التبريد ، التطبيع ، التطبيع ، التلدين ، هل يمكنك معرفة الفرق بوضوح؟

من أجل جعل قطعة العمل المعدنية تتمتع بأداء العمل المطلوب ، غالبًا ما تكون عملية المعالجة الحرارية ضرورية. تتضمن عملية المعالجة الحرارية بشكل عام ثلاث عمليات للتدفئة والحفاظ على الحرارة والتبريد. بسبب العمليات المختلفة ، يتم تقسيمها إلى التبريد ، والتلطيف ، والتطبيع ، والتلدين. هل يمكنك اخباري بالفرق؟

ما هو التبريد؟

تسخين الفولاذ هو تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة AC3 (فولاذ hypereutectoid) أو Ac1 (فولاذ مفرط التكتل) ، وإبقائه دافئًا لفترة من الوقت لجعله مؤتمتًا كليًا أو جزئيًا ، ثم تبريده باستخدام معدل التبريد أكبر من معدل التبريد الحرج. عملية معالجة حرارية للتبريد السريع والسريع أقل من MS (أو متساوي الحرارة بالقرب من MS) لتحويل مارتينسيت (أو باينيت). عادةً ما تسمى معالجة المحلول الصلب لسبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وسبائك التيتانيوم والزجاج المقسى ومواد أخرى أو عملية المعالجة الحرارية مع عملية التبريد السريع بالإخماد.

الغرض من التبريد:

1) تحسين الخواص الميكانيكية للمنتجات المعدنية أو الأجزاء. على سبيل المثال: تحسين الصلابة ومقاومة التآكل للأدوات والمحامل وما إلى ذلك ، وزيادة الحد المرن للزنبركات ، وتحسين الخواص الميكانيكية الشاملة لأجزاء العمود ، إلخ.

2) تحسين خواص المواد أو الخواص الكيميائية لبعض أنواع الفولاذ الخاص. مثل تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ ، وزيادة المغناطيسية الدائمة للفولاذ المغناطيسي ، إلخ.

عند التبريد والتبريد ، بالإضافة إلى الاختيار المعقول لوسط التبريد ، يلزم أيضًا طرق التبريد الصحيحة. تشتمل طرق التبريد الشائعة الاستخدام بشكل أساسي على التبريد بسائل واحد ، والتبريد بسائل مزدوج ، والتبريد المتدرج ، والتبريد المتساوي الحرارة ، والتبريد الجزئي.

تتميز قطع العمل الفولاذية بالخصائص التالية بعد التسقية:

يتم الحصول على هياكل غير متوازنة (أي غير مستقرة) مثل martensite و bainite و austenite المحتفظ بها.

② يوجد ضغط داخلي كبير.

الخصائص الميكانيكية لا تلبي المتطلبات. لذلك ، يجب عمومًا تلطيف قطع العمل الفولاذية بعد التسقية.

ما هو التقسية؟

التقسية هي عملية معالجة حرارية تسخن المنتجات أو الأجزاء المعدنية المروية إلى درجة حرارة معينة ، ثم تبردها بطريقة معينة بعد الاحتفاظ بها لفترة زمنية معينة. التقسية هي عملية يتم إجراؤها مباشرة بعد التبريد ، وعادة ما تكون آخر معالجة حرارية لقطعة الشغل. عملية ، لذا فإن العملية المشتركة للتبريد والتلطيف تسمى المعالجة النهائية.

الغرض الرئيسي من التبريد والتلطيف هو:

1) تقليل الضغط الداخلي وتقليل الهشاشة. الأجزاء المروية لها إجهاد كبير وهشاشة. إذا لم يتم تخفيفها في الوقت المناسب ، فغالبًا ما تتشوه أو حتى تتشقق.

2) ضبط الخواص الميكانيكية لقطعة العمل. بعد التسقية ، فإن قطعة العمل لديها صلابة عالية وهشاشة عالية. من أجل تلبية متطلبات الأداء المختلفة لقطع العمل المختلفة ، يمكن تعديلها عن طريق التقسية والصلابة والقوة واللدونة والمتانة.

3) حجم الشغل مستقر. يمكن تثبيت الهيكل المعدني عن طريق التقسية لضمان عدم حدوث تشوه أثناء الاستخدام المستقبلي.

4) تحسين أداء القطع لبعض سبائك الفولاذ.

دور التقسية هو:

① تحسين ثبات الهيكل ، بحيث لا تخضع قطعة العمل بعد الآن لتحول الأنسجة أثناء الاستخدام ، بحيث يظل الحجم الهندسي وأداء قطعة العمل مستقرين.

② القضاء على الضغط الداخلي من أجل تحسين أداء قطعة العمل وتثبيت الأبعاد الهندسية لقطعة الشغل.

ضبط الخواص الميكانيكية للصلب لتلبية متطلبات الاستخدام.

السبب وراء هذه التأثيرات للتلطيف هو أنه عندما ترتفع درجة الحرارة ، يزداد نشاط الذرات ، ويمكن أن تنتشر ذرات الحديد والكربون وعناصر السبائك الأخرى في الفولاذ بسرعة لتحقيق إعادة ترتيب الذرات ، مما يجعلها غير مستقرة. تتحول المنظمة غير المتوازنة تدريجياً إلى منظمة متوازنة مستقرة. يرتبط تخفيف الضغط الداخلي أيضًا بانخفاض قوة المعدن مع زيادة درجة الحرارة. بشكل عام ، عندما يتم تقسية الفولاذ ، تقل الصلابة والقوة ، وتزداد اللدونة. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد التغيير في هذه الخواص الميكانيكية. بعض سبائك الفولاذ التي تحتوي على نسبة عالية من عناصر السبائك سوف تعجل ببعض المركبات المعدنية ذات الحبيبات الدقيقة عند تلطيفها في نطاق درجة حرارة معينة ، مما سيزيد من القوة والصلابة. هذه الظاهرة تسمى التصلب الثانوي.

متطلبات التقسية: يجب تلطيف قطع العمل ذات الاستخدامات المختلفة في درجات حرارة مختلفة لتلبية متطلبات الاستخدام.

① عادة ما يتم تلطيف أدوات القطع ، والمحامل ، والأجزاء المكربنة والمروية ، والأجزاء المبردة للأسطح عند درجة حرارة أقل من 250 درجة. بعد تلطيف درجة الحرارة المنخفضة ، لا تتغير الصلابة كثيرًا ، وينخفض الضغط الداخلي ، وتتحسن الصلابة قليلاً.

② يتم تلطيف الزنبرك عند درجة حرارة متوسطة عند {{0} درجة للحصول على مرونة عالية وصلابة لازمة.

③ عادةً ما يتم تقسية الأجزاء المصنوعة من الفولاذ الإنشائي متوسط الكربون عند درجة حرارة عالية تبلغ 500-600 درجة مئوية للحصول على مزيج جيد من القوة والمتانة.

عندما يتم تقسية الفولاذ عند حوالي 300 درجة ، غالبًا ما يزداد هشاشته. تسمى هذه الظاهرة النوع الأول من هشاشة المزاج. بشكل عام ، لا ينبغي تلطيفه في نطاق درجة الحرارة هذا. بعض أنواع الفولاذ الإنشائي من سبائك الكربون المتوسطة معرضة أيضًا لأن تصبح هشة إذا تم تبريدها ببطء إلى درجة حرارة الغرفة بعد درجة حرارة عالية. تسمى هذه الظاهرة النوع الثاني من هشاشة المزاج. يمكن أن تمنع إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ ، أو التبريد بالزيت أو الماء أثناء التقسية ، النوع الثاني من هشاشة المزاج. يمكن القضاء على هذا الهشاشة عن طريق إعادة تسخين النوع الثاني من الفولاذ الهش إلى درجة حرارة التقسية الأصلية.

في الإنتاج ، غالبًا ما يعتمد على متطلبات أداء قطعة العمل. وفقًا لدرجات حرارة التسخين المختلفة ، تنقسم عملية التقسية إلى تلطيف بدرجة حرارة منخفضة ، وتلطيف بدرجة حرارة متوسطة ، وتلطيف بدرجة حرارة عالية. تسمى عملية المعالجة الحرارية التي تجمع بين التبريد والتلطيف اللاحق بدرجات الحرارة العالية بالتبريد والتلطيف ، أي أنها تتمتع بمرونة وصلابة جيدة بينما تتمتع بقوة عالية.

1) درجة حرارة منخفضة: 150-250 درجة ، M مرات ، تقليل الضغط الداخلي والهشاشة ، تحسين صلابة البلاستيك ، صلابة أعلى ومقاومة التآكل. تستخدم في صنع أدوات القياس والسكاكين والمحامل الدوارة ، إلخ.

2) التقسية في درجة حرارة متوسطة: 350-500 درجة ، T time ، بمرونة عالية ، لدونة وصلابة معينة. تستخدم في صنع الزنبركات ، وتزوير القوالب ، وما إلى ذلك.

3) درجة حرارة عالية: 500-650 درجة ، درجة حرارة منخفضة ، مع خصائص ميكانيكية شاملة جيدة. تستخدم في صنع التروس ، أعمدة الكرنك ، إلخ.

ما هو التطبيع؟

التطبيع هو معالجة حرارية تعمل على تحسين صلابة الفولاذ. بعد تسخين القطعة الفولاذية إلى 30-50 درجة فوق درجة حرارة Ac3 ، يتم الاحتفاظ بها لفترة من الوقت ثم يتم تبريدها بالهواء. الميزة الرئيسية هي أن معدل التبريد أسرع من التلدين وأقل من التبريد. أثناء التطبيع ، يمكن تنقية حبيبات الفولاذ البلورية في تبريد أسرع قليلاً ، لا يمكن فقط الحصول على قوة مرضية ، ولكن أيضًا يمكن أن تحسن بشكل كبير المتانة (قيمة AKV) ، وتقليل ميل تكسير المكونات. بعد بعض الألواح الفولاذية المدلفنة على الساخن منخفضة السبائك ، يتم تطبيع المطروقات والمسبوكات الفولاذية منخفضة السبائك ، يمكن تحسين الخصائص الميكانيكية الشاملة للمادة بشكل كبير ، كما تم تحسين أداء القطع.

التطبيع له الأغراض والاستخدامات التالية:

① بالنسبة للصلب الهوائي ، يتم استخدام التطبيع للتخلص من الهيكل الحبيبي الخشن المحموم وهيكل Widmanstatten للمسبوكات والمطروقات واللحام ، والهيكل النطاقات في المواد الملفوفة ؛ صقل الحبوب ويمكن استخدامه كعلاج قبل التسخين قبل التسقية.

② بالنسبة للصلب المفرط ، يمكن للتطبيع أن يزيل السمنتيت الثانوي الشبكي وينقي البرليت ، والذي لا يحسن الخواص الميكانيكية فحسب ، بل يسهل أيضًا التلدين الكروي اللاحق.

③ بالنسبة للألواح الفولاذية الرقيقة منخفضة الكربون ذات السحب العميق ، يمكن للتطبيع أن يزيل الأسمنت الحر عند حدود الحبوب لتحسين خصائص السحب العميق.

④ بالنسبة للصلب منخفض الكربون والفولاذ منخفض الكربون منخفض الكربون ، استخدم التسوية للحصول على المزيد من هيكل اللؤلؤ المتقشر الدقيق ، وزيادة الصلابة إلى HB 140-190 ، وتجنب ظاهرة "السكين الشائك" أثناء القطع ، وتحسين القدرة على الماكينة. بالنسبة للصلب الكربوني المتوسط ، عندما يمكن استخدام كل من التطبيع والتلدين ، يكون استخدام التطبيع أكثر اقتصادا وملاءمة.

⑤ بالنسبة للصلب الهيكلي العادي متوسط الكربون ، يمكن استخدام التطبيع بدلاً من التبريد والتلطيف بدرجة حرارة عالية عندما لا تكون الخواص الميكانيكية عالية ، وهو ليس سهل التشغيل فحسب ، بل يعمل أيضًا على استقرار هيكل الصلب وحجمه.

⑥ يمكن أن يؤدي التطبيع عند درجة حرارة عالية (150-200 درجة أعلى من Ac3) إلى تقليل الفصل التركيبي للمسبوكات والمطروقات بسبب معدل الانتشار المرتفع عند درجة حرارة عالية. يمكن تكرير الحبوب الخشنة بعد التطبيع عند درجة حرارة عالية عن طريق التطبيع اللاحق عند درجة حرارة منخفضة ثانية.

⑦ بالنسبة لبعض أنواع فولاذ سبائك الكربون المنخفضة والمتوسطة المستخدمة في التوربينات البخارية والغلايات ، غالبًا ما يتم استخدام التطبيع للحصول على بنية من مادة bainite ، ثم يتم تلطيفها عند درجة حرارة عالية. لديها مقاومة جيدة للزحف عند استخدامها عند درجة 400-550.

⑧ بالإضافة إلى الأجزاء الفولاذية ومنتجات الصلب ، يستخدم التطبيع أيضًا على نطاق واسع في المعالجة الحرارية لحديد الدكتايل للحصول على مصفوفة من البرليت وتحسين قوة حديد الدكتايل.

نظرًا لأن التطبيع يتميز بتبريد الهواء ، فإن درجة الحرارة المحيطة وطريقة التكديس وتدفق الهواء وحجم قطعة العمل جميعها لها تأثير على الهيكل والأداء بعد التطبيع. يمكن أيضًا استخدام الهيكل الطبيعي كطريقة تصنيف لسبائك الفولاذ. بشكل عام ، يتم تقسيم سبائك الفولاذ إلى فولاذ برليت ، فولاذ باينيت ، فولاذ مارتينسيت وفولاذ أوستنيتي وفقًا للبنية المجهرية التي يتم الحصول عليها عن طريق تسخين عينة بقطر 25 مم إلى 900 درجة وتبريد الهواء.

ما هو التلدين؟

التلدين هو عملية معالجة حرارية للمعادن يتم فيها تسخين المعدن ببطء إلى درجة حرارة معينة ، والاحتفاظ به لفترة كافية ، ثم تبريده بمعدل مناسب. تنقسم المعالجة الحرارية للتلدين إلى تلدين كامل ، تلدين غير كامل وتليين لتخفيف الضغط. يمكن الكشف عن الخواص الميكانيكية للمواد الصلبة عن طريق اختبار الشد أو اختبار الصلابة. يتم توفير العديد من منتجات الصلب في حالة التلدين والمعالجة الحرارية. يمكن استخدام جهاز اختبار صلابة Rockwell لاختبار صلابة الفولاذ. بالنسبة للصفائح الفولاذية الرقيقة والشرائط الفولاذية والأنابيب الفولاذية رقيقة الجدران ، يمكن استخدام أجهزة اختبار صلابة روكويل السطحية لاختبار صلابة HRT. .

الغرض من التلدين هو:

① تحسين أو إزالة العيوب الهيكلية المختلفة والضغوط المتبقية الناتجة عن صب الفولاذ ، والتزوير ، والدرفلة ، واللحام ، ومنع تشوه وتكسير قطع العمل.

② تليين قطعة العمل للقطع.

تكرير الحبوب وتحسين الهيكل لتحسين الخواص الميكانيكية لقطع العمل.

عمل الاستعدادات التنظيمية للمعالجة الحرارية النهائية (التبريد ، التقسية).

عمليات التلدين شائعة الاستخدام هي:

① صلب بالكامل. يتم استخدامه لتحسين الهيكل الخشن شديد التسخين بخصائص ميكانيكية رديئة بعد الصب والتزوير واللحام للفولاذ الكربوني المتوسط والمنخفض. قم بتسخين قطعة العمل 30-50 فوق درجة الحرارة التي يتحول عندها الفريت تمامًا إلى الأوستينيت ، واحتفظ بها دافئة لفترة من الوقت ، ثم تبرد ببطء باستخدام الفرن. أثناء عملية التبريد ، سيتحول الأوستينيت مرة أخرى لجعل الهيكل الفولاذي أرق.

② كروي الصلب. يتم استخدامه لتقليل الصلابة العالية لأداة الصلب والفولاذ بعد تزوير. يتم تسخين قطعة العمل 20-40 فوق درجة الحرارة التي يبدأ عندها الصلب في تكوين الأوستينيت ، ثم يتم تبريده ببطء بعد الحفاظ على الحرارة. أثناء عملية التبريد ، يصبح الأسمنت الرقائقي في البرليت كرويًا ، مما يقلل من الصلابة.

③ التلدين متساوي الحرارة. يتم استخدامه لتقليل الصلابة العالية لبعض سبائك الفولاذ الهيكلي ذات المحتوى العالي من النيكل والكروم للقطع. بشكل عام ، يتم تبريده أولاً إلى درجة حرارة غير مستقرة من الأوستينيت بمعدل أسرع ، ويتحول الأوستينيت إلى تروستيت أو سوربيت لوقت مناسب ، ويمكن تقليل الصلابة.

④ إعادة التبلور الصلب. يتم استخدامه للقضاء على ظاهرة التصلب (زيادة الصلابة وانخفاض اللدونة) للسلك المعدني والصفائح الرقيقة في عملية السحب على البارد والدرفلة على البارد. تكون درجة حرارة التسخين بشكل عام 50-150 درجة أقل من درجة الحرارة التي يبدأ عندها الصلب في تكوين الأوستينيت. بهذه الطريقة فقط يمكن التخلص من تأثير تصلب العمل وتليين المعدن.

⑤ الجرافيت التلدين. يتم استخدامه لتحويل الحديد الزهر الذي يحتوي على كمية كبيرة من الأسمنت إلى حديد زهر قابل للطرق مع اللدونة الجيدة. تتمثل عملية العملية في تسخين الصب إلى حوالي 950 درجة ، وإبقائه دافئًا لفترة زمنية معينة ثم تبريده بشكل صحيح لتحلل الأسمنت لتشكيل مجموعة من الجرافيت النضدي.

⑥ الانتشار التلدين. يتم استخدامه لتجانس التركيب الكيميائي لمسبوكات السبائك وتحسين أدائها. وتتمثل الطريقة في تسخين الصب إلى أعلى درجة حرارة ممكنة دون ذوبان ، وإبقائه دافئًا لفترة طويلة ، ثم تبريده ببطء بعد انتشار العناصر المختلفة في السبيكة بحيث يتم توزيعها بالتساوي.

⑦ تلدين للتخلص من الإجهاد. تستخدم للتخلص من الضغط الداخلي للمسبوكات الفولاذية واللحام. بالنسبة إلى منتجات الحديد والصلب التي يتم تسخينها 100-200 درجة أقل من درجة الحرارة التي يبدأ عندها تكوين الأوستينيت ، فإن تبريد الهواء بعد الحفاظ على الحرارة يمكن أن يزيل الإجهاد الداخلي