Qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish. Issiqlik bilan ishlov berish turlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Qitmalarga issiqlik bilan ishlov berish qora va rangli metallurgiya ishlab chiqarish jarayonining ajralmas qismi hisoblanadi. Ushbu protsedura natijasida metallar o'z xususiyatlarini kerakli qiymatlarga o'zgartirishga qodir. Ushbu maqolada biz zamonaviy sanoatda qo'llaniladigan issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlarini ko'rib chiqamiz.

Issiqlik bilan ishlov berishning mohiyati

Yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarishda metall qismlarga kerakli xossalarni (mustahkamlik, korroziyaga va eskirishga chidamliligi va boshqalar) berish uchun ularga issiqlik bilan ishlov beriladi. Qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish - bu yuqori harorat ta'sirida qotishmalarda strukturaviy va fizik-mexanik o'zgarishlar sodir bo'ladigan, ammo moddaning kimyoviy tarkibi saqlanib qoladigan sun'iy ravishda yaratilgan jarayonlar to'plami.

Issiqlik bilan ishlov berish maqsadi

Xalq xo'jaligining barcha tarmoqlarida har kuni qo'llaniladigan metall buyumlar eskirishga chidamliligi bo'yicha yuqori talablarga javob berishi kerak. Metall, xom ashyo sifatida, bo'lishi mumkin bo'lgan zarur ishlash xususiyatlari bilan mustahkamlanishi kerakyuqori haroratga duchor bo'lish. Qotishmalarga yuqori haroratlarda issiqlik bilan ishlov berish moddaning boshlang'ich tuzilishini o'zgartiradi, uning tarkibiy qismlarini qayta taqsimlaydi, kristallarning hajmi va shaklini o'zgartiradi. Bularning barchasi metallning ichki kuchlanishini minimallashtirishga olib keladi va shu bilan uning fizik-mexanik xususiyatlarini oshiradi.

Issiqlik bilan ishlov berish turlari

Metal qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berish uchta oddiy jarayonga to'g'ri keladi: xom ashyoni (yarim tayyor mahsulotni) kerakli haroratgacha qizdirish, uni belgilangan sharoitda kerakli vaqt va tez sovutish. Zamonaviy ishlab chiqarishda issiqlik bilan ishlov berishning bir necha turlari qo'llaniladi, ular ba'zi texnologik xususiyatlarda farqlanadi, lekin umuman jarayon algoritmi hamma joyda bir xil bo'lib qoladi.

Issiqlik bilan ishlov berish usuliga koʻra quyidagi turlar mavjud:

• Termik (qattiqlashtirish, chiniqtirish, yumshatish, qarish, kriogen bilan ishlov berish).
• Termo-mexanik ishlov berish qotishmaga mexanik ta'sir qilish bilan birga yuqori haroratli ishlov berishni o'z ichiga oladi.
• Kimyo-termik metallga issiqlik bilan ishlov berish, so'ngra mahsulot sirtini kimyoviy elementlar (uglerod, azot, xrom va boshqalar) bilan boyitishni o'z ichiga oladi.

Tavlash

Yuvish - bu ishlab chiqarish jarayoni bo'lib, unda metallar va qotishmalar oldindan belgilangan haroratgacha qizdiriladi, so'ngra protsedura sodir bo'lgan pech bilan birga tabiiy ravishda juda sekin soviydi. Yuvish natijasida kimyoviy tarkibning bir hil bo'lmaganligini yo'q qilish mumkinmoddalar, ichki stressni engillashtiradi, donador tuzilishga erishadi va uni yaxshilaydi, shuningdek, keyingi qayta ishlashni osonlashtirish uchun qotishma qattiqligini kamaytiradi. Yuvishning ikki turi mavjud: birinchi va ikkinchi turdagi tavlanish.

Birinchi toifali tavlanish issiqlik bilan ishlov berishni nazarda tutadi, buning natijasida qotishmaning fazaviy holati juda oz yoki umuman o'zgarmaydi. Uning o'ziga xos navlari ham bor: gomogenlashtirilgan - yumshatish harorati 1100-1200, bunday sharoitda qotishmalar 8-15 soat davomida saqlanadi, qayta kristallanish (t 100-200 da) perchinlangan po'lat uchun ishlatiladi, ya'ni allaqachon deformatsiyalangan. sovuq.

Ikkinchi turdagi tavlanish qotishmada sezilarli fazaviy o'zgarishlarga olib keladi. Shuningdek, uning bir nechta navlari bor:

• To'liq tavlanish - qotishmani ushbu moddaga xos bo'lgan kritik harorat belgisidan 30-50 ga yuqori qizdirish va belgilangan tezlikda sovutish (200 / soat - uglerodli po'latlar, 100 / soat va 50 / soat - past qotishma va yuqori -mos ravishda qotishma po'latlar).
• Tugallanmagan - kritik nuqtaga qizdirish va sekin sovutish.
• Diffuziya - tavlanish harorati 1100-1200.
• Izotermik - isitish to'liq tavlanish bilan bir xil tarzda sodir bo'ladi, ammo shundan so'ng tez sovutish kritik haroratdan bir oz past haroratgacha amalga oshiriladi va havoda sovutish uchun qoldiriladi.
• Normallashtirilgan - metallni pechda emas, balki havoda sovutish bilan to'liq tavlanish.

Qattiqlashish

Temperlash - manipulyatsiyaqotishma bilan, uning maqsadi metallning martensitik o'zgarishiga erishishdir, bu mahsulotning egiluvchanligini pasaytiradi va uning kuchini oshiradi. Söndürme, shuningdek, yumshatish, metallni pechda kritik haroratdan yuqori bo'lgan söndürme haroratiga qizdirishni o'z ichiga oladi, farq suyuqlik hammomida yuzaga keladigan yuqori sovutish tezligida. Metallga va hatto uning shakliga qarab, qattiqlashuvning har xil turlari qo'llaniladi:

• Bir xil muhitda, ya'ni suyuqlik bilan bir vannada (katta qismlarga suv, kichik qismlarga yog') qotib qolish.
• Intervalli qotib qolish - sovutish ketma-ket ikki bosqichda sodir bo'ladi: avval suyuqlikda (o'tkirroq sovutish suvi) taxminan 300 haroratgacha, keyin havoda yoki boshqa yog 'hammomida.
• Bosqichli - mahsulot qotib qolish haroratiga yetganda, u bir muddat erigan tuzlarda sovutiladi, keyin havoda sovutiladi.
• Izotermik - texnologiya bosqichma-bosqich qotirishga juda o'xshaydi, faqat martensit o'zgarishi haroratida mahsulotni ushlab turish vaqtida farqlanadi.
• Oʻz-oʻzidan qotib qolishi boshqa turlardan farq qiladi, chunki qizdirilgan metall toʻliq sovutilmaydi, uning oʻrtasida issiq joy qoladi. Ushbu manipulyatsiya natijasida mahsulot sirtda kuchaygan kuch va o'rtada yuqori yopishqoqlik xususiyatlarini oladi. Bu kombinatsiya zarbli cholg'u asboblari (bolg'a, keski va boshqalar) uchun zarur

Ta'til

Temperlash qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berishning yakuniy bosqichi bo'lib, uni aniqlaydimetallning yakuniy tuzilishi. Temperlashning asosiy maqsadi metall mahsulotning mo'rtligini kamaytirishdir. Printsip qismni kritik haroratdan past haroratgacha qizdirish va uni sovutishdir. Har xil maqsadlar uchun metall buyumlarni issiqlik bilan ishlov berish rejimlari va sovutish tezligi har xil bo'lishi mumkinligi sababli, haroratning uchta turi mavjud:

• Yuqori - isitish harorati 350-600 dan kritik darajadan pastroq qiymatgacha. Ushbu protsedura ko'pincha metall konstruktsiyalar uchun qo'llaniladi.
• Oʻrta - t 350-500 da issiqlik bilan ishlov berish, bahor mahsulotlari va buloqlar uchun keng tarqalgan.
• Past - mahsulotni isitish harorati 250 dan yuqori emas, bu esa qismlarning yuqori mustahkamligi va aşınma qarshiligiga erishish imkonini beradi.

Aging

Qarish - bu qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish bo'lib, u o'ta to'yingan metallni söndürmeden keyin parchalanish jarayonlarini keltirib chiqaradi. Qarishning natijasi - tayyor mahsulotning qattiqligi, rentabelligi va mustahkamligi chegaralarining oshishi. Faqat quyma temir qarish emas, balki rangli metallar, shu jumladan oson deformatsiyalanadigan alyuminiy qotishmalari ham. Qattiqlashuvga duchor bo'lgan metall mahsulot normal haroratda saqlansa, unda kuchning o'z-o'zidan oshishiga va egiluvchanlikning pasayishiga olib keladigan jarayonlar sodir bo'ladi. Bu metallning tabiiy qarishi deb ataladi. Agar xuddi shunday manipulyatsiya yuqori haroratlarda amalga oshirilsa, u sun'iy qarish deb ataladi.

Kriogen davolash

Qotishmalarning tuzilishidagi o'zgarishlar,demak, ularning xossalariga nafaqat yuqori, balki juda past haroratlarda ham erishish mumkin. Qotishmalarni t noldan past haroratda termik ishlov berish kriogen deb ataladi. Ushbu texnologiya milliy iqtisodiyotning turli tarmoqlarida yuqori haroratli issiqlik bilan ishlov berishga qo'shimcha sifatida keng qo'llaniladi, chunki u termal qotib qolish jarayonlari narxini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

Qotishmalarni kriogen bilan ishlov berish t -196 da maxsus kriogen protsessorda amalga oshiriladi. Ushbu texnologiya ishlov beriladigan qismning xizmat qilish muddatini va korroziyaga qarshi xususiyatlarini sezilarli darajada oshirishi, shuningdek, qayta ishlov berish zaruratini bartaraf qilishi mumkin.

Termo-mexanik ishlov berish

Qitmalarni qayta ishlashning yangi usuli yuqori haroratlarda metallarni qayta ishlashni plastik holatda bo'lgan mahsulotlarning mexanik deformatsiyasini birlashtiradi. Tugatish usuliga ko'ra termomexanik ishlov berish (TMT) uch xil bo'lishi mumkin:

• Past haroratli TMT ikki bosqichdan iborat: plastik deformatsiyadan so'ng qismni söndürme va chiniqtirish. TMTning boshqa turlaridan asosiy farqi qotishmaning ostenitik holatiga qadar qizdirish haroratidir.
• Yuqori haroratli TMT qotishmani plastik deformatsiya bilan birgalikda martensit holatiga qizdirishni oʻz ichiga oladi.
• Dastlabki - deformatsiya t 20 da amalga oshiriladi, so'ngra metallni qattiqlashtirish va chiniqtirish amalga oshiriladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish

Qitmalarning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirishmetallarga termal va kimyoviy ta'sirlarni birlashtirgan kimyoviy-termik ishlov berish yordamida ham mumkin. Ushbu protseduraning yakuniy maqsadi mahsulotga mustahkamlik, qattiqlik va aşınma qarshiligini oshirishdan tashqari, qismga kislota va yong'inga qarshilik ko'rsatishdir. Bu guruhga issiqlik bilan ishlov berishning quyidagi turlari kiradi:

• Sementlash mahsulot yuzasiga qo'shimcha mustahkamlik berish uchun amalga oshiriladi. Jarayonning mohiyati metallni uglerod bilan to'yintirishdir. Karbürizatsiya ikki usulda amalga oshirilishi mumkin: qattiq va gazli karburizatsiya. Birinchi holda, qayta ishlangan material ko'mir va uning faollashtiruvchisi bilan birga o'choqqa joylashtiriladi va ma'lum bir haroratgacha qizdiriladi, so'ngra uni bu muhitda ushlab, sovutadi. Gazni karbürizatsiya qilishda mahsulot uglerodli gazning uzluksiz oqimi ostida 900 gacha bo'lgan pechda isitiladi.
• Nitrlash - bu metall buyumlarning sirtini azotli muhitda to'yintirish orqali kimyoviy-termik ishlov berish. Ushbu protseduraning natijasi qismning kuchlanish kuchining oshishi va korroziyaga chidamliligining oshishi hisoblanadi.
• Sianidlanish - bu metallning bir vaqtning o'zida azot va uglerod bilan to'yinganligi. Muhit suyuq (erigan uglerod va azot o'z ichiga olgan tuzlar) va gazsimon bo'lishi mumkin.
• Diffuzion qoplama metall buyumlarga issiqlikka chidamlilik, kislotaga chidamlilik va aşınmaya bardoshlilikni berishning zamonaviy usuli hisoblanadi. Bunday qotishmalarning yuzasi turli metallar (alyuminiy, xrom) va metalloidlar (kremniy, bor) bilan to'yingan.

Xususiyatlarquyma temirga issiqlik bilan ishlov berish

Quyma temir qotishmalari rangli metall qotishmalariga qaraganda bir oz boshqacha texnologiyadan foydalangan holda issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi. Cho'yan (kulrang, kuchli, qotishma) quyidagi turdagi issiqlik bilan ishlov berishdan o'tadi: tavlanish (t 500-650 da), normalizatsiya, qattiqlashuv (uzluksiz, izotermik, sirt), chiniqtirish, nitridlash (kulrang cho'yanlar), aluminizatsiya (marvaridli quyma temirlar), xrom bilan qoplangan. Ushbu protseduralarning barchasi yakuniy quyma temir mahsulotlarining xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi: xizmat muddatini oshirish, mahsulotni ishlatish paytida yoriqlar ehtimolini yo'q qilish, quyma temirning mustahkamligi va issiqlikka chidamliligini oshirish.

Rangli qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish

Rangli metallar va qotishmalar bir-biridan farqli xususiyatlarga ega, shuning uchun ular turli usullar bilan qayta ishlanadi. Shunday qilib, mis qotishmalari kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun qayta kristallanish tavlanishiga duchor bo'ladi. Guruch uchun past haroratli tavlanish texnologiyasi (200-300) taqdim etiladi, chunki bu qotishma nam muhitda o'z-o'zidan yorilishga moyil. Bronza t 550 gacha bo'lgan homogenizatsiya va tavlanishga duchor bo'ladi. Magniy tavlanadi, so'ndiriladi va sun'iy qarishga duchor bo'ladi (söndürülmüş magniy uchun tabiiy qarish sodir bo'lmaydi). Alyuminiy, magniy kabi, uchta issiqlik bilan ishlov berish usulidan o'tadi: tavlanish, qotib qolish va qarish, shundan so'ng alyuminiy qotishmalari ularning kuchini sezilarli darajada oshiradi. Titan qotishmalarini qayta ishlash quyidagilarni o'z ichiga oladi: qayta kristallanish bilan tavlanish, qattiqlashish, qarish, nitrlash va karbürizatsiya.

CV

Metallar va qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish qora va rangli metallurgiyada asosiy texnologik jarayondir. Zamonaviy texnologiyalar qayta ishlangan qotishmalarning har bir turining istalgan xususiyatlariga erishish uchun turli xil issiqlik bilan ishlov berish usullariga ega. Har bir metallning o'ziga xos kritik harorati bor, ya'ni issiqlik bilan ishlov berish moddaning strukturaviy va fizik-kimyoviy xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. Oxir oqibat, bu nafaqat kerakli natijalarga erishadi, balki ishlab chiqarish jarayonlarini sezilarli darajada soddalashtiradi.