რა კავშირია სითბოს დამუშავების პროცესს, ოპერაციასა და დეფორმაციას შორის?

ალუმინის და ალუმინის შენადნობების თერმული დამუშავების დროს ხშირად აწყდება სხვადასხვა პრობლემა, როგორიცაა:

- ნაწილების არასათანადო განლაგება: ამან შეიძლება გამოიწვიოს ნაწილის დეფორმაცია, ხშირად ჩაქრობის საშუალების მიერ სითბოს არასაკმარისი მოცილების გამო საკმარისად სწრაფი სიჩქარით სასურველი მექანიკური თვისებების მისაღწევად.

-სწრაფი გათბობა: ამან შეიძლება გამოიწვიოს თერმული დეფორმაცია; ნაწილების სათანადო განლაგება უზრუნველყოფს თანაბარ გათბობას.

- გადახურება: ამან შეიძლება გამოიწვიოს ნაწილობრივი დნობა ან ევტექტიკური დნობა.

-ზედაპირის სკალირება/მაღალტემპერატურული დაჟანგვა.

-დაბერების გადაჭარბებული ან არასაკმარისი მკურნალობა, ორივემ შეიძლება გამოიწვიოს მექანიკური თვისებების დაკარგვა.

-დრო/ტემპერატურის/ჩაქრობის პარამეტრების რყევები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გადახრები მექანიკურ და/ან ფიზიკურ თვისებებში ნაწილებსა და სერიებს შორის.

- გარდა ამისა, ცუდი ტემპერატურის ერთგვაროვნება, არასაკმარისი იზოლაციის დრო და არაადეკვატური გაგრილება ხსნარის თერმული დამუშავების დროს შეიძლება ხელი შეუწყოს არაადეკვატურ შედეგებს.

თერმული დამუშავება არის გადამწყვეტი თერმული პროცესი ალუმინის ინდუსტრიაში, მოდით ჩავუღრმავდეთ უფრო დაკავშირებულ ცოდნას.

1.წინასწარი მკურნალობა

წინასწარი დამუშავების პროცესები, რომლებიც აუმჯობესებს სტრუქტურას და ათავისუფლებს სტრესს ჩაქრობამდე, სასარგებლოა დამახინჯების შესამცირებლად. წინასწარი მკურნალობა, როგორც წესი, მოიცავს ისეთ პროცესებს, როგორიცაა სფეროიდული ანეილირება და სტრესის შემსუბუქება, და ზოგიერთი ასევე იღებს ჩახშობას და თერმულ ან ნორმალიზებულ მკურნალობას.

სტრესის შემსუბუქება ანეილირება: დამუშავების დროს ნარჩენი ძაბვები შეიძლება განვითარდეს ისეთი ფაქტორების გამო, როგორიცაა დამუშავების მეთოდები, ხელსაწყოების ჩართულობა და ჭრის სიჩქარე. ამ სტრესების არათანაბარი განაწილებამ შეიძლება გამოიწვიოს დამახინჯება ჩაქრობის დროს. ამ ეფექტების შესამცირებლად საჭიროა სტრესის შემსუბუქება ჩაქრობის წინ. სტრესის შემსუბუქების ტემპერატურა ზოგადად არის 500-700°C. ჰაერის გარემოში გაცხელებისას გამოიყენება 500-550°C ტემპერატურა 2-3 საათის შენარჩუნების დროით დაჟანგვისა და დეკარბურიზაციის თავიდან ასაცილებლად. ჩატვირთვისას გასათვალისწინებელია ნაწილის დამახინჯება თვითწონის გამო, ხოლო სხვა პროცედურები სტანდარტული ანეილირების მსგავსია.

Preheat მკურნალობა სტრუქტურის გასაუმჯობესებლად: ეს მოიცავს სფეროიდირებად ანეილირებას, ჩაქრობას და წრთობას, მკურნალობის ნორმალიზებას.

-სფეროიდული ანეილირება: აუცილებელია ნახშირბადოვანი ხელსაწყოების ფოლადისა და შენადნობი ხელსაწყოების ფოლადისთვის თერმული დამუშავების დროს, სტრუქტურა, რომელიც მიღებულია სფეროიდული ანეილირების შემდეგ, მნიშვნელოვნად მოქმედებს დამახინჯების ტენდენციაზე ჩაქრობის დროს. ანეილირების შემდგომი სტრუქტურის კორექტირებით, შეგიძლიათ შეამციროთ რეგულარული დამახინჯება ჩაქრობის დროს.

- სხვა წინასწარი მკურნალობის მეთოდები: ჩაქრობის დამახინჯების შესამცირებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მეთოდები, როგორიცაა ჩაქრობა და წრთობა, მკურნალობის ნორმალიზება. შესაბამისი წინასწარი დამუშავების არჩევა, როგორიცაა ჩაქრობა და წრთობა, მკურნალობის ნორმალიზება დამახინჯების მიზეზზე და ნაწილის მასალაზე დაყრდნობით, შეუძლია ეფექტურად შეამციროს დამახინჯება. თუმცა, სიფრთხილეა საჭირო ნარჩენი სტრესებისა და სიხისტის მატებისთვის წრთობის შემდეგ, განსაკუთრებით ჩაქრობის და წრთობის დამუშავებამ შეიძლება შეამციროს გაფართოება ჩაქრობისას W და Mn შემცველი ფოლადებისთვის, მაგრამ მცირე გავლენას ახდენს დეფორმაციის შემცირებაზე ფოლადებისთვის, როგორიცაა GCr15.

პრაქტიკულ წარმოებაში ეფექტური მკურნალობისთვის აუცილებელია ჩაქრობის დამახინჯების მიზეზის დადგენა, იქნება ეს ნარჩენი სტრესის ან ცუდი სტრუქტურის გამო. სტრესის შემსუბუქება უნდა ჩატარდეს ნარჩენი სტრესით გამოწვეული დამახინჯებისთვის, ხოლო ისეთი მკურნალობა, როგორიცაა წრთობა, რომელიც ცვლის სტრუქტურას, არ არის საჭირო და პირიქით. მხოლოდ ამის შემდეგ შეიძლება მიღწეული იყოს ჩაქრობის დამახინჯების შემცირების მიზანი, რათა შეამციროს ხარჯები და უზრუნველყოს ხარისხი.

2. Quenching გათბობის ოპერაცია

ჩაქრობის ტემპერატურა: ჩაქრობის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად მოქმედებს დამახინჯებაზე. ჩვენ შეგვიძლია მივაღწიოთ დეფორმაციის შემცირების მიზანს ჩაქრობის ტემპერატურის კორექტირებით, ან დამუშავების რეზერვირებული შემწეობა იგივეა, რაც ჩაქრობის ტემპერატურა დეფორმაციის შემცირების მიზნის მისაღწევად, ან გონივრულად შერჩეული და დაცულია დამუშავების შემწეობა და ჩაქრობის ტემპერატურა სითბოს დამუშავების ტესტების შემდეგ. , რათა შემცირდეს შემდგომი დამუშავების შემწეობა. ჩაქრობის ტემპერატურის ეფექტი ჩაქრობის დეფორმაციაზე დაკავშირებულია არა მხოლოდ სამუშაო ნაწილში გამოყენებულ მასალასთან, არამედ დაკავშირებულია სამუშაო ნაწილის ზომასა და ფორმასთან. როდესაც სამუშაო ნაწილის ფორმა და ზომა ძალიან განსხვავებულია, თუმცა სამუშაო ნაწილის მასალა იგივეა, ჩაქრობის დეფორმაციის ტენდენცია საკმაოდ განსხვავებულია და ოპერატორმა ყურადღება უნდა მიაქციოს ამ სიტუაციას რეალურ წარმოებაში.

Quenching Holding Time: შენახვის დროის შერჩევა არა მხოლოდ უზრუნველყოფს სრულ გათბობას და ჩაქრობის შემდეგ სასურველ სიმტკიცეს ან მექანიკურ თვისებებს, არამედ ითვალისწინებს მის გავლენას დამახინჯებაზე. ჩაქრობის შენარჩუნების დროის გახანგრძლივება არსებითად ზრდის ჩაქრობის ტემპერატურას, განსაკუთრებით გამოხატულია მაღალი ნახშირბადის და მაღალი ქრომის ფოლადისთვის.

ჩატვირთვის მეთოდები: თუ სამუშაო ნაწილი მოთავსებულია არაგონივრულ ფორმაში გათბობის დროს, ეს გამოიწვევს დეფორმაციას სამუშაო ნაწილის წონის გამო ან დეფორმაციას სამუშაო ნაწილებს შორის ორმხრივი ექსტრუზიის გამო, ან დეფორმაცია არათანაბარი გათბობისა და გაგრილების გამო სამუშაო ნაწილების გადაჭარბებული დაწყობის გამო.

გათბობის მეთოდი: რთული ფორმის და განსხვავებული სისქის სამუშაო ნაწილებისთვის, განსაკუთრებით ნახშირბადის და შენადნობის მაღალი ელემენტებით, ნელი და ერთგვაროვანი გათბობის პროცესი გადამწყვეტია. წინასწარი გათბობის გამოყენება ხშირად საჭიროა, ზოგჯერ ეს მოითხოვს წინასწარ გათბობის მრავალ ციკლს. უფრო დიდი სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებიც ეფექტურად არ არის დამუშავებული წინასწარ გათბობით, ყუთის წინააღმდეგობის ღუმელის გამოყენებამ კონტროლირებადი გათბობით შეიძლება შეამციროს სწრაფი გათბობით გამოწვეული დამახინჯება.

3. გაგრილების ოპერაცია

ჩაქრობის დეფორმაცია, პირველ რიგში, გამოწვეულია გაგრილების პროცესით. ჩაქრობის საშუალების სათანადო შერჩევა, ოსტატურად მუშაობა და გაგრილების პროცესის ყოველი ეტაპი პირდაპირ გავლენას ახდენს ჩაქრობის დეფორმაციაზე.

Quenching საშუალო შერჩევა: ჩაქრობის შემდგომ სასურველი სიხისტის უზრუნველსაყოფად, უპირატესობა უნდა მიენიჭოს უფრო მსუბუქ ჩამქრალ საშუალებას დამახინჯების შესამცირებლად. რეკომენდებულია გაცხელებული აბაზანის გამოყენება გაგრილებისთვის (გასწორების გასაადვილებლად სანამ ნაწილი ჯერ კიდევ ცხელია) ან თუნდაც ჰაერის გაგრილება. წყალსა და ზეთს შორის გაგრილების სიჩქარის მქონე საშუალებებს ასევე შეუძლიათ წყალ-ზეთის ორმაგი საშუალებების შეცვლა.

- ჰაერის გაგრილების ჩაქრობა: ჰაერით გაგრილების ჩაქრობა ეფექტურია მაღალსიჩქარიანი ფოლადის, ქრომის ჩამოსხმის ფოლადის და ჰაერგამცივებელი მიკროდეფორმაციის ფოლადის ჩაქრობის დეფორმაციის შესამცირებლად. 3Cr2W8V ფოლადისთვის, რომელიც არ საჭიროებს მაღალ სიმტკიცეს ჩაქრობის შემდეგ, ჰაერის ჩაქრობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დეფორმაციის შესამცირებლად ჩაქრობის ტემპერატურის სათანადო რეგულირებით.

- ზეთის გაგრილება და ჩაქრობაზეთი არის ჩამქრალი საშუალება, გაციების ბევრად დაბალი სიჩქარით, ვიდრე წყალი, მაგრამ იმ სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებსაც აქვთ მაღალი გამკვრივება, მცირე ზომები, რთული ფორმა და დიდი დეფორმაციის ტენდენცია, ზეთის გაგრილების სიჩქარე ძალიან მაღალია, მაგრამ მცირე ზომის, მაგრამ ცუდი სამუშაო ნაწილებისთვის. გამკვრივება, ზეთის გაგრილების სიჩქარე არასაკმარისია. ზემოაღნიშნული წინააღმდეგობების გადასაჭრელად და ზეთის ჩაქრობის სრულად გამოყენების მიზნით სამუშაო ნაწილების ჩაქრობის დეფორმაციის შესამცირებლად, ადამიანებმა მიიღეს ზეთის ტემპერატურის რეგულირებისა და ჩაქრობის ტემპერატურის გაზრდის მეთოდები ზეთის გამოყენების გაფართოებისთვის.

- ჩაქრობის ზეთის ტემპერატურის შეცვლა: ჩაქრობისას ზეთის იგივე ტემპერატურის გამოყენებას ჩაქრობის დეფორმაციის შესამცირებლად კვლავ აქვს შემდეგი პრობლემები, ანუ როდესაც ზეთის ტემპერატურა დაბალია, ჩაქრობის დეფორმაცია კვლავ დიდია და როცა ზეთის ტემპერატურა მაღალია, ძნელია იმის უზრუნველყოფა, რომ სამუშაო ნაწილი სიხისტის ჩაქრობის შემდეგ. ზოგიერთი სამუშაო ნაწილის ფორმისა და მასალის კომბინირებული ეფექტის ქვეშ, ჩაქრობის ზეთის ტემპერატურის გაზრდამ შეიძლება ასევე გაზარდოს მისი დეფორმაცია. აქედან გამომდინარე, ძალზედ აუცილებელია ჩამქრალი ზეთის ზეთის ტემპერატურის დადგენა ტესტის გავლის შემდეგ სამუშაო ნაწილის მასალის რეალური პირობების, განივი ზომის და ფორმის მიხედვით.

ჩაქრობისთვის ცხელი ზეთის გამოყენებისას, ზეთის მაღალი ტემპერატურით გამოწვეული ხანძრის თავიდან ასაცილებლად, რომელიც გამოწვეულია ჩაქრობით და გაგრილებით, საჭირო ხანძარსაწინააღმდეგო აღჭურვილობა უნდა იყოს აღჭურვილი ზეთის ავზთან. გარდა ამისა, რეგულარულად უნდა შემოწმდეს ჩაქრობის ზეთის ხარისხის ინდექსი და დროულად უნდა შეივსოს ან შეიცვალოს ახალი ზეთი.

- გაზარდეთ ჩაქრობის ტემპერატურა: ეს მეთოდი შესაფერისია მცირე ჯვარედინი ნახშირბადოვანი ფოლადის სამუშაო ნაწილებისთვის და ოდნავ უფრო დიდი შენადნობი ფოლადის სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებიც ვერ აკმაყოფილებენ სიხისტის მოთხოვნებს გაცხელების და სითბოს შენარჩუნების შემდეგ ნორმალურ ჩაქრობის ტემპერატურაზე და ზეთის ჩაქრობის დროს. ჩაქრობის ტემპერატურის სათანადო გაზრდით და შემდეგ ზეთის ჩაქრობით, შესაძლებელია გამკვრივების ეფექტის მიღწევა და დეფორმაციის შემცირება. ჩაქრობისთვის ამ მეთოდის გამოყენებისას, ყურადღება უნდა მიექცეს ისეთი პრობლემების თავიდან აცილებას, როგორიცაა მარცვლეულის გახეხვა, სამუშაო ნაწილის მექანიკური თვისებების და მომსახურების ვადის შემცირება ჩაქრობის ტემპერატურის გაზრდის გამო.

- კლასიფიკაცია და აუსტემპერირება: როდესაც ჩაქრობის სიმტკიცე აკმაყოფილებს დიზაინის მოთხოვნებს, ცხელი აბაზანის საშუალების კლასიფიკაცია და ასტემპერირება სრულად უნდა იქნას გამოყენებული ჩაქრობის დეფორმაციის შემცირების მიზნის მისაღწევად. ეს მეთოდი ასევე ეფექტურია დაბალი გამაგრების, მცირე განყოფილების ნახშირბადოვანი სტრუქტურული ფოლადისა და ხელსაწყოების ფოლადისთვის, განსაკუთრებით ქრომის შემცველი ფოლადი და მაღალსიჩქარიანი ფოლადის სამუშაო ნაწილები მაღალი გამკვრივებით. ცხელი აბაზანის კლასიფიკაცია და გაციების მეთოდი ამ ტიპის ფოლადის ჩაქრობის ძირითადი მეთოდებია. ანალოგიურად, ის ასევე ეფექტურია იმ ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის და დაბალ შენადნობის სტრუქტურული ფოლადებისთვის, რომლებიც არ საჭიროებენ ჩაქრობის მაღალ სიმტკიცეს.

ცხელი აბაზანით ჩაქრობისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ შემდეგ საკითხებს:

პირველ რიგში, როდესაც ზეთის აბაზანა გამოიყენება შეფასების და იზოთერმული ჩაქრობისთვის, ზეთის ტემპერატურა მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი ხანძრის გაჩენის თავიდან ასაცილებლად.

მეორეც, ნიტრატის მარილის კლასებით ჩაქრობისას, ნიტრატის მარილის ავზი აღჭურვილი უნდა იყოს საჭირო ინსტრუმენტებითა და წყლის გაგრილების მოწყობილობებით. სხვა სიფრთხილის ზომებისთვის, გთხოვთ, გაეცნოთ შესაბამის ინფორმაციას და არ განმეორდეს აქ.

მესამე, იზოთერმული ტემპერატურა მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი იზოთერმული ჩაქრობის დროს. მაღალი ან დაბალი ტემპერატურა არ უწყობს ხელს ჩაქრობის დეფორმაციის შემცირებას. გარდა ამისა, ასტემპერირების დროს უნდა შეირჩეს სამუშაო ნაწილის დაკიდების მეთოდი, რათა თავიდან იქნას აცილებული სამუშაო ნაწილის წონით გამოწვეული დეფორმაცია.

მეოთხე, როდესაც გამოიყენება იზოთერმული ან ხარისხობრივი ჩაქრობა სამუშაო ნაწილის ფორმის გამოსასწორებლად, როცა ის ცხელია, ხელსაწყოები და მოწყობილობები სრულად უნდა იყოს აღჭურვილი და მოქმედება უნდა იყოს სწრაფი ექსპლუატაციის დროს. თავიდან აიცილოთ უარყოფითი ზემოქმედება სამუშაო ნაწილის ჩაქრობის ხარისხზე.

გაგრილების ოპერაცია: გაგრილების პროცესში ოსტატურად მუშაობა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს დეფორმაციის ჩაქრობაზე, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გამოიყენება წყლის ან ზეთის ჩაქრობის საშუალებები.

-საშუალო შეყვანის ჩაქრობის სწორი მიმართულება: როგორც წესი, სიმეტრიულად გაწონასწორებული ან წაგრძელებული ღეროს მსგავსი სამუშაო ნაწილები ვერტიკალურად უნდა ჩაქრეს საშუალოში. ასიმეტრიული ნაწილები შეიძლება ჩაქრეს კუთხით. სწორი მიმართულება მიზნად ისახავს უზრუნველყოს ერთგვაროვანი გაგრილება ყველა ნაწილზე, უფრო ნელი გაგრილების ზონები შედიან პირველ რიგში, შემდეგ უფრო სწრაფი გაგრილების სექციები. სამუშაო ნაწილის ფორმისა და გაგრილების სიჩქარეზე გავლენის გათვალისწინება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია პრაქტიკაში.

-სამუშაო ნაწილების მოძრაობა ჩამქრალ საშუალებაში: ნელი გაგრილების ნაწილები უნდა იყოს ჩამქრალი გარემოსკენ. სიმეტრიული ფორმის სამუშაო ნაწილები უნდა მიჰყვეს დაბალანსებულ და ერთგვაროვან გზას საშუალოზე, შეინარჩუნოს მცირე ამპლიტუდა და სწრაფი მოძრაობა. თხელი და წაგრძელებული სამუშაო ნაწილებისთვის, სტაბილურობა ჩაქრობის დროს გადამწყვეტია. მოერიდეთ რხევას და უკეთესი კონტროლისთვის გამოიყენეთ დამჭერები მავთულის შესაკრავის ნაცვლად.

- ჩაქრობის სიჩქარე: სამუშაო ნაწილები სწრაფად უნდა ჩაქრეს. განსაკუთრებით თხელი, ღეროს მსგავსი სამუშაო ნაწილებისთვის, ჩაქრობის შენელებულმა სიჩქარემ შეიძლება გამოიწვიოს გაზრდილი ღუნვის დეფორმაცია და დეფორმაციის განსხვავებები სხვადასხვა დროს ჩამქრალ მონაკვეთებს შორის.

- კონტროლირებადი გაგრილება: სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებსაც აქვთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები განივი კვეთის ზომაში, დაიცავით უფრო სწრაფად გაგრილების სექციები ისეთი მასალებით, როგორიცაა აზბესტის თოკი ან ლითონის ფურცლები, რათა შეამციროთ მათი გაგრილების სიჩქარე და მიაღწიოთ ერთგვაროვან გაგრილებას.

- წყალში გაგრილების დრო: სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებიც ძირითადად განიცდიან დეფორმაციას სტრუქტურული სტრესის გამო, შეამცირეთ მათი გაგრილების დრო წყალში. სამუშაო ნაწილებისთვის, რომლებიც ძირითადად განიცდიან დეფორმაციას თერმული სტრესის გამო, გააგრძელეთ მათი გაგრილების დრო წყალში ჩაქრობის დეფორმაციის შესამცირებლად.

რედაქტირებულია May Jiang-ის მიერ MAT Aluminum-დან