חישול פלדה כסוג של טיפול בחום. טכנולוגיית מתכת

יצירת חומרים חדשים ולשלוט נכסיהם - היא אמנות וטכנולוגיה מתכת. אחד הכלים שלו הוא טיפול בחום. תהליכים אלו מאפשרים לשנות את המאפיינים, בהתאם, היקף השימוש סגסוגות. חישול פלדה - אפשרות נפוצה עבור ביטול פגמים בייצור מוצרים, הגדלת הכח והאמינות שלהם.

משימות תהליך גירסאותיה

פעולות חישול מבוצעות על מנת:

• אופטימיזציה למבנה intracrystalline, את סדר האלמנטים יתווכו;
• למזער לחצי עיוות פנימיים עקב הבדלים בטמפרטורה טכנולוגיים מהירים;
• גמישות הגדלת אובייקטים עבור עיבוד שלאחר מכן.

פעולה קלסית נקראת "חישול מלא", אך יש מספר הווריאציות שלה, בהתאם למאפיינים הרצויים ומאפיינים של המשימות: שלמה, תפוצה נמוכה (הומוגניזציה), בידוד תרמי, recrystallization, נרמול. כל דומות עקרונית, אבל המצבים של טיפול בחום פלדה שונים באופן משמעותי.

טיפול חום מבוסס על דיאגרמות

כל התמורות בענף הפלדה, אשר מבוססות על המשחק של טמפרטורות מתאימות בבירור בתרשים של סגסוגות-חמצני ברזל. זה עזר חזותי לקבוע מיקרו של פלדות פחמן או מגהצים יצוק, כמו גם נקודות של מבנים טרנספורמציה והמאפיינים שלהם תחת השפעת חימום או קירור.

טכנולוגיית מתכת מסדיר הגרף הזה כל סוגי חישול פלדות פחמן. לקבלה שלמה, נמוך recrystallization "החל" ערכי טמפרטורת קו PSK, כלומר הנקודה הקריטית שלה _AC1. חישול מלא ותרשים קו GSE אוריינטציה תרמית נרמול פלדה, נקודה קריטית שלה ואת _m AC AC _3. כמו כן למפות בבירור קובע את הטיפול בחום שצוין שיטת החיבור עם החומר על תוכן פחמן והאפשרות מהחזקתה הנכון עבור סגסוגת מסוימת.

חישול מלא

אובייקטים: יציקות וחישולים של סגסוגת פרו-eutectoid, שבה רכב הפלדה צריך למלא את הפחמן בסכום של עד 0.8%.

מטרה:

• השינוי המרבי מיקרו של השחקנים וכתוצאה ומבנה פרית-פרליטית גס nonuniform actuation הלחץ חם בתוך פרטניות הומוגנית;
• להקטין קשיות ולהגדיל משיכות עבור עיבוד שלאחר מכן.

טכנולוגיה. חישול פלדה בטמפרטורה מעל הנקודה הקריטית 30-50˚S _AC3. בהגיעו תכונות תרמיות הקבועות מראש של המתכת לתמוך בם ברמה זו במשך זמן מה, מאפשר לך להשלים את כל התמורות ההכרחיות. פרליטית גדול ודגנים פרית שינו לחלוטין לתוך austenite. השלב הבא - התקררות איטית בכבשן, שבו תהליך שוב להבדיל פרית austenite ו פרליטית בעל גרגרים עדינים ומבנה הומוגנית.

פלדת חישול מלאה מבטלת פגמים פנימיים המורכבים ביותר, עם זאת, היא לצרוך מאוד ארוך ואנרגיה.

חישול רך

אובייקטים: פלדת hypoeutectoid, הלא רציני סדרים פנימיים.

מטרת צמצום גודלו הקלה של דגנים פרליטית, מבלי לשנות את מצע פריט.

טכנולוגיה. חימום המתכת לטמפרטורה נופלת ב הפער בין הנקודות הקריטיות _AC1 ו _AC3. חשיפה של חסר בכבשן עם מאפיינים יציבים מקלת השלמת התהליכים הנדרשים. קירור מתבצע באיטיות, עם התנור. במוצא לתת שאותו המבנה פרטני pearlitic-ferritic. עם כזה השפעה תרמית מומר פרליטית בסדר, הגביש פרית נותר ללא שינוי, וניתן לשנות רק מבחינה מבנית, לטחון גם.

חישול רך של פלדה מאפשר לאזן את המדינה ואת המאפיינים הפנימיים של חפצים פשוטים, זה פחות אנרגיה אינטנסיבית.

חישול נמוך (recrystallization)

אובייקטים: כל סוגי פחמן התגלגל פלדה, סגסוגת פלדה עם תכולת פחמן בין 0.65% (למשל, מיסב), וחלקים ריקים עשויים מתכות ברזליות שאינן מכילות את הפגמים הפנימיים לטווח ארוך, אך דורשים תיקון אי-אנרגיה.

מטרה:

• הסרת לחצים פנימיים ומתח התקשות השפעה הן בשל עיוות קרה וחמה;
• החיסול של ההשפעות השליליות של קירור לא אחיד של מבנים מרותכים, משייכות וכוח מוגברים של מפרקים;
• שמאחד את מייקרו של מתכות אל ברזליות;
• spheroidization פרליטית שבשבת - זה נותן צורה פרטנית.

טכנולוגיה.

חימום של חלקים המיוצרים על 50-100˚S מתחת לנקודה הקריטית _AC1. בהשפעת תופעות אלה בוטלו שינויים פנימיים קלים. התהליך כולו אורך כ 1-1.5 שעות. טמפרטורת ערך משוערת טווחים כמה חומרים:

1. סגסוגות פלדה ונחושת פחמן - 600-700˚S.
2. סגסוגות ניקל - 800-1200˚S.
3. סגסוגות אלומיניום - 300-450˚S.

הקירור מתבצע אוויר. טכנולוגיית מתכת Martensitic פלדות bainitic מספקת בשם אחר התהליך הזה - חג גבוה. זוהי דרך פשוטה וזולה לשיפור התכונות של חלקים ומבנים.

המגון (חישול דיפוזיה)

מתקנים: מוצרי יציקה גדולים, במיוחד של טיל נירוסטה.

מטרה: התפלגות אחידה של אטומי מרכיבים יתווכו של הסריג הגבישי ואת כל הנפח של המטיל כתוצאת דיפוזיה בטמפרטורה גבוהה; ריכוך מבנה preform, הקטנת הקשיות שלה לפני ביצוע פעולות תהליך עקב.

טכנולוגיה. חימום החומר לייצר 1000-1200˚S בטמפרטורה גבוהה. מאפיינים תרמיים יציבים צריכים להישמר במשך זמן רב - על 10-15 שעות, תלוי בגודל ובמורכבות של המבנה היצוק. קירור איטי בעקבות השלמת כל שלבי התגובות בטמפרטורה גבוהה.

זמן רב, אבל מאוד בתהליך יעיל של השוואת מיקרו של מבנים גדולים.

חישול בידוד תרמי

אובייקטים: מתגלגל פלדה פחמן, מאמרים של סגסוגת גבוהה alloyed ו.

המטרה: לשפר מיקרו, הסרת פגמים פנימיים בפחות זמן.

טכנולוגיה. מתכת בתחילה מחוממת עד לטמפרטורת חישול שלמה והמשיכה זמן דרוש הטרנספורמציה של מבנים קיימים כדי austenite. הבא הוא מקורר לאט על ידי טבילת שריפת מלח. על ידי השגת חום 50-100˚S אל מתחת לקו _AC1 ממוקם תנור על מנת לשמור אותו ברמה זו במשך הזמן הדרוש עבור טרנספורמציה מוחלטת של austenite כדי פרליטית ואת cementite. ההתקררות הסופית מתבצעת באוויר.

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

נורמליזציה

אובייקטים: יציקות, חותמות קלים, בינוני ופלדה נמוכה מסגסוגת.

המטרה: כדי לייעל את המצב הפנימי, מתן קשיות הרצוי וכוח, שיפור של המצב הפנימי לפני בשלבים מאוחרים יותר של טיפול בחום, עיבוד שבבי.

טכנולוגיה. פלדה מחוממת לטמפרטורות כי הם מעט מעל קו GSE והנקודות הקריטיות שלה, וכל זמן מקורר באוויר. לפיכך, שיעור ההשלמה של תהליכים מגדיל. עם זאת, באמצעות הליך זה כדי להשיג מבנה רגוע רציונלים רק במקרה שבו רכב הפלדה מוגדר פחמן בסכום של לא יותר מ 0.4%. עם כמויות גדלות והולכות של פחמן יש עליית קשיות. באותה הפלדה לאחר הנורמליזציה יש קשיות גבוהות יותר עם גרגר קטן מסולק באופן אחיד. הטכניקה יכולה להגדיל באופן משמעותי את התנגדות שבר ועיבוד חיתוך משיכות סגסוגות.

ליקויים אפשריים חישול

במהלך ביצוע פעולות טיפול בחום צורך לדבוק מראש לטמפרטורה מצבי חימום וקירור. במקרה של פרה של פגמים שונים עלולים להתרחש דרישות.

1. חמצון של שכבת פני השטח ויצירת המידה. במהלך מבצע מתכת מותכת מגיבה עם חמצן באוויר, אשר מוביל להיווצרות של סולם על המשטח לחומר. בכפוף טיהור באמצעים מכניים או באמצעות ריאגנטים כימיים מיוחדים.
2. שחיקה פחמן. כמו כן היא מתרחשת כתוצאה של השפעת החמצן על המתכת החמה. הפחתת כמות הפחמן בשכבת הקרקע מקטין תכונות מכניות והטכנולוגית שלה. על מנת למנוע את התהליכים האלה, פלדת חישול צריכה להתבצע במקביל הקלט של תנור פנים הגז מגן שהתפקיד העיקרי - כדי למנוע אינטראקציות סגסוגת עם חמצן.
3. התחממות יתר. זוהי תוצאה של הזדקנות ממושכת בתנור בטמפרטורה גבוהה. תוצאות בצמיחת תבואה מוגזמת, רכישת מבנה גרעין גס הלא אחיד, גדלו שבריריות. עובר תיקון על ידי ביצוע סבב נוסף של חישול שלם.
4. שרפו את. מתרחשת כתוצאה של ערך קלורי גבוה impermissibly ואת מהירות התריס, זה מוביל להרס של אג"ח בין דגנים מסוימים לגמרי מקלקל את מבנה המתכת כולה ואינו נתון תיקון.

כדי למנוע תקלות חשוב לעקוב אחר הטיפול בחום בהחלט הבעיה, יש את הכישורים ואת בהחלט לשלוט בתהליך.

מייקרו פלדת חישול טכנולוגית נהיגת השפעה הגבוהה של חלקים של כל מורכבות, ואת ההרכב האופטימלי ומבנה פנימי כנדרש על השלבים המאוחרים יותר של השפעות תרמיות, עיבוד והצגת מבנה לפעולה.