4 حرائق المعالجة الحرارية: التبريد، والتلطيف، والتطبيع، والتليين

تشمل المعالجة الحرارية للمواد المعدنية التطبيع والتليين والتلطيف والتبريد. من بينها، يتم استخدام التلدين والتطبيع بشكل أساسي للمعالجة الحرارية التحضيرية، ويتم استخدامها فقط كمعالجة حرارية نهائية عندما تكون متطلبات أداء قطعة العمل ليست عالية.
الغرض من التبريد هو الحصول على تنظيم المارتنسيت، وتحسين أداء المواد المعدنية. تهدف عملية التقسية بشكل أساسي إلى تقليل أو إزالة ضغوط التبريد، لمنع التشوه أو التشقق، مع الحصول على الخواص الميكانيكية المطلوبة.
أنا. التبريد
1. ما يسمى بالتبريد: تبريد الفولاذ هو الفولاذ الذي يتم تسخينه إلى درجة الحرارة الحرجة Ac3 (الفولاذ تحت الانصهار) أو Ac1 (الفولاذ فوق الانصهار) فوق درجة الحرارة، والعزل لفترة من الزمن، بحيث يتم كل أو جزء من الأوستنيت ، ومن ثم أسرع من معدل التبريد الحرج لمعدل التبريد السريع البارد إلى Ms (أو Ms بالقرب من متساوي الحرارة) لتحويل المارتينسيت (أو الباينيت) لعملية المعالجة الحرارية. عادةً ما يتم أيضًا معالجة سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وسبائك التيتانيوم والزجاج المقسى وغيرها من المواد أو عملية المعالجة الحرارية مع عملية تبريد سريعة تسمى التبريد.
2. الغرض من التسقية: تحسين الخواص الميكانيكية للمواد أو الأجزاء المعدنية. على سبيل المثال: لتحسين صلابة ومقاومة التآكل للأدوات والمحامل وما إلى ذلك، لتحسين الحد المرن للزنبرك، لتحسين الخواص الميكانيكية العامة لأجزاء العمود. تحسين خواص المواد أو الخواص الكيميائية لبعض أنواع الفولاذ الخاصة. على سبيل المثال، تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ، وزيادة المغناطيسية الدائمة للفولاذ المغناطيسي.
التبريد والتبريد، بالإضافة إلى الحاجة إلى اختيار معقول لوسائط التبريد، ولكن أيضًا طريقة التبريد الصحيحة، طرق التبريد شائعة الاستخدام، بشكل أساسي التبريد بسائل واحد، التبريد بسائل مزدوج، التبريد المتدرج، التبريد متساوي الحرارة، التبريد المحلي وما إلى ذلك .
3. الشغل المعدني في خصائص التبريد: ① الحصول على مارتنسيت، بينيت، الأوستينيت المتبقي وغيرها من المنظمات غير المتوازنة (أي غير المستقرة). ② وجود ضغوط داخلية كبيرة. ③ الخواص الميكانيكية لا يمكن أن تلبي المتطلبات. لذلك، يتم تبريد قطع العمل الفولاذية بشكل عام بعد التقسية
ثانيا، هدأ
1. ما يسمى بالتلطيف: التقسية هي المادة المعدنية المسقية أو الأجزاء التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة معينة، ووقت التثبيت، بطريقة معينة لعملية المعالجة الحرارية للتبريد، والتلطيف هو عملية التبريد مباشرة بعد التبريد، وعادة ما تكون أيضًا العملية الأخيرة المعالجة الحرارية لقطعة العمل، وبالتالي عملية التبريد والتلطيف للمفاصل المعروفة بالمعالجة النهائية.
2. الغرض الرئيسي من التبريد والتلطيف هو: تقليل الضغط الداخلي وتقليل الهشاشة، والأجزاء المروية هناك قدر كبير من الإجهاد والهشاشة، مثل غياب التقسية في الوقت المناسب يؤدي إلى تشوه أو حتى تكسير.
ضبط الخواص الميكانيكية لقطعة العمل، تبريد قطعة العمل، الصلابة العالية، الهشاشة، من أجل تلبية متطلبات الأداء المختلفة لقطع العمل المختلفة، يمكن تعديلها عن طريق التقسية والصلابة والقوة واللدونة والمتانة.
استقرار حجم الشغل. من خلال التقسية يمكن أن يجعل التنظيم المعدني يميل إلى الاستقرار، وذلك لضمان عدم حدوث أي تشوه إضافي في الاستخدام المستقبلي لهذه العملية.
تحسين أداء القطع لبعض سبائك الفولاذ.
3. دور التقسية هو: ① تحسين استقرار المنظمة، بحيث لا تحدث قطعة العمل في استخدام العملية في تنظيم التحويل، بحيث تحافظ هندسة قطعة العمل والأداء على الاستقرار.
② القضاء على الضغوط الداخلية، من أجل تحسين أداء الشغل وتحقيق الاستقرار في هندسة الشغل.
③ ضبط الخواص الميكانيكية للصلب لتلبية متطلبات الاستخدام.

التقسية لها هذه التأثيرات، لأنه عندما ترتفع درجة الحرارة، يمكن أن تكون قدرة النشاط الذري على تعزيز فولاذ الحديد والكربون وعناصر السبائك الأخرى للذرات أسرع في الانتشار وإعادة الترتيب والدمج الذري، بحيث يتم التخلص من الخلل غير المستقر في التنظيم تدريجيًا تحولت إلى منظمة متوازنة مستقرة. يرتبط التخلص من الإجهاد الداخلي أيضًا بتقليل قوة المعدن عند درجات الحرارة المرتفعة. بشكل عام، عندما يتم تقسية الفولاذ، تنخفض الصلابة والقوة وتزداد اللدونة. كلما ارتفعت درجة حرارة التقسية، كلما زاد التغير في هذه الخواص الميكانيكية. بعض سبائك الفولاذ ذات المحتوى العالي من عناصر السبائك، عند تلطيفها عند نطاق درجة حرارة معين، سوف تؤدي إلى ترسيب بعض المركبات المعدنية ذات الحبيبات الدقيقة، مما يؤدي إلى زيادة القوة والصلابة. وتسمى هذه الظاهرة تصلب الثانوية.
متطلبات التقسية: يجب تقسية قطع العمل لأغراض مختلفة عند درجات حرارة مختلفة لتلبية متطلبات الاستخدام.
① أدوات القطع، المحامل، الأجزاء المسقية المكربنة، الأجزاء المسقية السطحية عادة ما يتم تلطيفها عند درجة حرارة منخفضة أقل من 250 درجة. لا تتغير درجة الحرارة المنخفضة بعد الصلابة كثيرًا، ويتم تقليل الضغط الداخلي، وتتحسن الصلابة قليلاً.
② النوابض المقسية عند درجة 350-500 تحت درجة حرارة متوسطة، يمكنها الحصول على مرونة عالية وصلابة ضرورية.
③ يتم تصنيع الأجزاء الفولاذية الهيكلية متوسطة الكربون عادة في درجة حرارة تتراوح بين 500 إلى 600 درجة للتلطيف بدرجة الحرارة العالية، من أجل الحصول على القوة والمتانة المناسبة لمطابقة جيدة.

غالبًا ما يصبح الفولاذ أكثر هشاشة عند تلطيفه عند حوالي 300 درجة، وهي ظاهرة تعرف باسم التقصف من النوع الأول. عموما لا ينبغي أن خفف في نطاق درجة الحرارة هذا. بعض الفولاذ الهيكلي من سبائك الكربون المتوسطة يتم تلطيفه عند درجات حرارة عالية، إذا تم تبريده ببطء إلى درجة حرارة الغرفة، ولكن من السهل أيضًا أن يصبح هشًا. تُعرف هذه الظاهرة باسم التقصف المزاجي من النوع الثاني. إن إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ، أو التبريد بالزيت أو الماء أثناء التقسية، يمكن أن يمنع التقصف من النوع الثاني. النوع الثاني من هشاشة الفولاذ الذي يتم إعادة تسخينه إلى درجة حرارة التقسية الأصلية، يمكنك التخلص من هذه الهشاشة. في الإنتاج، غالبًا وفقًا لمتطلبات خصائص قطعة العمل. وفقًا لدرجات حرارة التسخين المختلفة، ينقسم التقسية إلى تقسية درجة حرارة منخفضة، وتلطيف درجة حرارة متوسطة، وتلطيف درجة حرارة عالية. التبريد والتلطيف اللاحق لدرجات الحرارة العالية يجمع بين عملية المعالجة الحرارية المعروفة باسم التقسية، أي بدرجة عالية من القوة في نفس الوقت، ولكن أيضًا صلابة بلاستيكية جيدة.
(1) درجة حرارة منخفضة: 150-250 درجة، M الظهر، تقليل الضغط الداخلي والهشاشة، تحسين صلابة البلاستيك، صلابة عالية ومقاومة التآكل. تستخدم في إنتاج أجهزة القياس وأدوات القطع والمحامل المتداول.
(2) درجة حرارة متوسطة: 350-500 درجة، ظهر T، مع مرونة عالية، ودرجة معينة من اللدونة والصلابة. تستخدم لصنع النوابض، وتزوير القوالب، وما إلى ذلك.
3 درجة حرارة عالية تصلب: 500-650 درجة، S مرة أخرى، مع خصائص ميكانيكية جيدة بشكل عام. لإنتاج التروس والأعمدة المرفقية وما إلى ذلك.
ثالثا، التطبيع
1. ما هو التطبيع: التطبيع هو المعالجة الحرارية لتحسين صلابة الفولاذ. يتم تسخين المكون الفولاذي إلى درجة حرارة Ac3 أعلى من 30 ~ 50 درجة، بعد الاحتفاظ لفترة من الوقت خارج الهواء المبرد. الميزة الرئيسية هي أن معدل التبريد أسرع من التلدين وأقل من التبريد، ويمكن أن يكون التطبيع تبريدًا أسرع قليلاً في صقل الحبوب البلورية للصلب، ليس فقط للحصول على قوة مرضية، ولكن يمكن أيضًا تحسين المتانة بشكل كبير (قيمة AKV)، تقليل الميل إلى تكسير المكونات. بعض ألواح الصلب المدرفلة على الساخن ذات السبائك المنخفضة، والمطروقات والمسبوكات الفولاذية ذات السبائك المنخفضة عن طريق المعالجة الطبيعية، يمكن تحسين الخواص الميكانيكية الشاملة للمادة بشكل كبير، ولكن أيضًا تحسين أداء القطع.
2. الغرض واستخدام التطبيع: ① الفولاذ سهل الانصهار، والتطبيع للتخلص من الصب والتزوير والأجزاء الملحومة من التنظيم البلوري الخشن المحموم وتنظيم Wei، والمواد المدرفلة في التنظيم النطاقي؛ صقل الحبوب ويمكن استخدامه للتبريد قبل المعالجة الحرارية المسبقة.
② الفولاذ سهل الانصهار، التطبيع يمكن أن يزيل شبكة الكربنة الثانوية، وصقل البرلايت، ليس فقط لتحسين الخواص الميكانيكية، ولكن أيضًا يفضي إلى التلدين الكروي اللاحق.
③ صفيحة فولاذية رفيعة منخفضة الكربون ومرسومة بعمق، يمكن للتطبيع القضاء على الكربنة الحرة لحدود الحبوب لتحسين خصائصها المرسومة بعمق.
④ فولاذ منخفض الكربون وسبائك فولاذية منخفضة الكربون، باستخدام التطبيع، يمكنك الحصول على تنظيم لؤلؤي أكثر دقة، بحيث تزيد الصلابة إلى HB140-190، لتجنب قطع ظاهرة "السكين اللاصق"، وتحسين إمكانية معالجة القطع. بالنسبة للفولاذ الكربوني المتوسط، في كل من مناسبات التطبيع والتليين المتاحة، فإن التطبيع يكون أكثر اقتصادية وملاءمة.
⑤ بالنسبة للفولاذ الإنشائي العادي متوسط ​​الكربون، فإن الخواص الميكانيكية المطلوبة لهذه المناسبة ليست عالية، ويمكن استخدامها بدلاً من التبريد والتلطيف بدرجة الحرارة العالية، ليس فقط سهل التشغيل، ولكن أيضًا لجعل تنظيم الفولاذ والأبعاد استقرار.
⑥ تطبيع درجة الحرارة العالية (Ac3 فوق 150 ~ 200 درجة) بسبب ارتفاع معدل انتشار درجة الحرارة أعلى، يمكن أن يقلل من تكوين المسبوكات وفصل المطروقات. يمكن تكرير تطبيع درجة الحرارة المرتفعة بعد الحبوب الخشنة من خلال تطبيع درجة الحرارة المنخفضة الثانية اللاحقة.
(7) بالنسبة لبعض التوربينات والغلايات المستخدمة في سبائك الفولاذ منخفضة ومتوسطة الكربون، غالبًا ما يتم استخدام التطبيع للحصول على تنظيم الباينيت، ثم عن طريق التقسية بدرجة حرارة عالية، ويستخدم لمدة 400 ~ 550 درجة يتمتع بمقاومة جيدة للزحف.
⑧ بالإضافة إلى الأجزاء الفولاذية والصلب، يتم أيضًا استخدام التطبيع على نطاق واسع في المعالجة الحرارية لحديد الدكتايل، بحيث يحصل على مصفوفة البرليت، ويحسن قوة حديد الدكتايل.
نظرًا لخصائص تبريد الهواء الطبيعي، وبالتالي درجة حرارة الهواء المحيط، فإن وضع التكديس وتدفق الهواء وحجم قطعة العمل على التنظيم والخصائص بعد التطبيع لها تأثير. يمكن أيضًا استخدام التنظيم الطبيعي كطريقة لتصنيف سبائك الفولاذ. عادةً وفقًا لقطر 25 مم من العينة التي يتم تسخينها إلى 900 درجة، ويتم تبريدها بالهواء، يتم تقسيم سبائك الفولاذ إلى الفولاذ البرليتي والفولاذ الباينيتيك والفولاذ المارتنسيتي والفولاذ الأوستنيتي.
أربعة، التلدين
1. ما هو التلدين: التلدين هو تسخين المعدن ببطء إلى درجة حرارة معينة، والحفاظ عليه لفترة زمنية كافية، ثم تبريده بمعدل مناسب لعملية المعالجة الحرارية للمعادن. تنقسم المعالجة الحرارية للصلب إلى التلدين الكامل والتليين غير الكامل والتليين المخفف للإجهاد. يمكن الكشف عن الخواص الميكانيكية للمواد الملدنة عن طريق اختبارات الشد وأيضا عن طريق اختبارات الصلابة. يتم توفير العديد من المواد الفولاذية في حالة المعالجة بالحرارة، ويمكن استخدام اختبار صلابة الفولاذ جهاز اختبار صلابة روكويل، واختبار صلابة HRB، بالنسبة للألواح الفولاذية الرقيقة، وشرائط الفولاذ، والأنابيب الفولاذية ذات الجدران الرقيقة، يمكنك استخدام جهاز اختبار صلابة روكويل السطحي، اختبار صلابة HRT.

2. الغرض من التلدين: ① تحسين أو إزالة الفولاذ في عملية الصب والتزوير والدرفلة واللحام الناتجة عن مجموعة متنوعة من العيوب التنظيمية، بالإضافة إلى الإجهاد المتبقي، لمنع تشوه قطعة العمل والتشقق.
② تليين قطعة العمل للقطع.
③ صقل الحبوب، وتحسين التنظيم لتحسين الخواص الميكانيكية للشغل.
④ للمعالجة الحرارية النهائية (التبريد والتلطيف) لإعداد المنظمة.
3. عملية التلدين شائعة الاستخدام: ① التلدين الكامل. يستخدم لصقل الفولاذ الكربوني المتوسط ​​والمنخفض عن طريق الصب والتزوير واللحام بعد الخواص الميكانيكية للتنظيم السيئ المسخن الخشن. سيتم تسخين قطعة العمل لتحويل الفريت إلى درجة حرارة الأوستينيت أعلى من 30 ~ 50 درجة، والاحتفاظ بها لفترة من الوقت، ثم تبريدها ببطء بالفرن، والأوستينيت في عملية التبريد مرة أخرى، يمكنك جعل تنظيم الفولاذ جيدًا .
② الصلب الكروي. يستخدم لتقليل الصلابة العالية لفولاذ الأدوات وفولاذ التحمل بعد الحدادة. سيتم تسخين قطعة العمل إلى الفولاذ الذي يبدأ في تكوين درجة حرارة الأوستينيت فوق 20 ~ 40 درجة، بعد تبريده ببطء، في عملية تبريد البرليت في الكربوريت الصفائحي إلى كروية، وبالتالي تقليل الصلابة.
③ التلدين متساوي الحرارة. يستخدم لتقليل الصلابة العالية لبعض سبائك الفولاذ الهيكلي التي تحتوي على نسبة عالية من النيكل والكروم للقطع. بشكل عام، يتم تبريده أولاً إلى الأوستينيت بمعدل أسرع إلى درجة حرارة غير مستقرة، والعزل لفترة مناسبة من الزمن، وتحويل الأوستينيت إلى توسيت أو سوستينيت، ويمكن تقليل الصلابة.
④ إعادة التبلور الصلب. يستخدم لإزالة الأسلاك المعدنية والصفائح في السحب البارد وعملية الدرفلة الباردة لظاهرة التصلب (زيادة الصلابة وانخفاض اللدونة). بدأت درجة حرارة تسخين الفولاذ عمومًا في تكوين درجة حرارة الأوستينيت أقل من 50 ~ 150 درجة، فقط حتى يتم القضاء على تأثير تصلب العمل لتليين المعدن.
⑤ التلدين بالجرافيت. ⑤ التلدين بالجرافيت. يستخدم هذا لتحويل الحديد الزهر الذي يحتوي على كمية كبيرة من الكربنة إلى حديد زهر قابل للطرق مع مرونة جيدة. عملية العملية هي تسخين الصب إلى حوالي 950 درجة، والعزل لفترة معينة من الزمن بعد التبريد المناسب، بحيث يتحلل الكربوريت لتشكيل الجرافيت الندف.
⑥ نشر الصلب. يستخدم لجعل التركيب الكيميائي لمسبوكات السبائك موحدة، وتحسين أدائها. لا يتم ذوبان الأسلوب تحت فرضية تسخين الصب إلى أعلى درجة حرارة ممكنة، وفترة طويلة من الحفاظ على الحرارة، لتكون مجموعة متنوعة من العناصر في نشر السبائك تميل إلى التوزيع بشكل موحد بعد التبريد البطيء.
(7) الصلب تخفيف الإجهاد. يستخدم للتخلص من الإجهاد الداخلي للمسبوكات الفولاذية واللحامات. بالنسبة لمنتجات الحديد والصلب تبدأ في تكوين الأوستينيت بعد تسخين درجة الحرارة أقل من 100 إلى 200 درجة، والعزل والتبريد في الهواء، يمكنك التخلص من الإجهاد الداخلي.