מרווה, מזג, מנרמל, חישול, האם אתה יכול להבחין בבירור?

על מנת לגרום לחומר העבודה המתכתי להיות בעל ביצועי העבודה הנדרשים, תהליך הטיפול בחום הוא לרוב חיוני. תהליך הטיפול בחום כולל בדרך כלל שלושה תהליכים של חימום, שימור חום וקירור. בשל תהליכים שונים, הוא מחולק למרווה, חישול, נרמול וחישול. אתה יכול להבחין בהבדל?

מה זה מרווה?

כיבוי הפלדה הוא לחמם את הפלדה לטמפרטורה מעל הטמפרטורה הקריטית Ac3 (פלדה היפואוטקטואידית) או Ac1 (פלדה היפראוקטואידית), לשמור אותה חמה למשך תקופה כדי להפוך אותה לאוסטניטיזציה מלאה או חלקית, ולאחר מכן לקרר אותה עם קצב הקירור גדול מקצב הקירור הקריטי. תהליך טיפול בחום לקירור מהיר ומהיר מתחת ל-Ms (או איזותרמית ליד Ms) לצורך טרנספורמציה של מרטנזיט (או בייניט). בדרך כלל, הטיפול בתמיסה מוצקה של סגסוגת אלומיניום, סגסוגת נחושת, סגסוגת טיטניום, זכוכית מחוסמת וחומרים אחרים או תהליך טיפול בחום עם תהליך קירור מהיר נקרא מרווה.

מטרת ההמרה:

1) שפר את התכונות המכניות של מוצרי מתכת או חלקים. לדוגמא: שיפור הקשיות ועמידות הבלאי של כלים, מיסבים וכו', הגדלת הגבול האלסטי של קפיצים, שיפור התכונות המכניות המקיפות של חלקי הציר וכו'.

2) שפר את תכונות החומר או התכונות הכימיות של כמה פלדות מיוחדות. כגון שיפור עמידות בפני קורוזיה של נירוסטה, הגברת המגנטיות הקבועה של פלדה מגנטית וכו'.

כאשר מרווה וקירור, בנוסף לבחירה הסבירה של מדיום מרווה, נדרשות גם שיטות הרווה נכונות. שיטות ההמרה הנפוצות כוללות בעיקר כיבוי נוזלי יחיד, כיבוי נוזלי כפול, כיבוי מדורג, כיבוי איזותרמי ומרווה חלקית.

לחלקי עבודה מפלדה יש את המאפיינים הבאים לאחר ההמרה:

① מתקבלים מבנים לא מאוזנים (כלומר, לא יציבים) כגון מרטנזיט, בייניט ואוסטניט שמור.

② יש לחץ פנימי גדול.

③ המאפיינים המכניים אינם יכולים לעמוד בדרישות. לכן, בדרך כלל יש לחמם חלקי עבודה מפלדה לאחר המרווה.

מה זה מזג?

טמפינג הוא תהליך טיפול בחום המחמם מוצרי מתכת או חלקי מתכת מרווים לטמפרטורה מסוימת, ולאחר מכן מקרר אותם בצורה מסוימת לאחר החזקה למשך פרק זמן מסוים. טמפינג היא פעולה המבוצעת מיד לאחר ההמרה, והיא בדרך כלל טיפול החום האחרון בחומר העבודה. תהליך, לכן התהליך המשותף של ההמרה והמזרה נקרא טיפול סופי.

המטרה העיקרית של המרווה והמזג היא:

1) הפחתת מתח פנימי והפחתת שבירות. לחלקים מרוויים יש מתח ושבירות גדולים. אם הם לא מחוסמים בזמן, לעתים קרובות הם יתעוותו או אפילו יסדקו.

2) התאם את המאפיינים המכניים של חומר העבודה. לאחר ההמרה, לחומר העבודה קשיות גבוהה ושבריריות גבוהה. על מנת לעמוד בדרישות הביצועים השונות של חלקי עבודה שונים, ניתן להתאים אותו על ידי מזג, קשיות, חוזק, פלסטיות וקשיחות.

3) גודל חלק יציב. ניתן לייצב את המבנה המטאלוגרפי על ידי טמפרור כדי להבטיח שלא יתרחש עיוות במהלך שימוש עתידי.

4) שפר את ביצועי החיתוך של כמה פלדות סגסוגת.

תפקיד הטמפרור הוא:

① שפר את יציבות המבנה, כך שחומר העבודה לא יעבור עוד טרנספורמציה של רקמה במהלך השימוש, כך שהגודל הגיאומטרי והביצועים של חומר העבודה יישארו יציבים.

② הסר מתח פנימי על מנת לשפר את הביצועים של חומר העבודה ולייצב את הממדים הגיאומטריים של חומר העבודה.

③ התאם את התכונות המכניות של הפלדה כדי לעמוד בדרישות השימוש.

הסיבה שבגללה לטמפרטור יש את ההשפעות הללו היא שכאשר הטמפרטורה עולה, פעילות האטומים עולה, והאטומים של ברזל, פחמן ושאר יסודות סגסוגת בפלדה יכולים להתפזר במהירות כדי לממש את סידור האטומים מחדש, ובכך להפוך אותם ללא יציבים. הארגון הלא מאוזן הופך בהדרגה לארגון מאוזן יציב. ההקלה במתח הפנימי קשורה גם לירידה בחוזק המתכת ככל שהטמפרטורה עולה. בדרך כלל, כאשר פלדה מחוסמת, הקשיות והחוזק פוחתים, והפלסטיות עולה. ככל שטמפרטורת הטמפרור גבוהה יותר, כך השינוי בתכונות המכניות הללו גדול יותר. פלדות סגסוגת מסוימות עם תכולה גבוהה של יסודות סגסוגת יזרזו כמה תרכובות מתכת עדינות כשהן מחוסמות בטווח טמפרטורות מסוים, מה שיגדיל את החוזק והקשיות. תופעה זו נקראת התקשות משנית.

דרישות טמפרטורת: חלקי עבודה עם שימושים שונים צריכים להיות מחוסמים בטמפרטורות שונות כדי לעמוד בדרישות בשימוש.

① כלי חיתוך, מיסבים, חלקים מפוחמים ומרווים וחלקים מרווים על פני השטח מחוסמים בדרך כלל בטמפרטורה מתחת ל-250 מעלות. לאחר טמפרטורת טמפרטורות נמוכות, הקשיות אינה משתנה הרבה, הלחץ הפנימי פוחת, והקשיחות משתפרת מעט.

② הקפיץ מחומם בטמפרטורה בינונית ב-350-500 מעלות כדי להשיג גמישות גבוהה וקשיחות הכרחית.

③ חלקים העשויים מפלדת מבנה פחמן בינונית מחוסמים בדרך כלל בטמפרטורה גבוהה של 500-600 מעלות צלזיוס כדי להשיג שילוב טוב של חוזק וקשיחות.

כאשר פלדה מחוסמת בסביבות 300 מעלות, השבירות שלה גוברת לעתים קרובות. תופעה זו נקראת הסוג הראשון של שבירות מזג. בדרך כלל, אין לחמם אותו בטווח טמפרטורות זה. כמה פלדות מבניות מסגסוגת פחמן בינוניות נוטות גם להיות שבירות אם הן מתקררות באיטיות לטמפרטורת החדר לאחר חיסום בטמפרטורה גבוהה. תופעה זו נקראת הסוג השני של שבירות מזג. תוספת של מוליבדן לפלדה, או קירור בשמן או במים במהלך הטמפרור, יכולה למנוע את הסוג השני של שבירות מזג. ניתן לבטל את הפריכות הזו על ידי חימום מחדש של הסוג השני של פלדה שבירה לטמפרטורת החיסום המקורית.

בייצור, הוא מבוסס לעתים קרובות על הדרישות לביצועים של חומר העבודה. על פי טמפרטורות חימום שונות, הטמפרור מחולק לטמפרור בטמפרטורה נמוכה, לטמפרטורת טמפרטורה בינונית ולטמפרור בטמפרטורה גבוהה. תהליך טיפול החום המשלב כיבוי והחסום לאחר מכן בטמפרטורה גבוהה נקרא מרווה וטמפרינג, כלומר יש לו פלסטיות וקשיחות טובה תוך חוזק גבוה.

1) טמפרטורת טמפרטורה נמוכה: 150-250 מעלות , M פעמים, הפחתת מתח פנימי ושבירות, שיפור קשיחות פלסטית, קשיות גבוהה יותר ועמידות בפני שחיקה. משמש לייצור כלי מדידה, סכינים ומסבים מתגלגלים וכו'.

2) חישול בטמפרטורה בינונית: 350-500 מעלות, זמן T, עם גמישות גבוהה, פלסטיות וקשיות מסוימת. משמש לייצור קפיצים, פרזול מתכות וכו'.

3) מזגה בטמפרטורה גבוהה: 500-650 מעלות , מזגה S, עם תכונות מכניות מקיפות טובות. משמש לייצור גלגלי שיניים, גלי ארכובה וכו'.

מה זה נורמליזציה?

מנרמל הוא טיפול בחום המשפר את הקשיחות של הפלדה. לאחר חימום איבר הפלדה ל-30-50 מעלות מעל לטמפרטורת Ac3, הוא נשמר למשך פרק זמן ולאחר מכן מקורר באוויר. התכונה העיקרית היא שקצב הקירור מהיר יותר מהחישול ונמוך מהמרווה. במהלך הנרמול, ניתן לעדן את גרגרי הגביש של הפלדה בקירור מעט מהיר יותר, לא רק להשיג חוזק משביע רצון, אלא גם לשפר משמעותית את הקשיחות (ערך AKV), להפחית את נטיית הפיצוח של רכיבים. לאחר כמה לוחות פלדה מגולגלים חמים מסגסוגת נמוכה, חישול ויציקות פלדה מסגסוגת נמוכה מנורמלים, ניתן לשפר מאוד את התכונות המכניות המקיפות של החומר, וגם ביצועי החיתוך משתפרים.

לנרמול יש את המטרות והשימושים הבאים:

① עבור פלדה hypoeutectoid, נורמליזציה משמשת כדי לחסל את מבנה גס-גרגירים מחומם יתר על המידה ומבנה Widmanstatten של יציקות, חישולים וריתוכים, ואת המבנה הרצועות בחומרים מגולגלים; לעדן דגנים; וניתן להשתמש בו כטיפול בחום לפני ההמרה.

② עבור פלדה היפראווטקטואידית, נורמליזציה יכולה לחסל צמנטיט משני רטיקולרי ולחדד פרליט, אשר לא רק משפר את התכונות המכניות, אלא גם מקל על חישול הכדוריות הבאות.

③ עבור לוחות פלדה דקים עם משיכה עמוקה של פחמן, נורמליזציה יכולה לחסל צמנטיט חופשי בגבולות התבואה כדי לשפר את תכונות השריפה העמוקות שלהם.

④ עבור פלדה דלת פחמן ופלדה בעלת סגסוגת נמוכה של פחמן, השתמש בנרמול כדי להשיג יותר מבנה פרלייט עדין-קשקשי, להגדיל את הקשיות ל-HB140-190, למנוע את התופעה של "הדבקת סכין" במהלך החיתוך, ולשפר יכולת עיבוד . עבור פלדת פחמן בינונית, כאשר ניתן להשתמש גם בנרמול וגם בחישול, זה חסכוני ונוח יותר להשתמש בנרמול.

⑤ עבור פלדה מבנית פחמן בינונית רגילה, ניתן להשתמש בנרמול במקום כיבוי וטמפרטורת טמפרטורות גבוהות כאשר התכונות המכניות אינן גבוהות, מה שלא רק קל לתפעול, אלא גם מייצב את המבנה והגודל של הפלדה.

⑥ נורמליזציה בטמפרטורה גבוהה (150-200 מעלות מעל Ac3) יכולה להפחית את הפרדת ההרכב של יציקות ופריטים עקב קצב הדיפוזיה הגבוה בטמפרטורה גבוהה. גרגרים גסים לאחר נורמליזציה בטמפרטורה גבוהה ניתן לעדן על ידי נרמול לאחר מכן בטמפרטורה שנייה נמוכה יותר.

⑦ עבור כמה פלדות מסגסוגת פחמן נמוכות ובינוניות המשמשות בטורבינות קיטור ובדודים, נעשה שימוש בנורמליזציה לרוב כדי להשיג מבנה בייניט, ולאחר מכן מחוסמת בטמפרטורה גבוהה. יש לו עמידות טובה לזחילה בשימוש ב-400-550 מעלות.

⑧ בנוסף לחלקי פלדה ומוצרי פלדה, נורמליזציה נמצאת בשימוש נרחב גם בטיפול בחום של ברזל רקיע כדי להשיג מטריצת פרלייט ולשפר את חוזק הברזל הברזל.

מכיוון שהנרמול מאופיין בקירור אוויר, לטמפרטורת הסביבה, שיטת הערימה, זרימת האוויר וגודל חלקי העבודה יש השפעה על המבנה והביצועים לאחר הנרמול. המבנה המנורמל יכול לשמש גם כשיטת סיווג של פלדת סגסוגת. בדרך כלל, פלדות סגסוגת מחולקות לפלדת פרליט, פלדת בייניט, פלדה מרטנסיטית ופלדה אוסטניטית לפי המיקרומבנה המתקבל על ידי חימום דגימה בקוטר של 25 מ"מ עד 900 מעלות וקירור אוויר.

מה זה חישול?

חישול הוא תהליך טיפול בחום מתכת שבו המתכת מחוממת באיטיות לטמפרטורה מסוימת, נשמרת למשך זמן מספיק ולאחר מכן מתקררת בקצב מתאים. טיפול בחום חישול מתחלק לחישול מלא, חישול לא שלם וחישול הפגת מתחים. ניתן לזהות את התכונות המכניות של חומרים מחושלים על ידי בדיקת מתיחה או בדיקת קשיות. מוצרי פלדה רבים מסופקים במצב של חישול וטיפול בחום. ניתן להשתמש בודק קשיות Rockwell לבדיקת קשיות הפלדה. עבור לוחות פלדה דקים יותר, רצועות פלדה וצינורות פלדה דקים, ניתן להשתמש במבחני קשיות של Rockwell לבדיקת קשיות HRT. .

מטרת החישול היא:

① שפר או הסר פגמים מבניים שונים ומתחים שיוריים הנגרמים מיציקת פלדה, פרזול, גלגול וריתוך, ומניעת דפורמציה וסדיקה של חלקי עבודה.

② לרכך את חומר העבודה לחיתוך.

③ זיקוק הגרגירים ושיפור המבנה לשיפור התכונות המכניות של חומר העבודה.

④ בצע הכנות ארגוניות לטיפול סופי בחום (המרווה, מזג).

תהליכי חישול נפוצים הם:

① חישול מלא. הוא משמש לחידוד המבנה המחומם הגס עם תכונות מכניות גרועות לאחר יציקה, פרזול וריתוך של פלדת פחמן בינונית ודלת פחמן. מחממים את חומר העבודה ל-30-50 מעלות מעל הטמפרטורה שבה פריט הופך לחלוטין לאוסטניט, שמור אותו חם למשך פרק זמן, ולאחר מכן מצנן באיטיות עם התנור. במהלך תהליך הקירור, האוסטניט ישתנה שוב כדי להפוך את מבנה הפלדה לדק יותר.

② חישול spheroidizing. הוא משמש להפחתת הקשיות הגבוהה של פלדת כלי ופלדת מיסבים לאחר חישול. חומר העבודה מחומם ל-20-40 מעלות מעל הטמפרטורה שבה הפלדה מתחילה ליצור אוסטניט, ולאחר מכן מתקרר באיטיות לאחר שימור החום. במהלך תהליך הקירור, הצמנטיט הלמלרי שבפרליט הופך לכדורי, ובכך מפחית את הקשיות.

③ חישול איזותרמי. הוא משמש להפחתת הקשיות הגבוהה של כמה פלדות מבניות מסגסוגת עם תכולת ניקל וכרום גבוהה לחיתוך. בדרך כלל, הוא מקורר תחילה לטמפרטורה הכי לא יציבה של אוסטניט בקצב מהיר יותר, והאוסטניט הופך לטרווסטיט או סורביט למשך זמן מתאים, וניתן להפחית את הקשיות.

④ חישול מחדש. הוא משמש להעלמת תופעת ההתקשות (עלייה בקשיות וירידה בפלסטיות) של חוטי מתכת וצלחת דקה בתהליך של משיכה קרה וגלגול קר. טמפרטורת החימום היא בדרך כלל 50-150 מעלות מתחת לטמפרטורה שבה הפלדה מתחילה ליצור אוסטניט. רק כך ניתן לבטל את אפקט התקשות העבודה ולרכך את המתכת.

⑤ חישול גרפיטיזציה. הוא משמש להפיכת ברזל יצוק המכיל כמות גדולה של צמנטיט לברזל יצוק ברזל עם פלסטיות טובה. פעולת התהליך היא לחמם את היציקה לכ-950 מעלות, לשמור אותה חמה לפרק זמן מסוים ולאחר מכן לקרר אותה כראוי כדי לפרק את הצמנטיט ליצירת קבוצה של גרפיט פלקולנט.

⑥ חישול דיפוזיה. הוא משמש להומוגנית ההרכב הכימי של יציקות סגסוגת ולשיפור הביצועים שלהם. השיטה היא לחמם את היציקה לטמפרטורה הגבוהה ביותר האפשרית מבלי להמיס, ולשמור עליה חמה לאורך זמן, ולאחר מכן להתקרר לאט לאחר שהדיפוזיה של אלמנטים שונים בסגסוגת נוטה להתפזר באופן שווה.

⑦ חישול הפגת מתחים. משמש לביטול הלחץ הפנימי של יציקות פלדה וריתוכים. עבור מוצרי ברזל ופלדה שחוממו עד 100-200 מעלות מתחת לטמפרטורה שבה אוסטניט מתחיל להיווצר, קירור באוויר לאחר שימור חום יכול לבטל מתח פנימי