Toplotna obdelava zlitine. toplotne obdelave

Toplotna obdelava zlitine je sestavni del proizvodnega procesa železa in barvnih metalurgije. Kot rezultat tega postopka, kovine so sposobni spreminjanja lastnosti, zahtevanih vrednosti. V tem članku bomo pogled na glavne vrste toplotne obdelave, ki se uporabljajo v sodobni industriji.

POVZETEK toplotna obdelava

Med so proizvodnja polizdelkov kovinskih delov toplotno obdelan do željenih lastnosti (trdnost, odpornost proti koroziji in odpornost proti obrabi, in tako naprej. D.). Toplotna obdelava zlitine - sklop umetnih procesov, v katerem v zlitinah pri visokih temperaturah obstajajo strukturne in fizikalno-mehanske spremembe vendar konzerviranih kemične sestave snovi.

Namen toplotne obdelave

Kovinski proizvodi, ki se uporabljajo vsak dan, na vseh področjih, od gospodarstva, mora izpolnjevati visoke standarde za odpornost na obrabo. Metal, kot surovina, je treba okrepiti ustrezne lastnosti uspešnosti, ki jih je mogoče doseči pri izpostavljenosti visokim temperaturam. Toplotna obdelava zlitine visoke temperature spreminja strukturo originalne snovi, distribuira njegovih komponent, pretvori velikost in obliko kristalov. Vse to vodi v zmanjševanje notranje napetosti kovine in s tem izboljša svoje fizikalne in mehanske lastnosti.

Vrste toplotno obdelavo

Toplotna obdelava se zmanjša na kovinske zlitine nezahtevna treh postopkov: segrevanje surovin (polizdelek) pred želeno temperaturo, da bo še vedno pod vnaprej določenimi pogoji in časa, potrebnega hitro ohlajanje. V današnjem proizvodnjo uporablja več vrst toplotno obdelavo, ki se razlikujejo v nekaterih tehnoloških značilnosti, vendar je proces algoritem na splošno ostaja enaka povsod.

Z metodo toplotne obdelave komisije je naslednjih tipov:

• Toplota (kaljenje, kaljenje, žarjenje, staranje, kriogenih obdelavo).
• Termo-mehanska obdelava vključuje visoke temperature v kombinaciji z mehanskim delovanjem na zlitine.
• Kemijska toplota pomeni toplotno obdelavo kovinske površine s poznejšo obogatitve proizvodov iz kemijskih elementov (ogljik, dušik, krom, itd).

žarjenje

Žarjenje - postopek, v katerem kovine in zlitine segrevajo na vnaprej določeno temperaturo, in nato v peč, pri čemer je postopek zelo počasen kul naravno proizvodnjo. Po žarjenje uspelo odpravo nehomogenosti kemična sestava snovi, odstranjevanje notranjih napetosti, da bi dosegli zrn strukturo in izboljšati, da kot taka, ampak tudi zmanjšati trdoto zlitine, ki olajšuje njihovo nadaljnjo obdelavo. Obstajata dve vrsti za žarjenje: žarjenje prvo in drugo vrsto.

Žarjenje prve vrste vključuje toplotno obdelavo, kar ima za posledico spremembo faze stanju zlitine zanemarljiva ali neobstoječa. Prav tako ima svoje sorte: homogenizira - temperatura žarjenje 1100-1200, v takih okoliščinah zlitin starali 8-15 ur, rekristalizacija (če je t 100-200) se uporabljajo za žarjenje jekla zakovičeni, to je, je že deformira prehlad.

Druga vrsta šalo vodi do znatnega zlitine spremembo faze. Ima tudi več sort:

• Celotna šala - segrevanje zlitine do nad kritično temperaturo 30-50 oznake, značilna snovi in hlajenja pri specificirani hitrosti (200 / uro - ogljikovega jekla, 100 / h in 50 / h - nizko legiranih in visoko legiranega jekla, v tem zaporedju).
• Del - ogrevanje do kritične točke in počasno ohlajanje.
• Difuzija - žarjenje temperaturo 1100-1200.
• Izotermičen - ogrevanje je enaka kot pri popolnem žarjenje, nato pa se je hitro hlajenje izvaja do temperature nekoliko pod kritično in pustimo, da se ohladi na zraku.
• Normalizirano - polni žarjenje sledi ohlajanje kovine v zraku, namesto v peči.

kaljenje

Utrjevanje - manipulacija zlitine, katere cilj je doseči martenzitna transformacija kovine, ki zagotavlja zmanjšanje duktilnosti proizvodov ter povečanje trdnosti. Kaljenje ter kaljenja vključuje segrevanje kovine v peči nad kritično temperaturo temperaturne razlike gašenjem je večja stopnja hlajenja, ki poteka v tekoči kopeli. Glede na kovino in celo oblike ga uporabljamo različne vrste kaljenje:

• Kaljenje v istem okolju, to je ena kopel s tekočino (voda - za velike dele, olje - za majhne dele).
• Prekinitvami kaljenje - hlajenje poteka v dveh zaporednih korakih: najprej v tekočini (bolj oster hladilnika) na temperaturo od približno 300, nato na zraku ali v drugi kopeli olja.
• Korak - proizvod za doseganje temperature strjevanja se ohladi za nekaj časa v staljeno sol, čemur sledi ohlajanje na zraku.
• Izotermičen - tehnologija je zelo podoben korak gašenja, razlikuje le v času držalni proizvoda pri temperaturi martenzitno transformacijo.
• Kaljenje in samo-popuščanju iz drugih vrst se razlikuje po tem, da se segreje kovina ne popolnoma ne ohladi, zaradi česar sredi vročih delov zemlje. Kot rezultat manipulacije izdelek prevzame lastnosti za povečano moč na površino in v sredini visoka viskoznost. Ta kombinacija je nujno potreben za tolkala (kladiva, dleta, ipd).

počitnice

Počitnice - končni fazi toplotno obdelavo zlitine, ki določajo končno kovinsko konstrukcijo. Glavni namen kaljenje je zmanjšati krhkost kovinskega izdelka. Načelo vključuje segrevanje delov na temperaturo pod kritično hlajenje. Ker pogojev toplotne obdelave in stopnjo hlajenja kovinskih izdelkov za različne namene se lahko razlikujejo, potem obstajajo tri vrste počitnic:

• Temperatura segrevanje 350-600 na vrednost pod kritično vrednostjo - visoki. Ta postopek se najpogosteje uporablja za kovinske konstrukcije.
• Srednji - toplotna obdelava pri t 350-500, razširjena za vzmetne izdelke in vzmeti.
• Nizka - segrevanje produktna temperatura ne presega 250 omogoča, da se doseže visoko trdnost in obrabo delov.

staranje

Staranje - toplotno obdelavo zlitine, ker razpadni procesi prenasičena kovine po kaljenju. Posledica je povečanje staranja trdote razdalje, trdnost in trajnost končnega izdelka. Staranje ne vpliva le železa, temveč tudi barvnih kovin, vključno enostavno deformabilnih aluminijevih zlitin. Če kovinskih izdelkov trdnost normalno temperaturo, da so procesi, ki vodijo k spontano povečanje moči in zmanjšanje žilavosti. To se imenuje naravno staranje kovine. Če se ista manipulacija poteka v pogojih visoke temperature, bo imenovan umetno staranje.

zdravljenje kriogenski

Spremembe v strukturi zlitine, in zato njihove lastnosti mogoče doseči, ne le visoka, ampak tudi zelo nizke temperature. Toplotna obdelava zlitin pri t pod ničlo, se imenuje kriogenski. Ta tehnologija se pogosto uporablja v različnih sektorjih gospodarstva kot dopolnilo toplotne obdelave z visokimi temperaturami, saj omogoča, da bistveno zmanjšati stroške postopkov za toplotno utrjevanje izdelkov.

Kriogenski zdravljenje zlitin poteka na t -196 v posebnem kriogeno procesor. Ta tehnologija omogoča, da bistveno poveča življenjsko dobo obravnavanih delov in protikorozijsko lastnosti, kot tudi odpravi potrebo po ponavljajočih zdravljenja.

termomehanska obdelava

Nova metoda obdelave zlitin združuje obdelavo kovin pri visokih temperaturah z mehanskim deformacije členov v plastičnem stanju. Termo-mehanska obdelava (TMT) na metodo lahko treh vrst stori:

• Nizkotemperaturni termomehanske obdelave je sestavljen iz dveh stopenj: plastično deformacijo, ki ji sledi poboljšanje del. Glavna razlika od drugih vrst TMO - temperature ogrevanja v avstenitnem stanju zlitine.
• Visoka TMO vključuje segrevanje zlitine do martenzitne stanje, v kombinaciji s plastičnim preoblikovanjem.
• Pre - deformacija izvedemo pri t 20 sledi poboljšanje kovine.

Kemična toplotna obdelava

Spreminjanje strukturo in lastnosti zlitin in morda s kemijsko-termično obdelavo, ki združuje termične in kemične vplive na kovine. Končni cilj tega postopka, poleg vsiljene večjo trdnost, trdoto, odpornost proti obrabi in daje izdelku kislinske odpornosti in požarne odpornosti. Ta skupina vključuje naslednje vrste toplotne obdelave:

• Cementiranje se vodi podeli dodatna površino trdnost obdelovanca. Bistvo postopka je nasičena kovine ogljika. Cementiranje se lahko izvede na dva načina: trdni in plinski naogljičenjem. V prvem primeru se obdelujejo gradivo skupaj s premogom in aktivator v peč in segrejemo na določeno temperaturo, nato pa jo s staranjem v mediju in hlajenje. Pri plinu naogljičenjem proizvod segrevamo v peči do 900 pod stalnim curkov plina, ki vsebuje ogljik.
• Nitriranje - kemični-toplotna obdelava kovinskih izdelkov s zasičenosti površine v dušikovi atmosferi. Rezultat tega postopka je izboljšanje mejne elemente trdnosti in povečati svojo odpornost proti koroziji.
• Cyanidation - nasičenost kovine oba dušik in ogljikov. Medij lahko tekoče (staljeni ogljik in dušik vsebujoče soli), in plinasti obliki.
• Difuzija metaliziranje sodobna metoda za doseganje toplotne upornosti kovinskega članka, odpornost na kisline in trajnost. Površina takih zlitin nasičen z različnimi kovine (aluminija, krom) in polkovin (silicij, bor).

Lastnosti železa toplotni obdelavi

Litje cinka litino toplotno obdelamo pri nekoliko drugačno tehnologijo kot zlitin neželeznih kovin. Železo (siva, visoke trdnosti, legirana) gre skozi naslednjih toplotnih obdelav: žarjenje (pri t 500-650), normalizacijo, kaljenje (trdna snov, izotermno, površinsko), kaljenje, nitriranje (siva litina) aluminijumom (perlitno litega železa), krom. Vsi ti postopki so zaradi bistveno izboljšanje lastnosti končnih izdelkov iz železa: poveča življenjsko dobo, odpravo tveganja za pokanje med uporabo izdelka, povečati moč in toplotno odpornost litega železa.

Toplotna obdelava neželeznih zlitin

Neželezne kovine in zlitine imajo odlične lastnosti drug od drugega, tako obdelujejo z različnimi metodami. Tako so bakrove zlitine kemična sestava za poravnavo podvržemo rekristalizacijsko žarjenje. Za medenine opremljen žarjenje tehnike nizke temperature (200-300), ker je ta zlitina nagnjena vlažnem okolju do spontanega razpok. Bronaste in izpostavimo homogeniziranje žarjenje pri temperaturi do 550 t. Magnezij popustimo, kaljenega in izpostavimo umetno staranje (naravno staranje ne pride do utrjene magnezija). Aluminij, kot tudi magnezij, podvržemo toplotni obdelavi tri načine: žarjenja, gašenja in staranja, po katerem deformabilna aluminijevih zlitin znatno povečanje trdnosti. Obdelava titanova zlitina vsebuje: rekristalizacija žarjenje, ohlajanje, staranje, nitriranje in naogljičenja.

povzetek

Toplotna obdelava kovin in zlitin je pomemben proces, tako v črni in barvnih metalurgije. Sodobna tehnologija ima različne metode toplotne obdelave za dosego želenih lastnosti za vsako vrsto obdelanih zlitin. Vsak kovinski ima svojo značilno kritično temperaturo, kar pomeni, da toplotna obdelava je treba opraviti ob upoštevanju strukturne in fizikalno-kemijske posebnosti snov. Na koncu, da ne bo le dosegli želenih rezultatov, ampak v veliki meri tudi za racionalizacijo proizvodnih procesov.