Ərintilərin istilik müalicəsi. İstilik müalicəsinin növləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Ərintilərin istilik müalicəsi qara və əlvan metallurgiyanın istehsal prosesinin tərkib hissəsidir. Bu prosedur nəticəsində metallar öz xüsusiyyətlərini tələb olunan dəyərlərə dəyişdirə bilirlər. Bu yazıda biz müasir sənayedə istifadə olunan istilik müalicəsinin əsas növlərini nəzərdən keçirəcəyik.

İstilik müalicəsinin mahiyyəti

Yarımfabrikatların istehsalı zamanı metal hissələrə istənilən xassələri (möhkəmlik, korroziyaya və aşınmaya davamlılıq və s.) vermək üçün onlara istilik müalicəsi aparılır. Ərintilərin istilik müalicəsi yüksək temperaturun təsiri altında ərintilərdə struktur və fiziki və mexaniki dəyişikliklərin baş verdiyi, lakin maddənin kimyəvi tərkibinin qorunduğu süni yaradılmış proseslərin məcmusudur.

İstilik müalicəsinin məqsədi

Milli iqtisadiyyatın bütün sahələrində gündəlik istifadə olunan metal məmulatları aşınmaya davamlılıq üçün yüksək tələblərə cavab verməlidir. Metal, xammal olaraq, ola bilər, lazımi performans xüsusiyyətləri ilə gücləndirilməlidiryüksək temperaturlara məruz qalmaq. Yüksək temperaturda ərintilərin istilik müalicəsi maddənin ilkin quruluşunu dəyişdirir, onun tərkib hissələrini yenidən bölüşdürür, kristalların ölçüsünü və formasını dəyişdirir. Bütün bunlar metalın daxili gərginliyinin minimuma endirilməsinə gətirib çıxarır və bununla da onun fiziki və mexaniki xassələrini artırır.

İstilik müalicəsinin növləri

Metal ərintilərinin istilik müalicəsi üç sadə prosesdən ibarətdir: xammalın (yarımfabrikat) istənilən temperatura qədər qızdırılması, onun müəyyən edilmiş şəraitdə tələb olunan vaxt və sürətli soyudulması. Müasir istehsalda bəzi texnoloji xüsusiyyətlərə görə fərqlənən bir neçə növ istilik müalicəsi istifadə olunur, lakin ümumilikdə proses alqoritmi hər yerdə eyni qalır.

İstilik müalicəsinin aparılması üsuluna görə aşağıdakı növlər var:

• Termal (bərkitmə, istiləşmə, tavlama, yaşlanma, kriogen müalicə).
• Termo-mexaniki müalicə ərinti üzərində mexaniki təsirlə birlikdə yüksək temperaturla müalicəni nəzərdə tutur.
• Kimyəvi-termik metalın istilik müalicəsini, ardınca məhsulun səthinin kimyəvi elementlərlə (karbon, azot, xrom və s.) zənginləşdirilməsini nəzərdə tutur.

Tavlama

Yuvlama, metalların və ərintilərin əvvəlcədən müəyyən edilmiş temperatura qədər qızdırıldığı və sonra prosedurun baş verdiyi soba ilə birlikdə təbii şəkildə çox yavaş soyuduğu bir istehsal prosesidir. Yuvlama nəticəsində kimyəvi tərkibin qeyri-homogenliyini aradan qaldırmaq mümkündürmaddələr, daxili gərginliyi aradan qaldırır, dənəvər bir quruluşa nail olur və onu təkmilləşdirir, həmçinin sonrakı emalını asanlaşdırmaq üçün ərintinin sərtliyini azaldır. İki növ yumşalma var: birinci və ikinci növ yumşalma.

Birinci dərəcəli yumşalma istilik müalicəsini nəzərdə tutur, bunun nəticəsində ərintinin faza vəziyyətində az və ya heç bir dəyişiklik olmur. Onun da öz növləri var: homogenləşdirilmiş - yumşalma temperaturu 1100-1200, belə şəraitdə ərintilər 8-15 saat saxlanılır, yenidən kristallaşma (t 100-200-də) pərçimlənmiş, yəni artıq deformasiyaya uğramış polad üçün yumşalma istifadə olunur. soyuq olmaq.

İkinci növ tavlama ərintidə əhəmiyyətli faza dəyişikliklərinə səbəb olur. Onun bir neçə çeşidi də var:

• Tam yumşalma - ərintinin bu maddə üçün xarakterik olan kritik temperatur işarəsindən 30-50 yuxarı qızdırılması və müəyyən edilmiş sürətlə soyudulması (200/saat - karbon çelikləri, 100/saat və 50/saat - aşağı ərintisi və yüksək) -alaşımlı poladlar, müvafiq olaraq).
• Tamamlanmadı - kritik nöqtəyə qədər qızdırılır və yavaş soyudulur.
• Diffuziya - yumşalma temperaturu 1100-1200.
• İzotermik - qızdırma tam yumşalma ilə eyni şəkildə baş verir, lakin bundan sonra sürətli soyutma kritik temperaturdan bir qədər aşağı temperaturda aparılır və havada soyumağa buraxılır.
• Normallaşdırılmış - metalın sonradan sobada deyil, havada soyudulması ilə tam yumşalma.

Sərtləşmə

Temperasiya manipulyasiyadırbir ərinti ilə, məqsədi məhsulun çevikliyini azaldan və gücünü artıran metalın martensitik çevrilməsinə nail olmaqdır. Söndürmə, eləcə də tavlama, metalın kritik temperaturdan yuxarı sobada söndürmə temperaturuna qədər qızdırılmasını nəzərdə tutur, fərq maye banyosunda baş verən daha yüksək soyutma sürətində olur. Metaldan və hətta formasından asılı olaraq müxtəlif sərtləşdirmə növləri istifadə olunur:

• Eyni mühitdə, yəni eyni vannada maye ilə (böyük hissələr üçün su, kiçik hissələr üçün yağ) sərtləşmə.
• Fasiləli sərtləşmə - soyutma iki ardıcıl mərhələdə baş verir: əvvəlcə mayedə (daha kəskin soyuducuda) təxminən 300 ° C temperaturda, sonra havada və ya başqa bir yağ banyosunda.
• Pillə - məhsul bərkimə temperaturuna çatdıqda, bir müddət ərimiş duzlarda soyudulur, sonra havada soyudulur.
• İzotermik - texnologiya pilləli bərkitməyə çox bənzəyir, yalnız martensitik çevrilmə temperaturunda məhsulun saxlanma müddətində fərqlənir.
• Özünü qızdıran sərtləşmə digər növlərdən onunla fərqlənir ki, qızdırılan metal tam soyudulmur, hissənin ortasında isti bir sahə qalır. Bu manipulyasiya nəticəsində məhsul səthdə artan güc və ortada yüksək özlülük xüsusiyyətlərini əldə edir. Bu kombinasiya zərb alətləri (çəkiclər, kəskilər və s.) üçün vacibdir

Tətil

Temperləşdirmə ərintilərin istilik müalicəsinin son mərhələsidir ki, bu da müəyyən edirmetalın son quruluşu. Temperləşdirmənin əsas məqsədi metal məhsulun kövrəkliyini az altmaqdır. Prinsip, hissəni kritik temperaturdan aşağı bir temperatura qədər qızdırmaq və sərinləməkdir. Müxtəlif məqsədlər üçün metal məmulatların istilik müalicəsi rejimləri və soyutma sürəti fərqli ola bildiyi üçün üç növ istiləşmə var:

• Yüksək - isitmə temperaturu 350-600-dən kritikdən aşağı bir dəyərə qədərdir. Bu prosedur ən çox metal konstruksiyalar üçün istifadə olunur.
• Orta - istilik müalicəsi t 350-500, yay məhsulları və yaylar üçün ümumi.
• Aşağı - məhsulun istilik temperaturu 250-dən yüksək deyil, bu, hissələrin yüksək möhkəmliyinə və aşınma müqavimətinə nail olmağa imkan verir.

Yaşlanma

Yaşlanma ərintilərin istilik müalicəsidir, söndürüldükdən sonra həddindən artıq doymuş metalın parçalanması proseslərinə səbəb olur. Yaşlanmanın nəticəsi hazır məhsulun sərtlik, məhsuldarlıq və möhkəmlik həddinin artmasıdır. Yalnız çuqun deyil, həm də əlvan metallar, o cümlədən asanlıqla deformasiya olunan alüminium ərintiləri yaşlanmaya məruz qalır. Sərtləşməyə məruz qalan bir metal məhsul normal temperaturda saxlanılırsa, onda gücün kortəbii artmasına və çevikliyin azalmasına səbəb olan proseslər baş verir. Buna metalın təbii yaşlanması deyilir. Eyni manipulyasiya yüksək temperaturda edilirsə, bu, süni yaşlanma adlanacaq.

Kriogen müalicə

Ərintilərin strukturunda dəyişikliklər,bu o deməkdir ki, onların xassələri təkcə yüksək deyil, həm də həddindən artıq aşağı temperaturla əldə edilə bilər. Sıfırdan aşağı t-də ərintilərin istilik müalicəsi kriogen adlanır. Bu texnologiya milli iqtisadiyyatın müxtəlif sahələrində yüksək temperaturlu istilik müalicələrinə əlavə olaraq geniş şəkildə istifadə olunur, çünki o, termal sərtləşdirmə proseslərinin xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Ərintilərin kriogen müalicəsi t -196-da xüsusi kriogen prosessorda aparılır. Bu texnologiya emal edilmiş hissənin xidmət müddətini və korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə artıra, həmçinin təkrar emal ehtiyacını aradan qaldıra bilər.

Termo-mexaniki müalicə

Ərintilərin emalının yeni üsulu yüksək temperaturda metalların emalı ilə plastik vəziyyətdə olan məhsulların mexaniki deformasiyasını birləşdirir. Tamamlama üsuluna görə termomexaniki müalicə (TMT) üç növ ola bilər:

• Aşağı temperaturlu TMT iki mərhələdən ibarətdir: plastik deformasiyadan sonra hissənin söndürülməsi və temperlənməsi. TMT-nin digər növlərindən əsas fərq ərintinin austenitik vəziyyətinə qədər qızdırma temperaturudur.
• Yüksək temperatur TMT ərintinin plastik deformasiya ilə birlikdə martensitik vəziyyətə qədər qızdırılmasını nəzərdə tutur.
• İlkin - deformasiya t 20-də həyata keçirilir, sonra metalın bərkidilməsi və temperlənməsi aparılır.

Kimyəvi-termik müalicə

Ərintilərin strukturunu və xassələrini dəyişdirinmetallara istilik və kimyəvi təsirləri birləşdirən kimyəvi-termik müalicənin köməyi ilə də mümkündür. Bu prosedurun son məqsədi məhsula artan güc, sərtlik və aşınmaya davamlılıq verməklə yanaşı, həm də hissəyə turşu müqaviməti və yanğına davamlılıq verməkdir. Bu qrupa aşağıdakı istilik müalicəsi növləri daxildir:

• Məhsulun səthinə əlavə möhkəmlik vermək üçün sementləmə aparılır. Prosedurun mahiyyəti metalın karbonla doyurulmasıdır. Karbürləşdirmə iki yolla edilə bilər: bərk və qazlı karbürləşdirmə. Birinci halda işlənmiş material kömür və onun aktivatoru ilə birlikdə sobaya qoyulur və müəyyən temperatura qədər qızdırılır, sonra bu mühitdə saxlanılır və soyudulur. Qazın karbürləşdirilməsi vəziyyətində məhsul davamlı karbon qazı axını altında 900 dərəcəyə qədər sobada qızdırılır.
• Nitridləmə metal məmulatların azotlu mühitlərdə səthini doyuraraq kimyəvi-termik emalıdır. Bu prosedurun nəticəsi hissənin dartılma müqavimətinin artması və korroziyaya davamlılığının artmasıdır.
• Sianidləşmə metalın eyni zamanda azot və karbonla doymasıdır. Mühit maye (ərimiş karbon və azot tərkibli duzlar) və qaz ola bilər.
• Diffuzion örtük metal məmulatlara istilik müqaviməti, turşuya davamlılıq və aşınmaya davamlılıq verən müasir üsuldur. Belə ərintilərin səthi müxtəlif metallarla (alüminium, xrom) və metalloidlərlə (silikon, bor) doyurulur.

Xüsusiyyətlərçuqun istilik müalicəsi

Çuqun ərintiləri əlvan metal ərintilərindən bir qədər fərqli texnologiyadan istifadə edərək istilik müalicəsinə məruz qalır. Çuqun (boz, yüksək möhkəmlik, ərintilər) aşağıdakı istilik müalicəsinə məruz qalır: tavlama (t 500-650-də), normallaşma, sərtləşmə (davamlı, izotermik, səth), temperləmə, nitridləmə (boz çuqunlar), alüminiumlaşdırma (perlitli çuqunlar), xromlama. Bütün bu prosedurlar nəticədə son çuqun məmulatlarının xassələrini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır: xidmət müddətini artırır, məhsulun istifadəsi zamanı çatların yaranma ehtimalını aradan qaldırır, çuqunun möhkəmliyini və istiliyə davamlılığını artırır.

Əlavə ərintilərin istilik müalicəsi

Əlvan metallar və ərintilər bir-birindən fərqli xassələrə malikdir, buna görə də müxtəlif üsullarla emal olunur. Beləliklə, mis ərintiləri kimyəvi tərkibini bərabərləşdirmək üçün yenidən kristallaşma tavlanmasına məruz qalır. Pirinç üçün aşağı temperaturda yumşalma texnologiyası (200-300) təmin edilir, çünki bu ərinti nəmli bir mühitdə kortəbii çatlamağa meyllidir. Bürünc t 550-ə qədər homogenləşməyə və tavlanmaya məruz qalır. Maqnezium tavlanır, söndürülür və süni yaşlanmaya məruz qalır (söndürülmüş maqnezium üçün təbii qocalma baş vermir). Alüminium, maqnezium kimi, üç istilik müalicəsi üsulundan keçir: tavlama, sərtləşmə və yaşlanma, bundan sonra işlənmiş alüminium ərintiləri güclərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Titan ərintilərinin emalına aşağıdakılar daxildir: yenidən kristallaşma ilə yumşalma, sərtləşdirmə, yaşlanma, nitridləşdirmə və karbürləşdirmə.

CV

Metalların və ərintilərin istilik müalicəsi həm qara, həm də əlvan metallurgiyada əsas texnoloji prosesdir. Müasir texnologiyalar emal edilmiş ərintilərin hər bir növü üçün istənilən xassələrə nail olmaq üçün müxtəlif istilik müalicəsi üsullarına malikdir. Hər bir metalın öz kritik temperaturu var, yəni istilik müalicəsi maddənin struktur və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq aparılmalıdır. Nəhayət, bu, nəinki arzu olunan nəticələrə nail olacaq, həm də istehsal proseslərini əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdıracaq.