Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Obróbka cieplna metali jest jednym z ważnych momentów podczas pracy z metalurgią żelaza i metali nieżelaznych. Metale w tym przypadku mogą zmienić swoje właściwości na wymagane wskaźniki. W tym artykule omówimy główne punkty związane z obróbką cieplną stopów oraz niektóre ważne niuanse i cechy towarzyszące tej operacji.
Opis i cel procesu
W produkcji różnych półproduktów i części metalowych poddaje się obróbce cieplnej, aby uzyskać takie niezbędne właściwości, w tym wytrzymałość, trwałość, odporność na korozję i wiele innych.
W rzeczywistości taka operacja jest połączeniem sztucznie wytworzonych procesów, gdy w stopach o znacznych temperaturach zachodzą zmiany w strukturze typu fizykomechanicznego z zachowaniem składu chemicznego metali lub ich stopów.
Stosowane codziennie w różnych gałęziach przemysłu, wyroby metalowe muszą spełniać określone wymagania, zwłaszcza odporność na zużycie. Stop metalu jako surowiec musi zostać wzmocniony przez właściwości eksploatacji, które osiąga się przez wystawienie na działanie wysokich temperatur.
Obróbka cieplna umożliwia wykonanie następujących czynności:
- Na lepsze zmienia się pierwotna struktura substancji;
- Jego komponenty są redystrybuowane między sobą;
- Kształt i rozmiar kryształów stają się różne.
W wyniku tego minimalizowane są wewnętrzne naprężenia metali. Prowadzi to do zwiększenia właściwości fizykomechanicznych metali, a także ich stopów.
Procesy i odmiany
Ogólnie, obróbka cieplna metali jest zredukowana do trzech najprostszych procesów, wśród których są:
- Ogrzewanie surowców lub półproduktów do wymaganej temperatury.
- Ekspozycja w danych warunkach.
- Przyspieszone chłodzenie.
Obecnie istnieje kilka rodzajów obróbki cieplnej, różniących się między sobą pewnymi cechami przetwarzania technologicznego. Ale ogólnie algorytm przetwarzania pozostaje taki sam.
Obróbka cieplna zgodnie z metodą zatwierdzania następujących odmian:
- Bezpośrednia obróbka materiałów metalowych, w tym hartowanie, wyżarzanie, starzenie i obróbka kriogeniczna;
- Termo-mechaniczny typ procesu obejmuje podobny proces z zastosowaniem wysokich temperatur i efektów mechanicznych na materiale;
- Wariant chemiczno-termiczny obejmuje przetwarzanie metalu z włączeniem procesu wzbogacania materiału przez dodanie pierwiastków chemicznych, takich jak węgiel, azot i chrom.
W zależności od celu obróbki cieplnej metalu i jego stopów można zastosować jeden z rodzajów takiego przetwarzania.
Obróbka cieplna stopów nieżelaznych
Ponieważ metale nieżelazne różnią się różnymi właściwościami, są przetwarzane różnymi metodami. Na przykład stopy miedzi podlegają wyżarzaniu rekrystalizacyjnemu w celu wyrównania ich właściwości. Mosiądz poddaje się wyżarzaniu niskotemperaturowemu w temperaturze 200 stopni Celsjusza, ponieważ podlega pękaniu.
Brąz wymaga homogenizacji i wyżarzania w 550 stopniach. Magnez musi być poddawany wyżarzaniu, twardnieniu i następnie sztucznemu starzeniu. Ta sama technologia ma zastosowanie w przypadku aluminium, ponieważ pozwala zwiększyć jego właściwości. W przypadku stopów tytanu konieczne jest wytworzenie wyżarzania z rekrystalizacją struktury, hartowania, starzenia, dodawania azotu i cementowania. W przypadku żeliwa istnieją pewne niuanse tego procesu, które odróżniają go od metali zwykłych i nieżelaznych.
Etapy obróbki żelaza
Stopy żeliwa, otrzymywane przez odlewanie, są poddawane obróbce cieplnej przy użyciu nieco innej technologii. Żeliwo musi przejść następujące etapy procesu:
- Wyżarzanie w temperaturze 500-600 stopni;
- Normalizacja materiału;
- Hartowanie przy stałej temperaturze lub ciągłym wyglądzie;
- Urlop i azotowanie żeliwa szarego;
- Aluminiowanie do żelaza perlitycznego;
- Chromowanie.
Wszystkie powyższe procedury mogą poprawić podstawowe właściwości gotowych produktów żeliwnych. Okres eksploatacji staje się duży, eliminuje się możliwość pojawienia się pęknięć na zużytym produkcie, a także zwiększa się wytrzymałość cieplna i wytrzymałość takiego obrabianego materiału.
Obróbka cieplna metali i stopów jest ważnym procesem dla metali żelaznych i nieżelaznych. Dzięki temu można poprawić właściwości eksploatacyjne materiałów i zwiększyć ich żywotność. Nowe technologie umożliwiają przetwarzanie wszystkich rodzajów stopów, z uwzględnieniem ich cech i struktury. W rezultacie osiąga się pożądaną wydajność i optymalizuje procesy produkcyjne w różnych gałęziach przemysłu. Dowiedz się o obróbce cieplnej i zwiększ żywotność produkowanych produktów!