Uwekaji wa chuma kama aina ya matibabu ya joto. Teknolojia ya chuma

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 14:03

Kuunda nyenzo mpya na kudhibiti sifa zake ni sanaa ya teknolojia ya chuma. Moja ya zana zake ni matibabu ya joto. Taratibu hizi hufanya iwezekanavyo kubadili sifa na, ipasavyo, maeneo ya matumizi ya aloi. Uchimbaji wa chuma ni chaguo linalotumika sana kuondoa kasoro za utengenezaji wa bidhaa, kuongeza nguvu na kutegemewa kwake.

Shughuli za kushughulikia na aina zake

Shughuli za upanuzi hufanywa kwa lengo la:

• uboreshaji wa muundo wa ndani ya fuwele, mpangilio wa vipengele vya aloi;
• kupunguza upotoshaji wa ndani na dhiki kutokana na mabadiliko ya haraka ya halijoto;
• kuongeza uimara wa vitu kwa ukataji unaofuata.

Operesheni ya kitambo inaitwa "annealing kamili", hata hivyo, kuna idadi ya aina zake, kulingana na sifa maalum na sifa za kazi: haijakamilika, chini, usambazaji (homogenization),isothermal, recrystallization, kuhalalisha. Zote zinafanana kimsingi, hata hivyo, njia za matibabu ya joto ya vyuma hutofautiana sana.

Matibabu ya joto kulingana na chati

Mabadiliko yote katika madini ya feri, ambayo yanatokana na mchezo wa halijoto, yanalingana kwa uwazi na mchoro wa aloi za chuma-kaboni. Ni kielelezo cha kubainisha muundo mdogo wa vyuma vya kaboni au chuma cha kutupwa, pamoja na sehemu za mabadiliko ya miundo na vipengele vyake chini ya ushawishi wa kupasha joto au kupoeza.

Teknolojia ya metali hudhibiti aina zote za uwekaji wa vyuma vya kaboni kwa ratiba hii. Kwa kutokamilika, chini, na pia kwa urekebishaji upya, viwango vya joto vya "kuanza" ni laini ya PSK, ambayo ni sehemu yake muhimu Ac₁. Uwekaji kamili wa chuma na urekebishaji wa chuma huelekezwa kwa hali ya joto kwenye mstari wa mchoro wa GSE, pointi zake muhimu Ac₃ na Ac_{m. Mchoro pia huweka wazi uunganisho wa njia fulani ya matibabu ya joto na aina ya nyenzo kulingana na maudhui ya kaboni na uwezekano unaofanana wa utekelezaji wake kwa aloi fulani.}

Mchuzi kamili

Vitu: uigizaji na utengezaji kutoka kwa aloi ya hypoeutectoid, ilhali muundo wa chuma unapaswa kujaza kaboni kwa kiwango cha hadi 0.8%.

Lengo:

• mabadiliko ya juu zaidi katika muundo mdogo unaopatikana kwa kutoa na shinikizo la joto, na kuleta utunzi wa ferrite-pearlite usio na usawa wa chembe-chembe kuwa laini-sawa;
• kupunguza ugumu na kuongeza ugumu kwa uchakataji zaidikukata.

Teknolojia. Halijoto ya kuwekea chuma ya chuma ni 30-50˚С juu kuliko sehemu muhimu Ac_{3. Wakati chuma kinafikia sifa maalum za joto, huhifadhiwa kwa kiwango hiki kwa muda fulani, ambayo inaruhusu kukamilisha mabadiliko yote muhimu. Nafaka kubwa za pearlitic na ferritic hubadilika kabisa kuwa austenite. Hatua inayofuata ni kupoeza polepole pamoja na tanuru, wakati ambapo ferrite na pearlite hutenganishwa tena na austenite, ambayo ina nafaka laini na muundo unaofanana.}

Uwekaji kamili wa chuma huruhusu kuondoa kasoro ngumu zaidi za ndani, hata hivyo, ni mrefu sana na hutumia nishati.

Uchujaji haujakamilika

Vitu: vyuma vya hypoeutectoid visivyo na tofauti kubwa za ndani.

Kusudi: Kusaga na kulainisha nafaka za lulu, bila kubadilisha msingi wa feri.

Teknolojia. Inapasha chuma hadi halijoto inayoanguka ndani ya muda kati ya pointi muhimu Ac₁ na Ac_{3. Mfiduo wa nafasi zilizo wazi katika tanuru na sifa thabiti huchangia kukamilika kwa michakato muhimu. Baridi hufanyika polepole, pamoja na tanuri. Katika pato, muundo sawa wa pearlite-ferrite mzuri hupatikana. Kwa athari hiyo ya joto, pearlite hubadilika na kuwa laini, huku ferrite ikibaki kuwa fuwele isiyobadilika, na inaweza tu kubadilika kimuundo, pia kusaga.}

Ufungaji usio kamili wa chuma hukuruhusu kusawazisha hali ya ndani na sifa za vitu rahisi, haitumii nishati nyingi.

Mchuzi mdogo(kuweka upya fuwele)

Vitu: aina zote za chuma cha kaboni iliyoviringishwa, aloi iliyo na maudhui ya kaboni ndani ya 0.65% (kwa mfano, fani za mipira), sehemu na nafasi zilizoachwa wazi zilizotengenezwa kwa metali zisizo na feri ambazo hazina kasoro kubwa za ndani, lakini zinahitajika. urekebishaji wa nishati kidogo.

Lengo:

• kuondoa mifadhaiko ya ndani na ugumu kwa sababu ya ushawishi wa ubadilikaji baridi na moto;
• kuondoa athari hasi za ubaridi usio sawa wa miundo iliyo svetsade, kuongeza plastiki na nguvu ya seams;
• kutengeneza muundo mdogo wa bidhaa za metali zisizo na feri sare;
• spheroidization ya lamellar pearlite - kuipa umbo la punjepunje.

Teknolojia.

Sehemu zimepashwa joto 50-100˚C chini ya sehemu muhimu Ac_{1. Chini ya ushawishi wa mvuto huo, mabadiliko madogo ya ndani yanaondolewa. Mchakato wote wa kiteknolojia unachukua masaa 1-1.5. Makadirio ya viwango vya joto kwa baadhi ya nyenzo:}

1. Chuma cha kaboni na aloi za shaba - 600-700˚C.
2. Aloi za nikeli - 800-1200˚C.
3. Aloi za Alumini - 300-450˚C.

Upoaji hufanyika hewani. Kwa chuma cha martensitic na bainitic, teknolojia ya chuma hutoa jina tofauti kwa mchakato huu - hasira ya juu. Ni njia rahisi na ya bei nafuu ya kuboresha sifa za sehemu na miundo.

Homogenization (kusambaza annealing)

Vitu: bidhaa kubwa za kutuma, hasa uigizajichuma cha aloi.

Kusudi: usambazaji sawa wa atomi za elementi za aloi juu ya lati za fuwele na ujazo wote wa ingoti kwa sababu ya usambaaji wa halijoto ya juu; kulainisha muundo wa kifaa cha kufanyia kazi, kupunguza ugumu wake kabla ya kutekeleza shughuli za kiteknolojia zinazofuata.

Teknolojia. Nyenzo hiyo ina joto kwa joto la juu la 1000-1200˚С. Tabia thabiti za mafuta lazima zihifadhiwe kwa muda mrefu - karibu masaa 10-15, kulingana na saizi na ugumu wa muundo wa kutupwa. Baada ya kukamilika kwa hatua zote za mabadiliko ya halijoto ya juu, upunguzaji wa polepole hufuata.

Mchakato unaohitaji nguvu kazi lakini ufanisi wa hali ya juu wa kusawazisha muundo mdogo wa miundo mikubwa.

Isothermal annealing

Vitu: karatasi za kaboni, aloi na bidhaa za aloi ya juu.

Lengo: Kuboresha muundo mdogo, kuondoa kasoro za ndani kwa muda mfupi.

Teknolojia. Hapo awali, chuma huwashwa hadi joto kamili la annealing na wakati unaohitajika kwa mabadiliko ya miundo yote iliyopo kuwa austenite inadumishwa. Kisha poza polepole kwa kuzamishwa kwenye chumvi moto. Inapofikia joto la 50-100˚C chini ya hatua ya Ac_{1, huwekwa kwenye tanuru ili kuidumisha katika kiwango hiki kwa muda unaohitajika kwa ajili ya mabadiliko kamili ya austenite. ndani ya lulu na simenti. Upoaji wa mwisho hufanyika hewani.}

Njia hii hukuruhusu kufikia sifa zinazohitajika za matupu ya chuma cha aloi, huku ukiokoa wakati, kwa kulinganisha na kamili.kuchuja.

Urekebishaji

Vitu: castings, forgings na sehemu zilizotengenezwa kwa kaboni ya chini, kaboni ya kati na aloi ya chini.

Kusudi: kurahisisha hali ya ndani, kutoa ugumu na nguvu unaotaka, kuboresha hali ya ndani kabla ya hatua zinazofuata za matibabu ya joto na kukata.

Teknolojia. Chuma huwashwa kwa joto ambalo liko juu ya mstari wa GSE na pointi zake muhimu, zinazofanyika na kupozwa hewani. Hivyo, kasi ya kukamilika kwa taratibu huongezeka. Hata hivyo, kwa kutumia utaratibu huu, inawezekana kufikia muundo wa utulivu wa busara tu wakati utungaji wa chuma umewekwa na kaboni kwa kiasi cha si zaidi ya 0.4%. Kwa ongezeko la kiasi cha kaboni, ongezeko la ugumu hufanyika. Chuma sawa baada ya kuhalalisha huwa na ugumu zaidi pamoja na nafaka nzuri zilizopangwa sawasawa. Mbinu hiyo inaruhusu kwa kiasi kikubwa kuongeza upinzani wa aloi kwa uharibifu na ductility ya kukata.

Kasoro zinazowezekana za kuchuja

Wakati wa utendakazi wa matibabu ya joto, ni muhimu kuzingatia njia zilizobainishwa za kuongeza na kupunguza halijoto. Katika kesi ya ukiukaji wa mahitaji, kasoro mbalimbali zinaweza kutokea.

1. Uoksidishaji wa safu ya uso na uundaji wa mizani. Wakati wa operesheni, chuma cha moto humenyuka na oksijeni ya anga, ambayo inasababisha kuundwa kwa kiwango kwenye uso wa workpiece. Ili kusafishwa kwa mitambo au kwakemikali maalum.
2. Uchomaji wa kaboni. Pia hutokea kutokana na ushawishi wa oksijeni kwenye chuma cha moto. Kupungua kwa kiasi cha kaboni kwenye safu ya uso husababisha kupungua kwa mali zake za mitambo na teknolojia. Ili kuzuia michakato hii, annealing ya chuma lazima ifanyike sambamba na kuanzishwa kwa gesi za kinga ndani ya tanuru, kazi kuu ambayo ni kuzuia mwingiliano wa alloy na oksijeni.
3. Kupasha joto kupita kiasi. Ni matokeo ya mfiduo wa muda mrefu katika oveni kwenye joto la juu. Inasababisha ukuaji wa nafaka nyingi, kupatikana kwa muundo usio na usawa wa nafaka, na kuongezeka kwa brittleness. Inapaswa kusahihishwa kwa hatua nyingine kamili ya kuchuja.
4. Imeteketea. Hutokea kama matokeo ya kuzidi viwango vinavyokubalika vya kupokanzwa na mfiduo, husababisha uharibifu wa vifungo kati ya nafaka kadhaa, kuharibu kabisa muundo mzima wa chuma na sio chini ya marekebisho.

Ili kuzuia kufeli, ni muhimu kufanya kazi za matibabu ya joto kwa usahihi, kuwa na ujuzi wa kitaalamu na kudhibiti mchakato kwa makini.

Uchimbaji wa chuma ni teknolojia yenye ufanisi wa hali ya juu ili kuleta muundo mdogo wa sehemu za utata na utunzi wowote kwenye muundo na hali mojawapo ya ndani, ambayo inahitajika kwa hatua zinazofuata za ushawishi wa joto, kukata na kuweka muundo katika utendaji.