كيفية التمييز بين التبريد، والتلطيف، والتطبيع، والتليين

ما هو هدأ؟

التقسية هي عملية معالجة حرارية يتم فيها تسخين المادة المعدنية المسقية أو الجزء إلى درجة حرارة معينة، والاحتفاظ بها لفترة معينة من الزمن، ثم تبريدها بطريقة معينة. التقسية هي عملية يتم إجراؤها مباشرة بعد التبريد، وعادة ما تكون الجزء الأخير من المعالجة الحرارية لقطعة العمل. عملية، وبالتالي فإن العملية المشتركة للتبريد والتلطيف تسمى المعالجة النهائية. الغرض الرئيسي من التبريد والتلطيف هو:

1) تقليل التوتر الداخلي وتقليل الهشاشة. الأجزاء المروية لديها ضغط كبير وهشاشة. إذا لم يتم تلطيفها في الوقت المناسب، فسوف تميل إلى التشوه أو حتى التشقق.

2) ضبط الخواص الميكانيكية لقطعة الشغل. بعد التبريد، تتمتع قطعة العمل بصلابة عالية وهشاشة عالية. من أجل تلبية متطلبات الأداء المختلفة لقطع العمل المختلفة، يمكن تعديلها عن طريق التقسية والصلابة والقوة واللدونة والمتانة.

3) تثبيت حجم قطعة العمل. يمكن تثبيت الهيكل المعدني عن طريق التقسية لضمان عدم حدوث أي تشوه في عملية الاستخدام المستقبلية.

4) تحسين أداء القطع لبعض سبائك الفولاذ.
تأثير التقسية هو:

① تحسين استقرار المنظمة، بحيث لا يتغير هيكل قطعة العمل أثناء الاستخدام، بحيث يظل الحجم الهندسي وأداء قطعة العمل مستقرين.

② القضاء على الضغط الداخلي من أجل تحسين أداء قطعة العمل وتحقيق الاستقرار في الحجم الهندسي لقطعة العمل.

③ ضبط الخواص الميكانيكية للصلب لتلبية متطلبات الاستخدام.

السبب وراء هذه التأثيرات هو أنه عندما ترتفع درجة الحرارة، يزداد النشاط الذري، ويمكن لذرات الحديد والكربون وعناصر السبائك الأخرى في الفولاذ أن تنتشر بشكل أسرع لتحقيق إعادة ترتيب الذرات ودمجها، مما يجعله غير مستقر. يتحول التنظيم غير المتوازن تدريجياً إلى تنظيم مستقر ومتوازن. يرتبط أيضًا التخلص من الإجهاد الداخلي بانخفاض قوة المعدن عند ارتفاع درجة الحرارة. عندما يتم تقسية الفولاذ العام، تنخفض الصلابة والقوة، وتزداد اللدونة. كلما ارتفعت درجة حرارة التقسية، كلما زاد التغير في هذه الخواص الميكانيكية. بعض سبائك الفولاذ التي تحتوي على نسبة عالية من عناصر صناعة السبائك سوف تؤدي إلى ترسيب بعض الجزيئات الدقيقة من المركبات المعدنية عند تلطيفها في نطاق درجة حرارة معينة، مما يزيد من القوة والصلابة. وتسمى هذه الظاهرة تصلب الثانوية.
متطلبات التقسية: يجب تقسية قطع العمل ذات الأغراض المختلفة عند درجات حرارة مختلفة لتلبية متطلبات الاستخدام.

① عادة ما يتم تلطيف الأدوات والمحامل والأجزاء المكربنة والمصلبة والأجزاء الصلبة السطحية عند درجة حرارة منخفضة أقل من 250 درجة مئوية. تتغير الصلابة قليلاً بعد تخفيف درجة الحرارة المنخفضة، ويتم تقليل الضغط الداخلي، وتتحسن الصلابة قليلاً.

② يتم تقسية الزنبرك عند درجة حرارة متوسطة تتراوح بين 350 إلى 500 درجة مئوية للحصول على مرونة أعلى وصلابة ضرورية.

③ الأجزاء المصنوعة من الفولاذ الإنشائي متوسط ​​الكربون عادة ما يتم تلطيفها عند درجة حرارة عالية تتراوح بين 500 إلى 600 درجة مئوية للحصول على تطابق جيد من القوة والمتانة المناسبة.

عندما يتم تقسية الفولاذ عند حوالي 300 درجة مئوية، فإنه غالبًا ما يزيد من هشاشته. وتسمى هذه الظاهرة بالنوع الأول من هشاشة المزاج. بشكل عام، لا ينبغي أن يتم تلطيفه في نطاق درجة الحرارة هذا. بعض أنواع الفولاذ الهيكلي من سبائك الكربون المتوسطة معرضة أيضًا لأن تصبح هشة إذا تم تبريدها ببطء إلى درجة حرارة الغرفة بعد التقسية بدرجة حرارة عالية. وتسمى هذه الظاهرة بالنوع الثاني من هشاشة المزاج. إن إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ أو التبريد بالزيت أو الماء أثناء التقسية يمكن أن يمنع النوع الثاني من هشاشة المزاج. يمكن التخلص من هذا النوع من الهشاشة عن طريق إعادة تسخين النوع الثاني من الفولاذ الهش المقسى إلى درجة حرارة التقسية الأصلية.

في الإنتاج، غالبًا ما يعتمد على متطلبات أداء قطعة العمل. وفقًا لدرجة حرارة التسخين المختلفة، ينقسم التقسية إلى تقسية درجة حرارة منخفضة، وتلطيف درجة حرارة متوسطة، وتلطيف درجة حرارة عالية. تسمى عملية المعالجة الحرارية التي تجمع بين التبريد والتلطيف اللاحق لدرجات الحرارة المرتفعة بالتبريد والتلطيف، مما يعني أنها تتمتع بقوة عالية وصلابة بلاستيكية جيدة.

1. تقسية درجات الحرارة المنخفضة: 150-250 درجة مئوية، دورات M، تقلل الضغط الداخلي والهشاشة، وتحسن صلابة البلاستيك، وتتمتع بصلابة أعلى ومقاومة للتآكل. تستخدم لصنع أدوات القياس وأدوات القطع والمحامل الدوارة وما إلى ذلك.

2. تقسية درجة الحرارة المتوسطة: 350-500 درجة مئوية، دورة T، مع مرونة عالية، بعض اللدونة والصلابة. تستخدم لصنع النوابض، وتزوير القوالب، وما إلى ذلك.جزء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

3. تقسية درجة الحرارة العالية: 500-650 درجة مئوية، وقت S، مع خصائص ميكانيكية شاملة جيدة. تستخدم في صناعة التروس وأعمدة الكرنك وما إلى ذلك.
ما هو التطبيع؟

التطبيع هو المعالجة الحرارية التي تعمل على تحسين صلابة الفولاذ. بعد تسخين المكون الفولاذي إلى 30~50 درجة مئوية فوق درجة حرارة Ac3، يتم الاحتفاظ به دافئًا لفترة من الوقت ثم يتم تبريده بالهواء. الميزة الرئيسية هي أن معدل التبريد أسرع من التلدين وأقل من التبريد. أثناء التطبيع، يمكن تكرير الحبيبات البلورية للفولاذ من خلال تبريد أسرع قليلاً. لا يمكن الحصول على قوة مرضية فحسب، بل يمكن أيضًا تحسين المتانة (قيمة AKV) بشكل كبير وتقليل ميل المكون إلى التشقق. - بعد تطبيع المعالجة لبعض ألواح الصلب المدرفلة على الساخن ذات السبائك المنخفضة والمطروقات والمسبوكات الفولاذية ذات السبائك المنخفضة، يمكن تحسين الخواص الميكانيكية الشاملة للمواد بشكل كبير، كما يتم تحسين أداء القطع أيضًا.جزء الألومنيوم

التطبيع له الأغراض والاستخدامات التالية:

① بالنسبة للفولاذ ناقص اليوتكتويد، يتم استخدام التطبيع للتخلص من الهيكل ذو الحبيبات الخشنة المحمومة وهيكل Widmanstatten من الصب والتزوير واللحامات، وهيكل الشريط في المواد المدرفلة؛ صقل الحبوب. ويمكن استخدامه كمعالجة ما قبل الحرارة قبل التبريد.

② بالنسبة للفولاذ شديد اليوتكتويد، يمكن للتطبيع إزالة السمنتيت الثانوي الشبكي وصقل البيرليت، مما لا يحسن الخواص الميكانيكية فحسب، بل يسهل أيضًا التلدين الكروي اللاحق.

③ بالنسبة للصفائح الفولاذية الرقيقة منخفضة الكربون ذات السحب العميق، يمكن للتطبيع إزالة السمنتيت الحر في حدود الحبوب لتحسين أداء السحب العميق.

④ بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون والفولاذ منخفض الكربون والسبائك المنخفضة، يمكن للتطبيع الحصول على هيكل بيرليت أكثر تقشرًا، وزيادة الصلابة إلى HB140-190، وتجنب ظاهرة "السكين الملتصقة" أثناء القطع، وتحسين قابلية التشغيل الآلي. بالنسبة للفولاذ الكربوني المتوسط، يكون استخدام التطبيع أكثر اقتصادا وملاءمة عند توفر كل من التطبيع والتليين.5 محاور جزء تشكيله

⑤ بالنسبة للفولاذ الإنشائي العادي متوسط ​​الكربون، حيث الخواص الميكانيكية ليست عالية، يمكن استخدام التطبيع بدلاً من التبريد والتلطيف بدرجة حرارة عالية، وهو ليس سهل التشغيل فحسب، بل أيضًا مستقر في هيكل وحجم الفولاذ.

⑥ يمكن أن يؤدي تطبيع درجة الحرارة العالية (150 إلى 200 درجة مئوية فوق Ac3) إلى تقليل فصل تركيبة المسبوكات والمطروقات بسبب معدل الانتشار العالي عند درجة حرارة عالية. يمكن تكرير الحبوب الخشنة بعد تطبيع درجة الحرارة المرتفعة عن طريق تطبيع درجة حرارة منخفضة ثانية.

⑦ بالنسبة لبعض سبائك الفولاذ منخفضة ومتوسطة الكربون المستخدمة في التوربينات البخارية والغلايات، غالبًا ما يتم استخدام التطبيع للحصول على هيكل الباينيت، وبعد ذلك بعد التقسية بدرجة حرارة عالية، يكون لديه مقاومة جيدة للزحف عند استخدامه عند 400-550 درجة مئوية.

⑧ بالإضافة إلى الأجزاء الفولاذية والصلب، يتم أيضًا استخدام التطبيع على نطاق واسع في المعالجة الحرارية لحديد الدكتايل للحصول على مصفوفة بيرليت وتحسين قوة حديد الدكتايل.

نظرًا لأن خاصية التطبيع هي تبريد الهواء، فإن درجة الحرارة المحيطة وطريقة التكديس وتدفق الهواء وحجم قطعة العمل كلها تؤثر على التنظيم والأداء بعد التطبيع. يمكن أيضًا استخدام هيكل التطبيع كطريقة تصنيف لسبائك الفولاذ. بشكل عام، يتم تقسيم سبائك الفولاذ إلى فولاذ بيرلايت، وفولاذ بينيت، وفولاذ مارتنسيتي، وفولاذ أوستنيتي بناءً على الهيكل الذي يتم الحصول عليه عن طريق تبريد الهواء بعد تسخين عينة يبلغ قطرها 25 مم إلى 900 درجة مئوية.
ما هو الصلب؟

التلدين هو عملية معالجة حرارية للمعادن، حيث يتم تسخين المعدن ببطء إلى درجة حرارة معينة، والاحتفاظ به لفترة كافية، ثم تبريده بسرعة مناسبة. تنقسم المعالجة الحرارية للصلب إلى التلدين الكامل والتليين غير الكامل والتليين المخفف للإجهاد. يمكن اختبار الخواص الميكانيكية للمواد الملدنة عن طريق اختبار الشد أو اختبار الصلابة. يتم توفير العديد من الفولاذ في حالة المعالجة الحرارية الملدنة. يمكن اختبار صلابة الفولاذ بواسطة جهاز اختبار صلابة روكويل لاختبار صلابة HRB. بالنسبة للألواح الفولاذية الرقيقة، والشرائط الفولاذية، والأنابيب الفولاذية ذات الجدران الرقيقة، يمكن استخدام جهاز اختبار صلابة Rockwell السطحي لاختبار صلابة العلاج التعويضي بالهرمونات. .

الغرض من التلدين هو:

① تحسين أو إزالة العيوب الهيكلية المختلفة والضغوط المتبقية الناتجة عن صب الفولاذ والتزوير والدرفلة واللحام، ومنع تشوه وتشقق قطعة العمل.

② تليين قطعة العمل للقطع.

③ صقل الحبوب وتحسين الهيكل لتحسين الخواص الميكانيكية لقطعة العمل.

④ إعداد المنظمة للمعالجة الحرارية النهائية (التبريد والتلطيف).
عمليات التلدين شائعة الاستخدام هي:

① ملدن بالكامل. يتم استخدامه لتحسين الهيكل الخشن المحموم ذو الخواص الميكانيكية الضعيفة بعد الصب والتزوير واللحام للفولاذ المتوسط ​​والمنخفض الكربون. قم بتسخين قطعة العمل إلى 30-50 درجة مئوية فوق درجة الحرارة التي يتحول فيها كل الفريت إلى أوستينيت، واحتفظ بها لفترة من الوقت، ثم تبرد ببطء باستخدام الفرن. أثناء عملية التبريد، يتحول الأوستينيت مرة أخرى لجعل الهيكل الفولاذي أكثر دقة. .

② التلدين الكروي. يستخدم لتقليل الصلابة العالية لفولاذ الأدوات وفولاذ التحمل بعد الحدادة. يتم تسخين قطعة العمل إلى 20-40 درجة مئوية فوق درجة الحرارة التي يبدأ عندها الفولاذ في تكوين الأوستينيت، ثم يتم تبريدها ببطء بعد الحفاظ على درجة الحرارة. أثناء عملية التبريد، يصبح السمنتيت الرقائقي الموجود في البيرلايت كرويًا، مما يقلل من الصلابة.

③ التلدين متساوي الحرارة. يتم استخدامه لتقليل الصلابة العالية لبعض الفولاذ الإنشائي المصنوع من سبائك ذات محتوى أعلى من النيكل والكروم للقطع. بشكل عام، يتم تبريده أولاً إلى درجة حرارة الأوستينيت غير المستقرة بمعدل سريع نسبيًا، وبعد الاحتفاظ به لفترة مناسبة، يتحول الأوستينيت إلى تروستايت أو سوربيت، ويمكن تقليل الصلابة.

④ إعادة التبلور الصلب. يتم استخدامه للقضاء على ظاهرة التصلب (زيادة الصلابة وانخفاض اللدونة) للأسلاك والصفائح المعدنية أثناء السحب على البارد والدرفلة على البارد. تكون درجة حرارة التسخين عمومًا أقل من درجة الحرارة التي يبدأ عندها الفولاذ بتكوين الأوستينيت بمقدار 50 إلى 150 درجة مئوية. بهذه الطريقة فقط يمكن التخلص من تأثير تصلب العمل ويمكن تليين المعدن.

⑤ التلدين بالجرافيت. يتم استخدامه لتحويل الحديد الزهر الذي يحتوي على كمية كبيرة من السمنتيت إلى حديد زهر قابل للطرق مع مرونة جيدة. تتمثل عملية العملية في تسخين الصب إلى حوالي 950 درجة مئوية، وإبقائه دافئًا لفترة معينة من الوقت ثم تبريده بشكل مناسب لتحليل الإسمنتيت لتكوين الجرافيت الندف.

⑥ التلدين بالانتشار. يتم استخدامه لتجانس التركيب الكيميائي لمسبوكات السبائك وتحسين أدائها. تتمثل الطريقة في تسخين الصب إلى أعلى درجة حرارة ممكنة دون ذوبان، والاحتفاظ به لفترة طويلة، ثم يبرد ببطء بعد انتشار العناصر المختلفة في السبيكة التي تميل إلى التوزيع بالتساوي.

⑦ الصلب تخفيف الإجهاد. يتم استخدامه للتخلص من الضغط الداخلي للمسبوكات الفولاذية وأجزاء اللحام. بالنسبة لمنتجات الصلب، فإن درجة الحرارة التي يبدأ عندها الأوستينيت بالتشكل بعد التسخين هي 100-200 درجة مئوية، ويمكن التخلص من الضغط الداخلي عن طريق التبريد في الهواء بعد الاحتفاظ بدرجة الحرارة.