اليوم، نحن نشارك نظرة عامة شاملة للمصطلحات المتعلقة بخصائص معالجة المواد المعدنية.
1. القابلية للصب (قابلية التشكيل)
يشير هذا إلى قدرة المادة المعدنية على إنتاج صب مؤهل باستخدام طرق الصب. تتضمن قابلية الصب بشكل أساسي السيولة والانكماش والفصل. تشير السيولة إلى قدرة المعدن المنصهر على ملء القالب؛ يشير الانكماش إلى درجة انكماش الحجم أثناء التصلب؛ ويشير الفصل إلى عدم انتظام التركيب الكيميائي الداخلي وبنية المعدن الناتج عن الاختلافات في توقيت التبلور أثناء التبريد والتصلب.
2. القابلية للنسيان
يشير هذا إلى قدرة المادة المعدنية على تغيير شكلها دون أن تتشقق أثناء معالجة الضغط. ويشمل القدرة على إجراء عمليات الحدادة والدرفلة والتمدد والبثق في الحالات الساخنة أو الباردة. ترتبط جودة قابلية التشكيل بشكل أساسي بالتركيب الكيميائي للمادة المعدنية.
3. قابلية التشغيل الآلي (قابلية التشغيل الآلي، إمكانية التشغيل الآلي)
يشير هذا إلى السهولة التي يمكن بها تشكيل المادة المعدنية وتحويلها إلى قطعة عمل مؤهلة باستخدام أداة القطع. يتم قياس قابلية التشغيل الآلي عادةً من خلال خشونة سطح قطعة العمل المُشكَّلة وسرعة القطع المسموح بها ودرجة تآكل الأداة. ويرتبط بالعديد من العوامل مثل التركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، والتوصيل الحراري، ودرجة تصلب المواد المعدنية. عادةً ما يتم استخدام الصلابة والمتانة كمؤشر تقريبي لقابلية التشغيل الآلي. بشكل عام، كلما زادت صلابة المادة المعدنية، زادت صعوبة قطعها؛ حتى لو لم تكن الصلابة عالية، وإذا كانت الصلابة كبيرة، فإن القطع لا يزال صعبًا.
4. قابلية اللحام (قابلية اللحام)
يشير هذا إلى قدرة المادة المعدنية على التكيف مع عمليات اللحام. ويشير بشكل أساسي إلى السهولة التي يمكن من خلالها الحصول على -وصلة ملحومة عالية الجودة في ظل ظروف معينة لعملية اللحام. ويشمل جانبين: أولاً، أداء الترابط، أي حساسية معدن معين لتشكيل عيوب اللحام في ظل ظروف معينة لعملية اللحام؛ وثانيًا، أداء الخدمة، أي مدى ملاءمة وصلة معدنية ملحومة معينة لمتطلبات الخدمة في ظل ظروف معينة لعملية اللحام.
5. المعالجة الحرارية
(1) التلدين: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية التي يتم فيها تسخين المادة المعدنية إلى درجة حرارة مناسبة، وحفظها لفترة معينة، ثم تبريدها ببطء. تشتمل عمليات التلدين الشائعة على: التلدين بإعادة البلورة، والتليين المخفف بالضغط، والتليين الكروي، والتليين الكامل. يهدف التلدين إلى تقليل صلابة المواد المعدنية، وتحسين مرونتها لتسهيل التشغيل الآلي أو معالجة الضغط، وتقليل الإجهاد المتبقي، وتحسين تجانس البنية المجهرية والتركيب، أو إعداد البنية المجهرية للمعالجة الحرارية اللاحقة.
(2) التطبيع: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية لتسخين الفولاذ أو الأجزاء الفولاذية إلى 30 درجة -50 درجة فوق Ac3 أو Acm (درجة حرارة النقطة الحرجة العليا للصلب)، والاحتفاظ بها لفترة مناسبة، ثم تبريدها في الهواء الساكن. الغرض من التطبيع هو بشكل أساسي تحسين الخواص الميكانيكية للفولاذ منخفض الكربون، وتحسين قابلية التشغيل الآلي، وصقل الحبوب، والقضاء على عيوب البنية المجهرية، وبالتالي إعداد البنية المجهرية للمعالجة الحرارية اللاحقة.
(3) التسقية: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية لتسخين الأجزاء الفولاذية إلى درجة حرارة أعلى من Ac3 أو Ac1 (درجة حرارة النقطة الحرجة الأدنى للصلب)، والاحتفاظ بها لفترة معينة، ثم تبريدها بمعدل مناسب للحصول على بنية مجهرية مارتنسيتي (أو باينيتي). تشمل عمليات التبريد الشائعة التبريد بحمام الملح، والتبريد المارتنسيتي المتدرج، والتبريد متساوي الحرارة البايني، والتبريد السطحي، والتبريد الموضعي. الغرض من التبريد هو الحصول على البنية المارتنسيتية المرغوبة في الأجزاء الفولاذية، وتحسين صلابة قطعة العمل وقوتها ومقاومة التآكل، وإعداد البنية المجهرية للمعالجة الحرارية اللاحقة.
(4) التقسية: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية حيث يتم تصلب الأجزاء الفولاذية، ثم تسخينها إلى درجة حرارة أقل من Ac1، وحفظها لفترة معينة، ثم تبريدها إلى درجة حرارة الغرفة. تشتمل عمليات التقسية الشائعة على-تلطيف درجة الحرارة المنخفضة، وتلطيف درجة الحرارة المتوسطة-، وتلطيف درجة الحرارة العالية-، والتلطيف المتعدد. الغرض من التقسية هو بشكل أساسي إزالة الضغط الناتج أثناء التبريد، بحيث تتمتع الأجزاء الفولاذية بصلابة عالية ومقاومة للتآكل، فضلاً عن اللدونة والمتانة المطلوبة.
(5) التبريد والتلطيف: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية المجمعة لتبريد وتلطيف الأجزاء الفولاذية أو الفولاذية. يسمى الفولاذ المستخدم للتبريد والتلطيف بالفولاذ المروي والمقسى. ويشير بشكل عام إلى الفولاذ الهيكلي المتوسط-الفولاذ الهيكلي الكربوني والفولاذ الهيكلي المتوسط-الذي يتكون من سبائك الكربون.
(6) المعالجة الحرارية الكيميائية: تشير إلى عملية المعالجة الحرارية حيث يتم وضع قطع العمل المعدنية أو السبائكية في وسط نشط عند درجة حرارة معينة ويتم الاحتفاظ بها للسماح لعنصر واحد أو أكثر باختراق الطبقة السطحية، وبالتالي تغيير تركيبها الكيميائي وبنيتها الدقيقة وخصائصها. تشمل عمليات المعالجة الحرارية الكيميائية الشائعة الكربنة، والنيترة، والنيترة الكربونية، والألمنيوم، والبورنة. الغرض من المعالجة الحرارية الكيميائية هو في المقام الأول تحسين صلابة السطح، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، وقوة التعب، ومقاومة الأكسدة للأجزاء الفولاذية.
(7) معالجة المحلول: يشير هذا إلى عملية معالجة حرارية يتم فيها تسخين السبيكة إلى منطقة طور واحد- ذات درجة حرارة عالية ويتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة ثابتة للسماح للطور الزائد بالذوبان بالكامل في المحلول الصلب، يليه تبريد سريع للحصول على محلول صلب مفرط التشبع. الغرض من معالجة المحاليل هو في المقام الأول تحسين مرونة وصلابة الفولاذ والسبائك، والتحضير للتصلب بالترسيب.
(8) تصلب الترسيب (تقوية الترسيب): يشير هذا إلى عملية معالجة حرارية تتكتل فيها الذرات المذابة في محلول صلب مفرط التشبع و/أو تترسب وتنتشر في المادة العازلة، مما يؤدي إلى التصلب. على سبيل المثال، يمكن أن يحقق -تصليد الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب الأوستنيتي، بعد معالجة المحلول أو العمل على البارد، قوة عالية جدًا من خلال الخضوع لمعالجة تصلب الترسيب عند 400 درجة -500 درجة أو 700 درجة -800 درجة . (9) معالجة الشيخوخة: يشير هذا إلى عملية المعالجة الحرارية التي تتغير فيها خصائص وشكل وأبعاد قطعة عمل السبائك بمرور الوقت بعد معالجة المحلول أو تشوه البلاستيك البارد أو الصب أو الحدادة، يليها وضعها في درجة حرارة أعلى أو صيانتها في درجة حرارة الغرفة. إذا تم تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة أعلى وعمرها لفترة أطول، فإن ذلك يسمى معالجة الشيخوخة الاصطناعية. إذا تم وضع قطعة العمل في درجة حرارة الغرفة أو تحت الظروف الطبيعية لفترة طويلة، فإن ظاهرة الشيخوخة تسمى معالجة الشيخوخة الطبيعية. الغرض من معالجة الشيخوخة هو التخلص من الإجهاد الداخلي في قطعة العمل، وتحقيق الاستقرار في بنيتها الدقيقة وأبعادها، وتحسين خواصها الميكانيكية.
(10) قابلية الصلابة: تشير إلى الخصائص التي تحدد عمق تصلب وتوزيع صلابة الفولاذ في ظل ظروف محددة. غالبًا ما يتم التعبير عن صلابة الفولاذ من خلال عمق الطبقة المتصلبة. كلما زاد عمق الطبقة المتصلبة، كلما كانت صلابة الفولاذ أفضل. تعتمد صلابة الفولاذ بشكل أساسي على تركيبه الكيميائي، وخاصة وجود عناصر صناعة السبائك التي تزيد من الصلابة وحجم الحبيبات ودرجة حرارة التسخين وزمن الثبات. يسمح الفولاذ ذو الصلابة الجيدة بخصائص ميكانيكية موحدة عبر كامل -المقطع العرضي لمكون الفولاذ، ويسمح باستخدام عوامل التبريد ذات إجهاد التبريد المنخفض، وبالتالي تقليل التشوه والتشقق.
(11) القطر الحرج (قطر قابلية التصلب الحرج): يشير القطر الحرج إلى الحد الأقصى لقطر الفولاذ بعد التسقية في وسط معين، حيث يحصل القلب على بنية مارتنسيت كاملة أو 50% من مارتنسيت. يمكن عمومًا الحصول على القطر الحرج لبعض أنواع الفولاذ من خلال اختبارات قابلية الصلابة في الزيت أو الماء.
(12) التصلب الثانوي: تتطلب بعض سبائك الحديد-الكربون (مثل الفولاذ عالي السرعة-) عمليات تقسية متعددة لزيادة صلابتها. تسمى ظاهرة التصلب هذه بالتصلب الثانوي، والتي تنتج عن ترسيب كربيدات خاصة و/أو عن طريق مشاركتها في تحويل الأوستينيت إلى مارتنزيت أو بينيت.
(13) هشاشة المزاج: يشير هذا إلى ظاهرة تقصف الفولاذ المسقى بعد التقسية ضمن نطاقات معينة من درجات الحرارة أو التبريد البطيء من درجة حرارة التقسية خلال نطاق درجات الحرارة هذا. يمكن تقسيم هشاشة المزاج إلى النوع الأول-هشاشة المزاج والنوع الثاني-هشاشة المزاج. النوع الأول من التقصف المزاجي، المعروف أيضًا باسم التقصف المزاجي الذي لا رجعة فيه، يحدث بشكل رئيسي عند درجات حرارة تتراوح بين 250 درجة و400 درجة. بعد إعادة التسخين، يختفي التقصف، ولا يؤدي التقسية المتكررة ضمن هذا النطاق إلى التقصف مرة أخرى. النوع الثاني من التقصف المزاجي، المعروف أيضًا باسم التقصف المزاجي العكسي، يحدث عند درجات حرارة تتراوح بين 400 درجة و650 درجة. بعد إعادة التسخين، يختفي التقصف ويجب تبريد درجة الحرارة بسرعة. سيؤدي التعرض لفترة طويلة أو التبريد البطيء ضمن نطاق 400 درجة إلى 650 درجة إلى تكرار حدوث التحفيز-. يرتبط حدوث التقصف المزاجي بعناصر صناعة السبائك في الفولاذ. على سبيل المثال، يميل المنغنيز والكروم والسيليكون والنيكل إلى التسبب في تقصف المزاج، في حين يميل الموليبدينوم والتنغستن إلى تقليل هذا الميل.
