Annealing ya chuma kama aina ya matibabu ya joto. Teknolojia ya madini

Kuundwa kwa vifaa vipya na usimamizi wa mali zao ni sanaa ya teknolojia ya chuma. Moja ya zana zake ni matibabu ya joto. Michakato hii inakuwezesha kubadili sifa na ipasavyo, upeo wa matumizi ya alloys. Annealing ya chuma ni chaguo kuenea kwa kuondoa kasoro za uzalishaji katika bidhaa, kuongeza nguvu zao na kuegemea.

Kazi ya mchakato na vigezo vyake

Shughuli za kukamilisha zinafanywa ili:

• Uboreshaji wa muundo wa intracrystalline, utaratibu wa vipengele vya kukubaliana;
• Kupunguza upotofu wa ndani na mkazo kutokana na mabadiliko ya joto ya kiteknolojia ya haraka;
• Kuongezeka kwa kufuata vitu kwa ufanisi wa baadaye.

Operesheni ya classical inaitwa "annealing kamili," hata hivyo, kuna idadi ya aina zake, kulingana na mali na sifa za kazi: kutokwisha, chini, kutangaza (homogenization), isothermal, recrystallization, normalization. Wote ni sawa kwa kanuni, lakini njia za matibabu ya joto za vyuma ni tofauti sana.

Usindikaji wa joto kulingana na mchoro

Mabadiliko yote katika sekta ya chuma na chuma, ambayo yanategemea mchezo wa joto, ni sawa na mchoro wa alloys ya chuma. Ni misaada ya kuona kwa ajili ya kuamua microstructure ya vyuma vya kaboni au kutupwa, pamoja na pointi za mabadiliko ya miundo na sifa zao chini ya ushawishi wa inapokanzwa au baridi.

Teknolojia ya metali inasimamia kila aina ya annealing ya vyuma vya kaboni na ratiba hii. Kwa kutokamilika, chini, na pia kwa ajili ya recrystallization, maadili ya "kuanzia" ya joto ni mstari wa PSK, yaani hatua yake muhimu Ac ₁ . Kuunganisha kamili na kuimarisha kwa chuma hupendekezwa kwa mstari wa GSE mstari, pointi zake muhimu Ac ₃ na Ac _m . Pia, mchoro huweka wazi uhusiano wa njia fulani ya matibabu ya joto na aina ya nyenzo kwa heshima na maudhui ya kaboni na uwezekano unaofaa wa kuifanya kwa alloy fulani.

Kuunganisha kamili

Vitu: kupigwa na kufungwa kwa alloy kabla ya eutectoid, wakati muundo wa chuma unapaswa kujaza kaboni kwa kiwango cha hadi 0.8%.

Kusudi:

• Mabadiliko ya kiwango kikubwa katika microstructure kupatikana kwa kutupa na shinikizo la moto, kuleta utaratibu mkubwa wa grarit ferritic-pearlitic katika muundo sare faini-grained;
• Kupungua kwa ugumu na kuongezeka kwa kufuata kwa ufanisi wa baadaye.

Teknolojia. Joto la annealing la chuma ni 30-50 ° C juu ya hatua muhimu Ac ₃ . Wakati chuma kinafikia sifa za joto, huhifadhiwa kwa kiwango hiki kwa muda fulani, kuruhusu mabadiliko yote yanayohitajika kukamilika. Mbegu kubwa za pearlitisi na ferritic zinapita kabisa katika austenite. Hatua inayofuata ni kupungua kwa tanuru na tanuru, ambayo ferrite na perlite, ambayo ina nafaka nzuri na muundo sawa, ni tena kutengwa na austenite.

Annealing kamili ya chuma inaruhusu kuondokana na kasoro nyingi za ndani, hata hivyo ni muda mrefu sana na nishati zinazotumia.

Inapakia annealing

Vipengee: vyuma vya doeutectoid, ambazo hazina utendaji mkubwa wa ndani.

Kusudi: kusaga na kupunguza kasi ya nafaka ya pearlite, bila kubadilisha msingi wa ferrite.

Teknolojia. Inapokanzwa ya chuma kwa joto lililoanguka katika pengo kati ya pointi muhimu Ac ₁ na Ac ₃ . Uchimbaji wa vifungo katika tanuru na tabia imara husaidia kukamilisha michakato muhimu. Baridi inafanywa polepole, pamoja na tanuri. Katika pato, muundo huo wa pearlite-ferritic uliofaa sana hupatikana. Kwa athari hii ya joto, perlite hubadilishwa kuwa nzuri, nafaka ya ferrite haibadilishwa kioo, na inaweza tu kutofautiana kwa kimuundo, pia kusaga.

Annealing ya chuma haijatikani inaruhusu uwiano wa hali ya ndani na mali ya vitu rahisi, ni chini ya nishati-kubwa.

Kujenga chini (recrystallization)

Vipengele: aina zote za chuma cha chuma cha chuma kilichokaa, chuma cha alloy na maudhui ya kaboni ya 0.65% (kwa mfano, kuzaa kwa mpira), sehemu na safu ya metali zisizo na feri zisizo na kasoro kubwa za ndani, lakini zinahitaji marekebisho yasiyo ya nguvu.

Kusudi:

• Kuondolewa kwa matatizo ya ndani na kazi ya baridi kutokana na ushawishi wa deformation ya baridi na ya moto;
• Kuchochea matokeo mabaya ya baridi isiyokuwa ya miundo yenye svetsade, ongezeko la ductility na nguvu za viungo;
• Uwiano wa microstructure ya bidhaa zisizo na feri za madini;
• Spheroidization ya perlite lamellar - kutoa fomu punjepunje.

Teknolojia.

Kupokanzwa kwa sehemu ni 50-100 ° C chini ya hatua muhimu Ac ₁ . Chini ya ushawishi wa mvuto huo, mabadiliko ya ndani ya ndani yanaondolewa. Utaratibu mzima wa kiteknolojia huchukua masaa 1-1.5. Maadili ya wastani wa vipindi vya joto kwa vifaa vingine:

1. Steel ya kaboni na aloi za shaba ni 600-700 ° C.
2. Nickel alloys - 800-1200 ° C.
3. Alloy alumini ni 300-450 ° C.

Baridi hufanywa hewa. Kwa vyuma vya martensiti na bainiti, teknolojia ya metali hutoa jina tofauti kwa mchakato huu - unyenyekevu. Ni njia rahisi na ya gharama nafuu ya kuboresha mali ya sehemu na miundo.

Homogenization (diffusion annealing)

Vitu: bidhaa kubwa za kutupa, hasa castings ya chuma cha alloy.

Kusudi: usambazaji wa sare ya atomi za vipengele vya kuunganisha kando ya lattices ya kioo na kiasi kikubwa cha ingot kutokana na kutengana kwa joto la juu; Kuboresha muundo wa billet, kupunguza ugumu wake kabla ya kufanya shughuli za kiteknolojia zinazofuata.

Teknolojia. Nyenzo ni joto hadi joto la 1000-1200 ° C. Tabia za joto za imara zinapaswa kudumishwa kwa muda mrefu - masaa 10-15, kulingana na ukubwa na utata wa muundo uliopangwa. Baada ya kukamilika kwa hatua zote za mabadiliko ya juu-joto, baridi kali hufuata.

Laborious, hata hivyo, mchakato ufanisi sana wa kusawazisha microstructure ya miundo mikubwa.

Isothermal annealing

Vitu: karatasi ya chuma ya chuma cha kaboni, bidhaa kutoka aloi alloyed na high-alloy.

Lengo: kuboresha microstructure, kuondoa kasoro za ndani kwa muda mdogo.

Teknolojia. Ya chuma ni awali joto kwa joto ya annealing kamili na ina muda muhimu kwa ajili ya mabadiliko ya miundo yote zilizopo katika austenite. Kisha polepole baridi kwa kuzamishwa kwenye chumvi nyekundu ya moto. Wakati joto linafikia 50-100 ° C chini ya hatua ya Ac ₁ , imewekwa katika tanuru ili kuiendeleza kwa kiwango hiki kwa muda unaohitajika kubadilisha kabisa austenite kwenye perlite na cementite. Baridi ya mwisho inafanyika anga.

Njia hii inaruhusu kufikia mali muhimu ya mabanki kutoka chuma cha alloy, huku inapunguza wakati, ikilinganishwa na kukamilisha kukamilika.

Kawaida

Vipengee: kupigwa, kufuta na maelezo kutoka kwa kaboni ya chini, kaboni kati na chuma cha chini.

Kusudi: kuagiza hali ya ndani, kutoa ugumu uliotaka na nguvu, kuboresha hali ya ndani kabla ya hatua za baadaye za matibabu ya joto na kukata.

Teknolojia. Steel ina joto kwa joto linalolala kidogo juu ya mstari wa GSE na pointi zake muhimu, zimejaa na baridi katika hewa. Hivyo, kasi ya kukamilisha michakato huongezeka. Hata hivyo, kwa utaratibu huu inawezekana kufikia muundo wa utulivu wa kimantiki tu ikiwa muundo wa chuma umetambuliwa na kaboni kwa kiasi kisichozidi 0.4%. Kwa ongezeko la kiasi cha kaboni, ongezeko la ugumu hutokea. Steel sawa baada ya kusimamisha ina ugumu mkubwa pamoja na nafaka sawa sawa. Mbinu hiyo inawezekana kuongeza kwa kiasi kikubwa upinzani wa alloys kwa fracture na kufuata na machining kwa kukata.

Vipengee vinavyotumika vinavyoweza

Wakati wa utekelezaji wa shughuli za matibabu ya joto, ni muhimu kuzingatia njia zilizowekwa za joto na joto. Ikiwa kuna ukiukwaji wa mahitaji, kasoro nyingi zinaweza kutokea.

1. Oxidation ya safu uso na malezi ya wadogo. Wakati wa operesheni, chuma chenye joto hupuka na oksijeni ya hewa, ambayo husababisha kuunda kiwango katika uso wa workpiece. Inapaswa kusafishwa mechanically au kwa msaada wa reagents maalum kemikali.
2. Kuchoma kwa kaboni. Pia hutokea kama matokeo ya athari ya oksijeni kwenye chuma cha moto. Kupunguza kiasi cha kaboni kwenye safu ya uso husababisha kupungua kwa mali zake za mitambo na teknolojia. Ili kuzuia taratibu hizi, annealing ya chuma lazima ifanyike sawa na kuanzishwa kwa gesi za kinga katika tanuru, kazi kuu ambayo ni kuzuia ushirikiano wa alloy na oksijeni.
3. Overheating. Ni matokeo ya kufuta kwa muda mrefu katika tanuru kwa joto la juu. Ni matokeo ya kukua kwa kiasi kikubwa cha nafaka, upatikanaji wa muundo usio na mshikamano uliojaa, na kuongezeka kwa upole. Imerekebishwa kwa kufanya hatua moja zaidi ya annealing kamili.
4. Inawaka. Inatokea kama matokeo ya kuzidi maadili yanayotakiwa ya kupokanzwa na kuimarisha, husababisha uharibifu wa vifungo kati ya nafaka fulani, huharibu kabisa muundo mzima wa chuma na sio chini ya marekebisho.

Ili kuzuia malfunctions, ni muhimu kufanya kazi za matibabu ya joto wazi, kuwa na ujuzi wa kitaaluma na kudhibiti udhibiti mchakato.

Annealing ya chuma ni teknolojia yenye ufanisi sana ya kuleta microstructure ya sehemu ya utata na muundo wowote kwa muundo wa ndani na hali ya ndani ambayo inahitajika kwa hatua za baadaye za ushawishi wa mafuta, kukata na kutuma muundo.