыздыру температурасына сәйкес екі санатқа бөлуге болады: біріншісі күйдіруден жоғары критикалық температурада (Ac1 немесе Ac3), фазалық өзгермелі қайта кристалдану күйдіруі деп те аталады, оған толық күйдіру, толық емес күйдіру, сфероидты күйдіру және диффузиялық күйдіру (гомогендеу күйдіруі) кіреді; екіншісі күйдірудің критикалық температурасынан төмен, оған қайта кристалдану күйдіруі және кернеуді азайту күйдіруі кіреді. Салқындату әдісіне сәйкес, күйдіруді изотермиялық күйдіру және үздіксіз салқындату күйдіруі деп бөлуге болады.

1, толық күйдіру және изотермиялық күйдіру

Толық күйдіру, сондай-ақ қайта кристалдану күйдіруі деп те аталады, әдетте күйдіру деп аталады, бұл 20 ~ 30 ℃ жоғары Ac3 дейін қыздырылған болат немесе болат, баяу салқындағаннан кейін құрылымды толығымен аустенизациялауға жеткілікті ұзақ оқшаулау, термиялық өңдеу процесінің дерлік тепе-теңдік ұйымдастырылуына қол жеткізу үшін. Бұл күйдіру негізінен әртүрлі көміртекті және легирленген болат құймаларын, соғуларды және ыстықтай илектелген профильдерді субэвтектикалық құрамдау үшін қолданылады, кейде дәнекерленген құрылымдар үшін де қолданылады. Әдетте, көбінесе ауыр емес дайындамаларды соңғы термиялық өңдеу немесе кейбір дайындамаларды алдын ала қыздыру ретінде қолданылады.

2, шар күйдіру

Сфероидты күйдіру негізінен шамадан тыс эвтектикалық көміртекті болат пен легирленген құрал-сайман болат үшін қолданылады (мысалы, болатта қолданылатын жиекті құралдарды, өлшеуіштерді, қалыптарды және штамптарды жасау). Оның негізгі мақсаты - қаттылықты азайту, өңдеуді жақсарту және болашақта шынықтыруға дайындау.

3, стрессті жеңілдететін күйдіру

Кернеуді жеңілдету күйдіру, сондай-ақ төмен температурада күйдіру (немесе жоғары температурада шынықтыру) деп аталады, бұл күйдіру негізінен құймаларды, соғуларды, дәнекерлеуді, ыстықтай илектелген бөлшектерді, суықтай созылған бөлшектерді және басқа да қалдық кернеулерді жою үшін қолданылады. Егер бұл кернеулер жойылмаса, белгілі бір уақыт өткеннен кейін немесе кейінгі кесу процесінде болаттың деформациясына немесе жарықшақтарына әкеледі.

4. Толық емес күйдіру дегеніміз - жылуды сақтау және баяу салқындату арасында болатты Ac1 ~ Ac3 (субэвтектикалық болат) немесе Ac1 ~ ACcm (артық эвтектикалық болат) дейін қыздыру, бұл термиялық өңдеу процесінің дерлік теңдестірілген ұйымдастырылуына қол жеткізуді білдіреді.

II.Сөндіру кезінде ең көп қолданылатын салқындату ортасы - тұзды ерітінді, су және май.

Дайындаманы тұзды сумен сөндіруге болады, жоғары қаттылық пен тегіс бетті алу оңай, сөндіруді жасау оңай емес, қатты жұмсақ дақтарды тудырмайды, бірақ дайындаманың деформациясын тудыруы және тіпті жарылуын тудыруы оңай. Майды сөндіргіш орта ретінде пайдалану тек аса салқындатылған аустениттің тұрақтылығы үшін жарамды, кейбір легирленген болаттарда немесе кіші өлшемдегі көміртекті болаттарда салыстырмалы түрде үлкен мөлшерде сөндіруге болады.

III.болатты шынықтырудың мақсаты

1, сынғыштықты азайту, ішкі кернеуді жою немесе азайту, болатты сөндіру кезінде ішкі кернеу мен сынғыштық көп болады, мысалы, уақтылы шынықтырмау көбінесе болаттың деформациясына немесе тіпті жарылуына әкеледі.

2, дайындаманың қажетті механикалық қасиеттерін алу үшін, дайындаманың жоғары қаттылығы мен сынғыштығын сөндіруден кейін, әртүрлі дайындамалардың әртүрлі қасиеттерінің талаптарын қанағаттандыру үшін, қажетті беріктік пен пластикалық сынғыштықты азайту үшін тиісті шыңдау арқылы қаттылықты реттеуге болады.

3, дайындаманың өлшемін тұрақтандырыңыз

4, кейбір легирленген болаттарды күйдіру үшін жұмсарту қиын, сондықтан жоғары температурада шынықтырудан кейін сөндіру (немесе қалыпқа келтіру) жиі қолданылады, осылайша болат карбиді тиісті агрегацияға ие болады, бұл кесу мен өңдеуді жеңілдету үшін қаттылықты азайтады.

Қосымша ұғымдар

1, күйдіру: металл материалдарды тиісті температураға дейін қыздыру, белгілі бір уақыт аралығында ұстау, содан кейін баяу салқындату арқылы термиялық өңдеу процесін білдіреді. Жалпы күйдіру процестері: қайта кристалдау күйдіру, кернеуді азайту күйдіру, сфероидты күйдіру, толық күйдіру және т.б. Күйдірудің мақсаты: негізінен металл материалдарының қаттылығын азайту, пластикалықты жақсарту, кесуді немесе қысыммен өңдеуді жеңілдету, қалдық кернеулерді азайту, гомогендеудің ұйымдастырылуы мен құрамын жақсарту немесе соңғысын ұйымдастыруға дайын болу үшін термиялық өңдеу.

2, қалыпқа келтіру: болатты немесе болатты 30-50 ℃ жоғары температураға дейін қыздыру немесе (болаттың сыни температура нүктесінде) тиісті уақытты сақтау, тыныш ауада салқындату және термиялық өңдеу процесін білдіреді. Қалыпқа келтірудің мақсаты: негізінен төмен көміртекті болаттың механикалық қасиеттерін жақсарту, кесу және өңдеуді жақсарту, дәндерді тазарту, ұйымдастырушылық ақауларды жою және соңғысын дайындау үшін термиялық өңдеу.

3, шынықтыру: белгілі бір температурадан жоғары Ac3 немесе Ac1 (температураның сыни нүктесінен төмен болат) қыздырылған болатты белгілі бір уақытты ұстап тұру, содан кейін тиісті салқындату жылдамдығына дейін жылу өңдеу процесін алуды білдіреді. Жалпы шынықтыру процестері бір орталы шынықтыру, қос орталы шынықтыру, мартенситті шынықтыру, бейнитті изотермиялық шынықтыру, беттік шынықтыру және жергілікті шынықтыру болып табылады. Шынықтырудың мақсаты: болат бөлшектері қажетті мартенситті құрылымды алу, дайындаманың қаттылығын, беріктігін және тозуға төзімділігін арттыру, соңғы жылу өңдеуіне жақсы дайындық жасау.

4, шынықтыру: болатты шынықтыру, содан кейін Ac1-ден төмен температураға дейін қыздыру, ұстап тұру уақытын білдіреді, содан кейін бөлме температурасына дейін салқындатылатын термиялық өңдеу процесі. Жалпы шынықтыру процестері: төмен температурада шынықтыру, орташа температурада шынықтыру, жоғары температурада шынықтыру және көп рет шынықтыру.

Шынықтырудың мақсаты: негізінен шынықтыру кезінде болаттың пайда болатын кернеуін жою, осылайша болат жоғары қаттылық пен тозуға төзімділікке ие болады, сондай-ақ қажетті икемділік пен беріктікке ие болады.

5, шынықтыру: болат немесе болаттың шыдамдылығын арттыру және жоғары температурада шынықтыру үшін қолданылатын құрама термиялық өңдеу процесін білдіреді. Болаттың шынықтыру өңдеуінде шынықтырылған болат деп аталады. Әдетте орташа көміртекті құрылымдық болат және орташа көміртекті легирленген құрылымдық болат қолданылады.

6, карбюризациялау: карбюризациялау - көміртек атомдарының болаттың беткі қабатына ену процесі. Сондай-ақ, төмен көміртекті болат дайындамасында жоғары көміртекті болаттың беткі қабатын жасау, содан кейін қатайту және төмен температурада шынықтырудан кейін дайындаманың беткі қабаты жоғары қаттылық пен тозуға төзімділікке ие болу, ал дайындаманың ортаңғы бөлігі төмен көміртекті болаттың беріктігі мен икемділігін сақтау үшін.

Вакуум әдісі

Металл дайындамаларды қыздыру және салқындату операциялары он шақты немесе тіпті ондаған әрекеттерді орындауды қажет ететіндіктен. Бұл әрекеттер вакуумдық термиялық өңдеу пешінде орындалады, оператор жақындай алмайды, сондықтан вакуумдық термиялық өңдеу пешінің автоматтандыру дәрежесі жоғары болуы керек. Сонымен қатар, кейбір әрекеттер, мысалы, металл дайындаманы сөндіру процесінің соңын қыздыру және ұстап тұру алты, жеті әрекеттен тұруы керек және 15 секунд ішінде аяқталуы керек. Мұндай икемді жағдайлар көптеген әрекеттерді орындау үшін оператордың жүйкесін жұқартып, дұрыс жұмыс істемеуіне әкелуі мүмкін. Сондықтан, тек жоғары деңгейлі автоматтандыру ғана бағдарламаға сәйкес дәл, уақтылы үйлестіруді қамтамасыз ете алады.

Металл бөлшектерін вакуумдық термиялық өңдеу жабық вакуумдық пеште жүзеге асырылады, қатаң вакуумдық тығыздау жақсы белгілі. Сондықтан, пештің бастапқы ауа ағып кету жылдамдығын алу және сақтау, вакуумдық пештің жұмыс вакуумының болуын қамтамасыз ету, бөлшектердің сапасын қамтамасыз ету үшін вакуумдық термиялық өңдеу өте маңызды. Сондықтан вакуумдық термиялық өңдеу пешінің негізгі мәселесі сенімді вакуумдық тығыздау құрылымына ие болу болып табылады. Вакуумдық пештің вакуумдық жұмысын қамтамасыз ету үшін вакуумдық термиялық өңдеу пешінің құрылымын жобалау негізгі қағиданы ұстануы керек, яғни пеш корпусында газ өткізбейтін дәнекерлеуді қолдану керек, ал пеш корпусында тесікті мүмкіндігінше аз ашу немесе ашпау, динамикалық тығыздау құрылымын пайдалануды азайту немесе болдырмау, вакуумдық ағып кету мүмкіндігін азайту үшін. Вакуумдық пеш корпусына орнатылған компоненттер, керек-жарақтар, мысалы, сумен салқындатылатын электродтар, термопара экспорттық құрылғысы да құрылымды тығыздау үшін жасалуы керек.

Көптеген қыздыру және оқшаулау материалдарын тек вакуумда ғана пайдалануға болады. Вакуумдық термиялық өңдеу пешінің қыздыру және жылу оқшаулау төсемі вакуумда және жоғары температурада жұмыс істейді, сондықтан бұл материалдар жоғары температураға төзімділікке, радиациялық нәтижелерге, жылу өткізгіштікке және басқа да талаптарды қояды. Тотығуға төзімділікке қойылатын талаптар жоғары емес. Сондықтан вакуумдық термиялық өңдеу пешінде қыздыру және жылу оқшаулау материалдары үшін тантал, вольфрам, молибден және графит кеңінен қолданылады. Бұл материалдар атмосфералық күйде тотығуы өте оңай, сондықтан қарапайым термиялық өңдеу пешінде бұл қыздыру және оқшаулау материалдарын пайдалануға болмайды.

Сумен салқындатылатын құрылғы: вакуумдық термиялық өңдеу пешінің қабығы, пеш қақпағы, электрлік қыздыру элементтері, сумен салқындатылатын электродтар, аралық вакуумдық жылу оқшаулағыш есік және басқа да компоненттер вакуумда, жылу жұмысы жағдайында болады. Мұндай өте қолайсыз жағдайларда жұмыс істегенде, әрбір компоненттің құрылымының деформацияланбағанына немесе зақымдалмағанына, ал вакуумдық тығыздағыштың қызып кетпегеніне немесе күйіп кетпегеніне көз жеткізу керек. Сондықтан, вакуумдық термиялық өңдеу пешінің қалыпты жұмыс істеуін және пайдалану мерзімінің жеткілікті болуын қамтамасыз ету үшін әрбір компонентті әртүрлі жағдайларға сәйкес сумен салқындату құрылғылары орнатылуы керек.

Төмен вольтты жоғары токты вакуумдық контейнерді пайдалану вакуумдық вакуумдық градус бірнеше lxlo-1 торр диапазонында болған кезде, вакуумдық контейнер жоғары кернеудегі өткізгіштің қуатталуы жарқыл разряд құбылысын тудырады. Вакуумдық термиялық өңдеу пешінде доғалық разряд электр қыздыру элементін, оқшаулағыш қабатын күйдіріп, үлкен апаттарға және шығындарға әкеледі. Сондықтан вакуумдық термиялық өңдеу пешіндегі электр қыздыру элементінің жұмыс кернеуі әдетте 80-100 вольттан аспайды. Сонымен қатар, электр қыздыру элементінің құрылымын жобалауда тиімді шаралар қабылдау керек, мысалы, бөлшектердің ұшын болдырмауға тырысу керек, электродтар арасындағы электрод аралығы жарқыл разрядының немесе доғалық разрядтың пайда болуына жол бермеу үшін тым аз болмауы керек.

Шынықтыру

Дайындаманың әртүрлі өнімділік талаптарына сәйкес, оның әртүрлі шынықтыру температурасына сәйкес келесі шынықтыру түрлеріне бөлуге болады:

(a) төмен температурада шынықтыру (150-250 градус)

Шыңдалған мартенсит үшін алынған құрылымды төмен температурада шынықтыру. Оның мақсаты - шынықтырылған болаттың ішкі кернеуі мен сынғыштығын азайту шартымен оның жоғары қаттылығын және жоғары тозуға төзімділігін сақтау, осылайша пайдалану кезінде сынықтардың пайда болуына немесе мерзімінен бұрын зақымдануына жол бермеу. Ол негізінен әртүрлі жоғары көміртекті кесу құралдары, өлшеуіштер, суықтай созылатын қалыптар, домалау мойынтіректер және карбюрленген бөлшектер және т.б. үшін қолданылады, шынықтырудан кейінгі қаттылық әдетте HRC58-64 болады.

(ii) орташа температурада шынықтыру (250-500 градус)

Шыңдалған кварц корпусы үшін орташа температурада шыңдауды ұйымдастыру. Оның мақсаты - жоғары беріктік, серпімділік шегі және жоғары беріктік алу. Сондықтан ол негізінен әртүрлі серіппелер мен ыстық жұмыс қалыптарын өңдеу үшін қолданылады, шыңдау қаттылығы әдетте HRC35-50.

(C) жоғары температурада шынықтыру (500-650 градус)

Шыңдалған сохнит үшін құрылымды жоғары температурада шынықтыру. Әдеттегі шынықтыру және жоғары температурада шынықтыру аралас термиялық өңдеу шынықтыру өңдеуі деп аталады, оның мақсаты беріктік, қаттылық және пластикалық қасиеттерді алу, жалпы механикалық қасиеттерді жақсарту болып табылады. Сондықтан автомобильдерде, тракторларда, станоктарда және басқа да маңызды құрылымдық бөлшектерде, мысалы, шатундарда, болттарда, берілістерде және біліктерде кеңінен қолданылады. Шынықтырудан кейінгі қаттылық әдетте HB200-330 болады.

Деформацияның алдын алу

Дәлдік күрделі қалып деформациясының себептері көбінесе күрделі болады, бірақ біз оның деформация заңын меңгеріп, себептерін талдап, қалып деформациясын болдырмаудың әртүрлі әдістерін қолдана отырып, оны азайтуға ғана емес, сонымен қатар бақылауға да болады. Жалпы алғанда, дәлдік күрделі қалып деформациясын термиялық өңдеу келесі алдын алу әдістерін қолдана алады.

(1) Материалды ақылға қонымды таңдау. Дәлдік күрделі қалыптар микродеформацияланатын болатқа (мысалы, ауамен сөндіруші болат) жақсы материал ретінде таңдалуы керек, ауыр қалыпталған болаттарды соғу және шынықтыру термиялық өңдеуі ақылға қонымды болуы керек, соғуға болмайтын қалыптар қатты ерітіндімен қос тазартылған термиялық өңдеуге ұшырауы мүмкін.

(2) Қалып құрылымының дизайны ақылға қонымды болуы керек, қалыңдығы тым әртүрлі болмауы керек, пішіні симметриялы болуы керек, үлкен қалыптардың деформация заңын меңгеруі үшін өңдеуге рұқсат етіледі, үлкен, дәл және күрделі қалыптар үшін құрылымдардың үйлесімін пайдалануға болады.

(3) Дәл және күрделі қалыптарды өңдеу процесінде пайда болатын қалдық кернеуді жою үшін алдын ала қыздыру өңдеуі керек.

(4) Қыздыру температурасын ақылға қонымды таңдау, қыздыру жылдамдығын басқару, дәл күрделі қалыптар үшін баяу қыздыру, алдын ала қыздыру және басқа да теңдестірілген қыздыру әдістерін қолдану арқылы қалыптардың термиялық өңдеу деформациясын азайтуға болады.

(5) Қалыптың қаттылығын қамтамасыз ету шарты бойынша алдын ала салқындатуды, сұрыпталған салқындатуды немесе температураны сөндіру процесін қолдануға тырысыңыз.

(6) Дәл және күрделі қалыптар үшін, рұқсат етілген жағдайларда, вакуумды қыздыру арқылы сөндіру және сөндіруден кейін терең салқындату әдісін қолдануға тырысыңыз.

(7) Кейбір дәлдіктегі және күрделі қалыптар үшін қалыптардың дәлдігін бақылау үшін алдын ала термиялық өңдеуді, қартаю термиялық өңдеуін, шынықтыру нитридті термиялық өңдеуді қолдануға болады.

(8) Қалып құм тесіктерін, кеуектілігін, тозуын және басқа да ақауларды жөндеу кезінде жөндеу жабдығының деформациясын болдырмау үшін суық дәнекерлеу машинасын және басқа да термиялық әсерлерді пайдалану керек.

Сонымен қатар, термиялық өңдеу процесін дұрыс пайдалану (мысалы, тесіктерді бітеу, тесіктерді байлау, механикалық бекіту, қолайлы қыздыру әдістері, қалыптың салқындату бағытын және салқындату ортасындағы қозғалыс бағытын дұрыс таңдау және т.б.) және термиялық өңдеу процесін орынды шынықтыру дәл және күрделі қалыптардың деформациясын азайту үшін де тиімді шаралар болып табылады.

Беттік сөндіру және шынықтыру термиялық өңдеуі әдетте индукциялық қыздыру немесе жалынмен қыздыру арқылы жүзеге асырылады. Негізгі техникалық параметрлер - беттік қаттылық, жергілікті қаттылық және тиімді қатаю қабатының тереңдігі. Қаттылықты сынау үшін Виккерс қаттылық өлшегішін, сондай-ақ Роквелл немесе беттік Роквелл қаттылық өлшегішін пайдалануға болады. Сынақ күшін (масштабын) таңдау тиімді қатаю қабатының тереңдігіне және дайындаманың беттік қаттылығына байланысты. Мұнда үш түрлі қаттылық өлшегіштері қолданылады.

Біріншіден, Vickers қаттылық өлшегіші термиялық өңделген дайындамалардың беткі қаттылығын тексерудің маңызды құралы болып табылады, оны 0,5-тен 100 кг-ға дейінгі сынақ күшімен таңдауға болады, беттік беріктендіру қабатын 0,05 мм қалыңдықтағы жұқа етіп сынап көріңіз, оның дәлдігі ең жоғары, және ол термиялық өңделген дайындамалардың беткі қаттылығындағы шағын айырмашылықтарды ажырата алады. Сонымен қатар, тиімді беріктірілген қабаттың тереңдігін Vickers қаттылық өлшегіші де анықтауы керек, сондықтан беттік термиялық өңдеуді өңдеу немесе беттік термиялық өңдеу дайындамасын пайдаланатын көптеген құрылғылар үшін Vickers қаттылық өлшегішімен жабдықтау қажет.

Екіншіден, беттік Роквелл қаттылығын өлшегіш беттік шыңдалған дайындаманың қаттылығын тексеруге өте ыңғайлы, беттік Роквелл қаттылығын өлшегіштің таңдауға болатын үш шкаласы бар. Әр түрлі беттік шыңдалған дайындаманың 0,1 мм-ден астам тиімді шыңдалу тереңдігін тексере алады. Беттік Роквелл қаттылығын өлшегіштің дәлдігі Виккерс қаттылығын өлшегіш сияқты жоғары болмаса да, термиялық өңдеу қондырғысының сапа менеджменті және білікті тексеру құралы ретінде талаптарға сай келеді. Сонымен қатар, ол қарапайым жұмыс істеуге, пайдалануға оңай, төмен бағаға, жылдам өлшеуге, қаттылық мәнін және басқа да сипаттамаларын тікелей оқуға мүмкіндік береді, беттік Роквелл қаттылығын өлшегішті пайдалану беттік термиялық өңдеу дайындамасын жылдам және бұзбайтын бөлік-бөлік сынау үшін партия бола алады. Бұл металл өңдеу және машина жасау зауыттары үшін маңызды.

Үшіншіден, беткі термиялық өңдеуден өткен шыңдалған қабат қалың болған кезде, Роквелл қаттылық өлшегішін де пайдалануға болады. Термиялық өңдеуден өткен шыңдалған қабаттың қалыңдығы 0,4 ~ 0,8 мм болған кезде, HRA шкаласын, ал шыңдалған қабаттың қалыңдығы 0,8 мм-ден асқан кезде HRC шкаласын пайдалануға болады.

Виккерс, Роквелл және Surface Rockwell үш түрлі қаттылық мәндерін бір-біріне оңай түрлендіруге, стандартқа, сызбаларға немесе пайдаланушының қалауы бойынша қаттылық мәніне түрлендіруге болады. Тиісті түрлендіру кестелері халықаралық ISO стандартында, американдық ASTM стандартында және қытайлық GB/T стандартында берілген.

Жергілікті қатаю

Егер бөлшектердің жергілікті қаттылық талаптары жоғары болса, индукциялық қыздыру және басқа да жергілікті сөндіру термиялық өңдеу құралдары қолжетімді болса, мұндай бөлшектер әдетте сызбаларда жергілікті сөндіру термиялық өңдеу орны мен жергілікті қаттылық мәнін белгілеуі керек. Бөлшектердің қаттылығын сынау белгіленген жерде жүргізілуі керек. Қаттылықты сынау құралдарын Роквелл қаттылық өлшегішінде пайдалануға болады, HRC қаттылық мәнін, мысалы, термиялық өңдеу кезіндегі беріктендіру қабатының таяздығын тексеру үшін Роквелл беткі қаттылық өлшегішін пайдалануға болады, HRN қаттылық мәнін тексеру үшін.

Химиялық жылулық өңдеу

Химиялық термиялық өңдеу - бұл дайындаманың бетіне бір немесе бірнеше химиялық элементтер атомдарының енуін қамтамасыз ету, осылайша дайындаманың бетінің химиялық құрамын, ұйымдастырылуын және өнімділігін өзгерту. Қатайту және төмен температурада шынықтырудан кейін дайындаманың беті жоғары қаттылыққа, тозуға төзімділікке және жанасу шаршауына төзімділікке ие, ал дайындаманың өзегі жоғары беріктікке ие.

Жоғарыда айтылғандарға сәйкес, термиялық өңдеу процесінде температураны анықтау және тіркеу өте маңызды, ал температураны нашар бақылау өнімге үлкен әсер етеді. Сондықтан температураны анықтау өте маңызды, бүкіл процестегі температура үрдісі де өте маңызды, нәтижесінде термиялық өңдеу процесінде температураның өзгеруін жазып алу керек, бұл болашақтағы деректерді талдауды жеңілдетеді, сонымен қатар температураның талаптарға сай келмейтін уақытын көруге мүмкіндік береді. Бұл болашақта термиялық өңдеуді жақсартуда өте үлкен рөл атқарады.

Операциялық процедуралар

1, жұмыс орнын тазалаңыз, қуат көзі, өлшеу құралдары және әртүрлі қосқыштар қалыпты екенін және су көзінің тегіс екенін тексеріңіз.

2, операторлар жақсы еңбекті қорғау құралдарын киюі керек, әйтпесе бұл қауіпті болады.

3, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін жабдықтың техникалық талаптарына сәйкес температураның көтерілуі мен төмендеуін бақылайтын әмбебап қуат беру қосқышын ашыңыз.

4, термиялық өңдеу пешінің температурасы мен торлы таспа жылдамдығын реттеуге назар аудару, әртүрлі материалдарға қажетті температура стандарттарын меңгеру, дайындаманың қаттылығын, бетінің түзулігі мен тотығу қабатын қамтамасыз ету және қауіпсіздікті жақсы қамтамасыз ету.

5, шынықтыру пешінің температурасына және торлы таспаның жылдамдығына назар аудару үшін, дайындама шынықтырудан кейін сапа талаптарына сай болуы үшін шығатын ауаны ашыңыз.

6, жұмыста лауазымға жабысып қалуы керек.

7, қажетті өрт сөндіру құралдарын конфигурациялау және пайдалану және техникалық қызмет көрсету әдістерімен танысу.

8, Машинаны тоқтатқан кезде, барлық басқару қосқыштарының өшірулі күйде екенін тексеріп, әмбебап беру қосқышын жабу керек.

Қызып кету

Ролик аксессуарларының кедір-бұдыр аузынан мойынтірек бөлшектерінің сөндіруден кейінгі микроқұрылымының қызып кетуін байқауға болады. Бірақ қызып кетудің нақты дәрежесін анықтау үшін микроқұрылымды бақылау қажет. Егер GCr15 болат сөндіру ұйымында ірі инелі мартенсит пайда болса, бұл сөндірудің қызып кету ұйымы. Сүңгітудің пайда болу себебі қыздыру температурасының тым жоғары болуы немесе қыздыру және ұстап тұру уақыты тым ұзақ болуы мүмкін, бұл толық қызып кетуден туындайды; сонымен қатар таспа карбидінің бастапқы ұйымдасуына байланысты болуы мүмкін, екі таспа арасындағы көміртегі аз аймақта локализацияланған мартенсит инесінің қалыңдығы пайда болады, бұл локализацияланған қызып кетуге әкеледі. Қызып кеткен ұйымда қалдық аустенит артады және өлшемдік тұрақтылық төмендейді. Сүңгіту ұйымының қызып кетуіне байланысты болат кристалы кедір-бұдыр болады, бұл бөлшектердің беріктігінің төмендеуіне, соққыға төзімділіктің төмендеуіне және мойынтіректің қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкеледі. Қатты қызып кету тіпті сөндіру жарықшақтарын тудыруы мүмкін.

Қызып кету

Сөндіру температурасы төмен немесе нашар салқындату микроқұрылымда стандарттыдан артық торренит түзілуіне әкеледі, бұл қызып кетудің бұзылуы деп аталады, бұл қаттылықтың төмендеуіне, тозуға төзімділіктің күрт төмендеуіне әкеледі, бұл роликті бөлшектердің мойынтіректерінің қызмет ету мерзіміне әсер етеді.

Жарықтарды сөндіру

Роликті мойынтірек бөлшектері сөндіру және салқындату процесінде ішкі кернеулерге байланысты сөндіру жарықтары деп аталатын жарықтар пайда болады. Мұндай жарықтардың себептері: сөндіру кезінде қыздыру температурасының тым жоғары болуы немесе салқындату тым жылдам болуы, термиялық кернеу және металл массасының көлемінің өзгеруі салдарынан кернеудің ұйымдастырылуы болаттың сыну беріктігінен жоғары болуы; жұмыс бетінде бастапқы ақаулар (мысалы, беткі жарықтар немесе сызаттар) немесе болаттағы ішкі ақаулар (мысалы, қож, металл емес елеулі қоспалар, ақ дақтар, жиырылу қалдығы және т.б.) сөндіру кезінде кернеу концентрациясының пайда болуы; беттің көміртегісізденуі және карбидтің бөлінуі; шыңдаудан кейін сөндірілген бөлшектердің жеткіліксіз немесе уақтылы шыңдалмауы; алдыңғы процестен туындаған суық соққы кернеуінің тым үлкен болуы, соғу кезінде бүктеу, терең бұрау, май ойықтарының өткір жиектері және т.б. Қысқасы, сөндіру жарықтарының себебі жоғарыда аталған факторлардың бірі немесе бірнешеуі болуы мүмкін, ішкі кернеудің болуы сөндіру жарықтарының пайда болуының негізгі себебі болып табылады. Сөндіру жарықтары терең және жіңішке, түзу сынықтары бар және сынған бетінде тотыққан түс жоқ. Көбінесе мойынтірек мойнындағы бойлық жалпақ жарықшақ немесе сақина тәрізді жарықшақ болады; мойынтірек болат шарының пішіні S-тәрізді, Т-тәрізді немесе сақина тәрізді болады. Сөндіру жарықшығының ұйымдастырушылық сипаттамалары жарықшақтың екі жағында да көміртегін кетіру құбылысының болмауы болып табылады, оны соғу жарықшақтарынан және материал жарықшақтарынан айқын ажыратуға болады.

Термиялық өңдеу деформациясы

NACHI мойынтірек бөлшектерінде термиялық өңдеу кезінде термиялық кернеу және ұйымдастырушылық кернеу бар, бұл ішкі кернеу бір-біріне қабаттасып немесе ішінара өтелуі мүмкін, күрделі және өзгермелі, себебі оны қыздыру температурасы, қыздыру жылдамдығы, салқындату режимі, салқындату жылдамдығы, бөлшектердің пішіні мен өлшемі өзгерте алады, сондықтан термиялық өңдеу деформациясы сөзсіз. Заңды тану және меңгеру мойынтірек бөлшектерінің деформациясын (мысалы, мойынның сопақшасы, өлшемі және т.б.) басқарылатын диапазонға орналастыруға, өндіріске қолайлы етуге мүмкіндік береді. Әрине, термиялық өңдеу процесінде механикалық соқтығысу бөлшектердің деформациясына да әкеледі, бірақ бұл деформацияны пайдалануды жақсарту, азайту және болдырмау үшін пайдалануға болады.

Беттік декарбуризация

Роликті аксессуарлардың мойынтірек бөлшектері термиялық өңдеу процесінде тотығу ортасында қыздырылса, беті тотығады, осылайша бөлшектердің бетіндегі көміртектің массалық үлесі азаяды, нәтижесінде беттік көміртектің декарбуризациясы пайда болады. Беттік декарбуризация қабатының тереңдігі соңғы өңдеуден көп болған кезде бөлшектер қалдыққа айналады. Қолжетімді металлографиялық әдіс пен микроқаттылық әдісін металлографиялық зерттеу кезінде беттік декарбуризация қабатының тереңдігін анықтау. Беттік қабаттың микроқаттылықтың таралу қисығы өлшеу әдісіне негізделген және арбитраждық критерий ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Жұмсақ нүкте

Жылытудың жеткіліксіздігі, нашар салқындату, роликті мойынтірек бөлшектерінің беткі қаттылығының дұрыс болмауынан туындаған сөндіру жұмысы жұмсақ нүктелердің сөнуі деп аталатын жеткіліксіз құбылыс. Бұл беттік көміртегінің бөлінуі беткі тозуға төзімділік пен шаршау беріктігінің күрт төмендеуіне әкелуі мүмкін құбылыс сияқты.