Ərintilərin istilik müalicəsi qara və əlvan metallurgiyanın istehsal prosesinin tərkib hissəsidir. Bu prosedur nəticəsində metallar öz xüsusiyyətlərini tələb olunan dəyərlərə dəyişdirə bilirlər. Bu yazıda müasir sənayedə istifadə olunan istilik müalicəsinin əsas növlərini nəzərdən keçirəcəyik.
İstehsal prosesində yarımfabrikatlar, metal hissələri onlara istənilən xassələri (möhkəmlik, korroziyaya və aşınmaya davamlılıq və s.) vermək üçün istiliklə işlənir. Ərintilərin istilik müalicəsi yüksək temperaturun təsiri altında ərintilərdə struktur və fiziki-mexaniki dəyişikliklərin baş verdiyi, lakin maddənin kimyəvi tərkibinin qorunduğu süni şəkildə yaradılmış proseslərin məcmusudur.
Milli iqtisadiyyatın bütün sahələrində gündəlik istifadə olunan metal məmulatları aşınmaya davamlılıq üçün yüksək tələblərə cavab verməlidir. Metal, bir xammal olaraq, yüksək temperaturlara məruz qalaraq əldə edilə bilən tələb olunan performans xüsusiyyətləri ilə gücləndirilməlidir. Yüksək temperaturda istilik bir maddənin ilkin quruluşunu dəyişdirir, onun tərkib hissələrini yenidən paylayır, kristalların ölçüsünü və formasını dəyişdirir. Bütün bunlar metalın daxili gərginliyinin minimuma endirilməsinə gətirib çıxarır və bununla da onun fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini artırır.
Metal ərintilərinin istilik müalicəsi üç sadə prosesdən ibarətdir: xammalın (yarımfabrikat) lazımi temperatura qədər qızdırılması, tələb olunan vaxt üçün müəyyən edilmiş şəraitdə saxlanması və sürətli soyudulması. Müasir istehsalda bəzi texnoloji xüsusiyyətlərə görə bir-birindən fərqlənən bir neçə növ istilik müalicəsi istifadə olunur, lakin ümumilikdə proses alqoritmi hər yerdə eyni qalır.
İstilik müalicəsinin aparılması üsuluna görə aşağıdakı növlər var:
Tavlama, metalların və ərintilərin əvvəlcədən müəyyən edilmiş temperatura qədər qızdırıldığı və sonra prosedurun baş verdiyi soba ilə birlikdə təbii olaraq çox yavaş soyuduğu bir istehsal prosesidir. Yuvlama nəticəsində qeyri-homogenliyi aradan qaldırmaq mümkündür kimyəvi birləşmə maddələr, daxili gərginliyi aradan qaldırır, dənəvər bir quruluşa nail olur və onu təkmilləşdirir, həmçinin sonrakı emalını asanlaşdırmaq üçün ərintinin sərtliyini azaldır. Birinci və ikinci növ iki növ var.
Birinci növ yumşalma istilik müalicəsini nəzərdə tutur, bunun nəticəsində ərintinin faza vəziyyətində az və ya heç bir dəyişiklik yoxdur. 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 yumşalma ərintidə əhəmiyyətli faza dəyişikliklərinə səbəb olur. O, həmçinin bir neçə növdə gəlir:
Söndürmə, ərintinin manipulyasiyasıdır, məqsədi məhsulun çevikliyini azaldan və gücünü artıran metalın martensitik çevrilməsinə nail olmaqdır. Söndürmə, eləcə də tavlama, metalın sobada kritik temperaturdan yuxarı olan söndürmə temperaturuna qədər qızdırılmasını nəzərdə tutur, fərq maye ilə hamamda baş verən daha yüksək soyutma sürətindədir. Metaldan və hətta formasından asılı olaraq müxtəlif sərtləşdirmə növləri istifadə olunur:
Temperləmə, metalın son strukturunu təyin edən ərintilərin istilik müalicəsinin son mərhələsidir. Temperləşdirmənin əsas məqsədi metal məhsulun kövrəkliyini azaltmaqdır. Prinsip, hissəni kritikdən aşağı bir temperatura qədər qızdırmaq və soyutmaqdan ibarətdir. İstilik müalicəsi rejimləri və müxtəlif məqsədlər üçün metal məmulatların soyutma sürəti fərqli ola biləcəyi üçün üç növ temperləmə var:
Yaşlanma ərintilərin istilik müalicəsidir, söndürüldükdən sonra həddindən artıq doymuş bir metalın parçalanması proseslərinə səbəb olur. Yaşlanma, hazır məhsulun sərtlik, axıcılıq və möhkəmlik həddinin artması ilə nəticələnir. Yalnız çuqun deyil, həm də asanlıqla deformasiya olunan alüminium ərintiləri yaşlanmaya məruz qalır. Söndürülməyə məruz qalan bir metal məhsul normal temperaturda saxlanılırsa, onda gücün kortəbii artmasına və çevikliyin azalmasına səbəb olan proseslər baş verir. Buna təbii deyilir.Eyni manipulyasiya yüksək temperatur şəraitində aparılırsa, buna süni qocalma deyilir.
Ərintilərin strukturunda və deməli, onların xassələrində dəyişikliklər 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 temperaturlarla istilik müalicəsi üçün əlavə olaraq geniş istifadə olunur, çünki məhsulların istiliklə sərtləşməsinin dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
Ərintilərin kriogen emalı t -196-da xüsusi kriogen prosessorda aparılır. Bu texnologiya işlənmiş hissənin xidmət müddətini və korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, həmçinin təkrar emal ehtiyacını aradan qaldıra bilər.
Ərintilərin emalının yeni üsulu metalların yüksək temperaturda emalı ilə plastik vəziyyətdə olan məhsulların mexaniki deformasiyasını birləşdirir. Termomexaniki müalicə (TMT) metoda görə üç növ ola bilər:
Metallara istilik və kimyəvi təsirləri birləşdirən kimyəvi-termik müalicənin köməyi ilə ərintilərin quruluşunu və xassələrini dəyişdirmək də mümkündür. Bu prosedurun son məqsədi məhsula artan güc, sərtlik, aşınma müqaviməti verməklə yanaşı, hissəyə turşu müqaviməti və yanğına davamlılıq verməkdir. Bu qrupa aşağıdakı istilik müalicəsi növləri daxildir:
Çuqun ərintiləri əlvan metal ərintilərindən bir qədər fərqli texnologiyadan istifadə edərək istiliklə müalicə olunur. Çuqun (boz, yüksək möhkəmlikli, ərintili) aşağıdakı istilik müalicəsi növlərinə məruz qalır: tavlama (t 500-650-də -), normallaşma, söndürmə (davamlı, izotermik, səth), temperləmə, nitridləmə (boz çuqunlar), alüminləşdirmə (perlitli çuqunlar), xromlama. Nəticədə, bütün bu prosedurlar son çuqun məmulatlarının xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır: xidmət müddətini artırır, məhsuldan istifadə edərkən çatların yaranma ehtimalını aradan qaldırır, çuqun gücünü və istilik müqavimətini artırır.
Əlvan metallar və ərintilər bir-birindən fərqli xüsusiyyətlərə 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, sərtləşir və süni yaşlanır (bərkləşdirilmiş maqnezium üçün təbii yaşlanma baş vermir). Alüminium, maqnezium kimi, üç istilik müalicəsi üsulundan keçir: tavlama, söndürmə və yaşlanma, bundan sonra deformasiyaya uğrayanlar güclərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Titan ərintilərinin emalına aşağıdakılar daxildir: sərtləşdirmə, yaşlanma, nitridləmə və karbürləşdirmə.
Metalların və ərintilərin istilik müalicəsi həm qara, həm də əlvan metallurgiyada əsas texnoloji prosesdir. Müasir texnologiyalar emal edilmiş ərintilərin hər bir növü üçün istənilən xüsusiyyətlərə 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. Nəticə etibarı ilə bu, nəinki arzu olunan nəticələr əldə etməyə, həm də istehsal proseslərini əhəmiyyətli dərəcədə rasionallaşdırmağa imkan verəcəkdir.
Test
Material Elmləri
Mövzu üzrə: "Metalların və ərintilərin istilik müalicəsi"
İjevsk
1. Giriş
2. İstilik müalicəsinin təyini və növləri
4. Sərtləşmə
6 qocalma
7.Soyuq müalicə
8. Termomexaniki müalicə
9.Kimyəvi-termik müalicənin təyini və növləri
10. Əlvan metal ərintilərinin istilik müalicəsi
11. Nəticə
12. Ədəbiyyat
Giriş
İstilik müalicəsi maşın hissələri və metal məmulatlarının istehsalının müxtəlif mərhələlərində istifadə olunur. Bəzi hallarda, təzyiq, kəsmə yolu ilə ərintilərin emal qabiliyyətini yaxşılaşdırmağa xidmət edən ara əməliyyat ola bilər, digərlərində məhsulların mexaniki, fiziki və istismar xüsusiyyətlərinin zəruri göstəricilərini təmin edən son əməliyyatdır və ya yarı hazır məhsullar. Yarımfabrikatlar strukturunu yaxşılaşdırmaq, sərtliyi azaltmaq (işlənmə qabiliyyətini artırmaq) və hissələri onlara müəyyən tələb olunan xüsusiyyətləri (bərklik, aşınma müqaviməti, möhkəmlik və s.) vermək üçün istilik müalicəsinə məruz qalır.
İstilik müalicəsi nəticəsində ərintilərin xüsusiyyətləri geniş diapazonda dəyişdirilə bilər. İlkin vəziyyətlə müqayisədə istilik müalicəsindən sonra mexaniki xassələrin əhəmiyyətli dərəcədə artması ehtimalı icazə verilən gərginlikləri artırmağa, maşın və mexanizmlərin ölçülərini və çəkisini azaltmağa, məhsulların etibarlılığını və xidmət müddətini artırmağa imkan verir. İstilik müalicəsi nəticəsində xassələrin yaxşılaşdırılması daha sadə tərkibli ərintilərin istifadəsinə imkan verir və buna görə də daha ucuzdur. Ərintilər də bəzi yeni xüsusiyyətlər əldə edir və buna görə də onların tətbiq sahəsi genişlənir.
İstilik müalicəsinin məqsədi və növləri
Termik (istilik) müalicə mahiyyəti məhsulların müəyyən rejimlərə uyğun olaraq qızdırılması və soyudulması olan proseslərə aiddir, bunun nəticəsində materialın strukturunda, faza tərkibində, mexaniki və fiziki xüsusiyyətlərində, dəyişmədən dəyişikliklər baş verir. kimyəvi tərkibi.
Metalların istilik müalicəsinin məqsədi tələb olunan sərtliyi əldə etmək, metalların və ərintilərin möhkəmlik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaqdır. İstilik müalicəsi termal, termomexaniki və kimyəvi-termik bölünür. İstilik müalicəsi - yalnız istilik hərəkəti, termomexaniki - istilik hərəkətinin və plastik deformasiyanın birləşməsi, kimyəvi-termik - istilik və kimyəvi təsirin birləşməsi. İstilik müalicəsi, tətbiqi nəticəsində əldə edilən struktur vəziyyətindən asılı olaraq, yumşalma (birinci və ikinci növ), söndürmə və istiləşməyə bölünür.
Qızartma
Qızartma - istilik müalicəsi, metalın müəyyən temperaturlara qədər qızdırılması, saxlanması və sonradan soba ilə birlikdə çox yavaş soyudulmasından ibarətdir. Kəsmə yolu ilə metalların işlənməsini yaxşılaşdırmaq, sərtliyi azaltmaq, dənəvər bir quruluş əldə etmək, həmçinin gərginliyi aradan qaldırmaq, əvvəlki əməliyyatlar (emal, təzyiq) zamanı metala daxil olan hər cür qeyri-homogenliyi qismən (və ya tamamilə) aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. müalicə, tökmə, qaynaq), poladın strukturunu yaxşılaşdırır.
Birinci növ yumşalma... Bu, faza çevrilmələrinin baş vermədiyi və əgər baş verərsə, nəzərdə tutulmuş məqsədi ilə nəzərdə tutulmuş son nəticələrə təsir göstərməyən yumşalmadır. Birinci növ tavlamanın aşağıdakı növləri var: homogenləşmə və yenidən kristallaşma.
Homojenləşdirmə- bu kimyəvi tərkibi bərabərləşdirmək üçün 950 ° C-dən (adətən 1100-1200 ° C) yuxarı olan temperaturda uzun müddət məruz qalma ilə tavlanır.
Yenidən kristallaşma- bu, sərtləşməni aradan qaldırmaq və müəyyən bir taxıl ölçüsünü əldə etmək üçün yenidən kristallaşmanın başlanğıc temperaturunu aşan bir temperaturda bərkimiş poladın tavlanmasıdır.
İkinci növ yumşalma... Bu, faza çevrilmələrinin nəzərdə tutulan məqsədini təyin etdiyi tavlamadır. Aşağıdakı növlər var: tam, natamam, diffuziya, izotermik, yüngül, normallaşdırılmış (normallaşma), sferoidləşdirici (qranul perlit üçün).
Tam yumşalma poladın kritik nöqtədən 30-50 ° C yuxarı qızdırılması, bu temperaturda saxlanılması və karbon çelikləri üçün saatda 200 ° C, aşağı ərintili çeliklər üçün saatda 100 ° C sürətlə 400-500 ° C-ə qədər yavaş soyudulması ilə istehsal olunur. və yüksək alaşımlı çeliklər üçün saat üçün 50 ° C. Tavlamadan sonra poladın quruluşu balanslı və sabitdir.
Natamam tavlamaçevrilmə, tutma və yavaş soyutma diapazonunda temperaturlardan birinə poladın qızdırılması ilə istehsal olunur. Natamam tavlama daxili gərginlikləri azaltmaq, sərtliyi azaltmaq və emal qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur.
Diffuziya ilə qızartma... Metal 1100-1200 ° C temperaturda qızdırılır, çünki kimyəvi tərkibi bərabərləşdirmək üçün lazım olan diffuziya prosesləri daha tam şəkildə gedir.
İzotermik tavlama aşağıdakı kimidir: polad qızdırılır və sonra tez soyudulur (daha tez-tez başqa bir sobaya köçürülərək) kritikdən 50-100 ° C aşağı olan bir temperatura qədər. Əsasən alaşımlı poladlara tətbiq olunur. İqtisadi cəhətdən sərfəli, ənənəvi yumşalma müddəti (13 - 15) saat və izotermik yumşalma (4 - 6) saat
Sferoidləşdirici yumşalma (qranul perlit üçün) poladın kritik temperaturdan 20 - 30 ° C-ə qədər qızdırılması, bu temperaturda saxlanması və yavaş soyudulmasından ibarətdir.
Parlaq tavlanmış qismən vakuumlu sobalarda qoruyucu atmosferlərdən və ya lildən istifadə etməklə tam və ya natamam qızdırma rejimlərinə uyğun olaraq həyata keçirilir. Metal səthi oksidləşmədən və karbonsuzlaşmadan qorumaq üçün istifadə olunur.
Normallaşma- metalın kritik nöqtədən yuxarı (30-50) ºС temperaturda qızdırılması və sonra havada soyudulmasından ibarətdir. Normallaşmanın məqsədi poladın tərkibindən asılı olaraq fərqlidir. Tavlama əvəzinə aşağı karbonlu çeliklər normallaşdırılır. Orta karbonlu çeliklər üçün söndürmə və yüksək temperlənmə əvəzinə normallaşdırma istifadə olunur. Sementit meshini çıxarmaq üçün yüksək karbonlu çeliklər normallaşdırılır. Alaşımlı poladların strukturunu düzəltmək üçün tavlama əvəzinə normallaşdırma və sonra yüksək temperləmə istifadə olunur. Normallaşdırma tavlama ilə müqayisədə daha qənaətcil bir əməliyyatdır, çünki soba ilə birlikdə soyutma tələb etmir.
Sərtləşmə
Sərtləşmə- bu, qeyri-tarazlıq strukturu əldə etmək üçün optimal temperatura qədər qızdırmaq, saxlamaq və sonradan sürətli soyutmadır.
Sərtləşmə nəticəsində poladın möhkəmliyi və sərtliyi artır, çevikliyi isə azalır. Söndürmə üçün əsas parametrlər istilik temperaturu və soyutma sürətidir. Kritik söndürmə dərəcəsi strukturu təmin edən soyutma dərəcəsidir - martensit və ya martensit və saxlanılan austenit.
Hissənin formasından, polad keyfiyyətindən və tələb olunan xüsusiyyətlər dəstindən asılı olaraq müxtəlif sərtləşdirmə üsulları istifadə olunur.
Bir soyuducuda söndürmə... Hissə söndürmə temperaturuna qədər qızdırılır və bir soyuducuda (su, yağ) soyudulur.
İki mühitdə söndürmə (aralıq söndürmə)- bu, hissənin ardıcıl olaraq iki mühitdə soyudulduğu söndürmədir: birinci mühit soyuducu (su), ikincisi hava və ya yağdır.
Addım sərtləşdirmə... Sərtləşmə temperaturuna qədər qızdırılan hissə ərimiş duzlarda soyudulur, bütün bölmədə temperaturu bərabərləşdirmək üçün lazım olan müddət saxlanıldıqdan sonra hissə havada soyudulur, bu da söndürmə gərginliyini azaltmağa kömək edir.
İzotermik sərtləşmə pilləli, eləcə də iki soyuducu mühitdə istehsal olunur. İsti mühitin temperaturu (duz, nitrat və ya qələvi vannalar) fərqlidir: poladın kimyəvi tərkibindən asılıdır, lakin həmişə müəyyən bir polad üçün martensitik çevrilmə nöqtəsindən 20-100 ° C yuxarıdır. Otaq temperaturuna qədər son soyutma havada aparılır. İzotermik sərtləşdirmə yüksək alaşımlı polad hissələri üçün geniş istifadə olunur. İzotermik sərtləşmədən sonra polad yüksək möhkəmlik xüsusiyyətlərini, yəni yüksək möhkəmliyin möhkəmliklə birləşməsini əldə edir.
Öz-özünə sərtləşmə alətlərin hazırlanmasında geniş tətbiqi var. Proses ondan ibarətdir ki, hissələrin tamamilə soyudulana qədər deyil, soyuducu mühitdə saxlanılması, lakin müəyyən bir anda hissənin nüvəsində müəyyən miqdarda istilik saxlamaq üçün ondan çıxarılır, buna görə sonrakı temperləmə aparılır.
Tətil
Tətil polad strukturunu və nəticədə poladın xüsusiyyətlərini təşkil edən istilik müalicəsinin son əməliyyatıdır. Temperləşdirmə poladın müxtəlif temperaturlara qədər qızdırılmasından (təmizləmə növündən asılı olaraq, lakin həmişə kritik nöqtədən aşağı), bu temperaturda saxlanılmasından və müxtəlif dərəcələrdə soyudulmasından ibarətdir. Temperləşdirmənin məqsədi sərtləşmə prosesi zamanı yaranan daxili gərginlikləri aradan qaldırmaq və lazımi strukturu əldə etməkdir.
Sərtləşmiş hissənin qızma temperaturundan asılı olaraq üç növ temperləmə var: yüksək, orta və aşağı.
Yüksək tətil 350-600 ° C-dən yuxarı, lakin kritik nöqtədən aşağı istilik temperaturunda istehsal olunur; bu temperləmə konstruktiv poladlara aiddir.
Orta tətil 350 - 500 ° C istilik temperaturunda istehsal olunur; bu temperləmə yay və yay poladları üçün geniş istifadə olunur.
Aşağı tətil 150-250 ° C temperaturda istehsal olunur. Söndürüldükdən sonra hissənin sərtliyi demək olar ki, dəyişməz qalır; aşağı temperləmə yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti tələb edən karbon və alaşımlı alət poladları üçün istifadə olunur.
Temperləşdirmə nəzarəti hissənin səthində görünən ləkələmə rəngləri ilə həyata keçirilir.
Yaşlanma
Yaşlanma Mikrostrukturda nəzərəçarpacaq dəyişiklik olmadan ərintilərin xassələrinin dəyişdirilməsi prosesidir. Yaşlanmanın iki növü var: termal və deformasiya.
Termal yaşlanma temperaturdan asılı olaraq dəmirdə karbonun həll olma qabiliyyətinin dəyişməsi nəticəsində baş verir.
Sərtlik, plastiklik və möhkəmlikdə dəyişiklik otaq temperaturunda baş verərsə, belə yaşlanma deyilir təbii.
Əgər proses yüksək temperaturda baş verirsə, o zaman yaşlanma deyilir süni.
Deformasiya (mexaniki) yaşlanma soyuq plastik deformasiyadan sonra davam edir.
Soyuq müalicə
Sərtləşdirilmiş poladın saxlanmış austenitini martensitə çevirməklə poladın sərtliyini artırmaq üçün yeni istilik müalicəsi növü. Bu, poladın aşağı martensitik nöqtənin temperaturuna qədər soyudulması ilə həyata keçirilir.
Səthi bərkitmə üsulları
Səthin bərkidilməsi poladın səth qatının kritik temperaturdan yuxarı bir temperatura qədər qızdırılması və səth qatında martenzit strukturu əldə etmək üçün sonradan soyudulması olan istilik müalicəsi prosesi adlanır.
Aşağıdakı növlər var: induksiya ilə sərtləşmə; elektrolitdə söndürmə, yüksək tezlikli cərəyanlarla (HFC) qızdırmaqla söndürmə, alovla qızdırmaqla söndürmə.
İnduksiya ilə sərtləşmə fiziki hadisəyə əsaslanır, onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, yüksək tezlikli elektrik cərəyanı keçiricidən keçərək onun ətrafında elektromaqnit sahəsi yaradır. Bu sahədə yerləşdirilən hissənin səthində burulğan cərəyanları əmələ gəlir və bu, metalın yüksək temperatura qədər qızmasına səbəb olur. Bu, faza çevrilmələrinin baş verməsinə imkan verir.
İstilik üsulundan asılı olaraq induksiya ilə sərtləşmə üç növə bölünür:
bütün səthin eyni vaxtda istiləşməsi və sərtləşməsi (kiçik hissələr üçün istifadə olunur);
ayrı-ayrı bölmələrin ardıcıl qızdırılması və bərkidilməsi (krank valları və oxşar hissələr üçün istifadə olunur);
davamlı ardıcıl isitmə və hərəkətin sərtləşməsi (uzun hissələr üçün istifadə olunur).
Alovun sərtləşməsi. Alovun sərtləşməsi prosesi hissənin səthinin asetilen-oksigen, qaz-oksigen və ya oksigen-kerosin alovu ilə sərtləşmə temperaturuna qədər sürətlə qızdırılmasından, sonra su və ya emulsiya ilə soyudulmasından ibarətdir.
Elektrolitdə söndürmə. Elektrolitdə söndürmə prosesi belədir: bərkidiləcək hissə elektrolit (5-10% kalsinləşdirilmiş duz məhlulu) olan vannaya endirilir və 220-250 V cərəyan keçir.Nəticədə hissə yüksək temperatura qədər qızdırılır. Hissə ya eyni elektrolitdə (cərəyanı söndürdükdən sonra) və ya xüsusi söndürmə tankında soyudulur.
Termomekanik müalicə
Termomekanik müalicə (T.M.O.) - yeni üsul metalların və ərintilərin kifayət qədər plastisiyanı qoruyarkən möhkəmləndirilməsi, plastik deformasiya və sərtləşdirmə istilik müalicəsini birləşdirən (söndürmə və istiləşmə). Termomexaniki emalın üç əsas üsulu var.
Aşağı temperaturlu termomexaniki müalicə (N.T.M.O) pilləli sərtləşdirməyə əsaslanan, yəni poladın plastik deformasiyası austenitin nisbi sabitlik temperaturlarında aparılır, sonra söndürmə və istiləşmə aparılır.
Yüksək temperaturda termomekanik müalicə (V.T.M.O) isə plastik deformasiya austenit sabitlik temperaturunda həyata keçirilir, sonra söndürmə və istiləşmə aparılır.
Termomekanik ilkin müalicə (P.T.M.O) bu halda deformasiya N.T.M.O və V.T.M.O temperaturlarında və ya 20 ° C temperaturda həyata keçirilə bilər. Bundan əlavə, adi istilik müalicəsi aparılır: söndürmə və istiləşmə.
Metalların gücü və digər mexaniki xüsusiyyətlərinin artırılması bir çox yolla əldə edilir, ən çox yayılmışlardan biri termomexaniki müalicədir. Bu üsul istilik müalicəsi və plastik deformasiyanı birləşdirir.
Metalların termomexaniki emalı(TMO) insanlar tərəfindən uzun müddət istifadə olunur, hətta qədim zamanlarda dəmirçilər bu texnologiyadan istifadə edərək bıçaqlar düzəldir, iş parçasını sobada qızdırır, sonra çəkiclə emal edir və soyuq suda kəskin şəkildə soyudulur, proses bir neçə dəfə təkrarlanır.
Bu yolla davamlı, kəskin və kifayət qədər davamlı məhsullar yaratmaq mümkün idi. İndiki vaxtda oxşar təsir metal və ərintilərə də tətbiq olunur; TMT-nin hansı növlərinin mövcud olduğunu və işlənmiş iş parçalarının hansı xüsusiyyətlərini artırdığını nəzərdən keçirin.
Termomexaniki emalın belə növləri var:
Hər bir metal və ərinti növü üçün bir emal sxemi fərdi olaraq seçilir, çünki bütün materiallar fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri ilə fərqlənir. Bu proseslərin texnologiyası ilə daha ətraflı tanış olaq.
Bu cür emal ilə metalın deformasiyası onun ilkin qızdırılmasından sonra baş verir. Materialın temperaturu yenidən kristallaşma temperaturundan yüksək olmalıdır, başqa sözlə, austenitik vəziyyətdə olmalıdır.
Plastik deformasiya austenitdə iş sərtləşməsinin meydana gəlməsinə səbəb olur, bundan sonra metal söndürülür və temperlənir.
Metalın yüksək temperaturda termomexaniki emalı aşağıdakı nəticələr verir:
Alaşımlı poladlar, konstruktiv çeliklər, yay poladları, karbon çelikləri və alət çelikləri bu cür emal üçün əlverişlidir.
Bu cür emal ilə iş parçası da austenit vəziyyətinə qədər qızdırılır, bu vəziyyətdə saxlanılır və sonra soyudulur. Bu halda, soyuduqdan sonra temperaturun yenidən kristallaşma temperaturundan aşağı və martensit çevrilmə temperaturundan yüksək olması vacibdir. Bu vəziyyətdə hissələrin plastik deformasiyası həyata keçirilir.
Ostenitin deformasiyası da tətbiq olunur, temperaturu beynit çevrilmə temperaturuna bərabər olduqda həddindən artıq soyudulmuş vəziyyətdədir.
Aşağı temperaturda metalın termomexaniki müalicəsi temperləmə zamanı materialın sabitliyini təmin etmir, əlavə olaraq güclü avadanlıqdan istifadə edərək plastik deformasiya aparılır. Bu amillər tətbiq dairəsini məhdudlaşdırır bu üsul sənayedə.
İstehsal olunan hissələrin keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmağa kömək etdiyi üçün termomexaniki metal emalının istifadə edildiyi bir neçə sahə var.
Bu texnologiyanın əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, eyni vaxtda materialın plastikliyini və möhkəmliyini artırmağa imkan verir ki, bu da unikal fenomendir.
Maşınqayırma, müdafiə və nəqliyyat sənayesində bu keyfiyyətlər yüksək qiymətləndirilir, buna görə də texnologiya tez-tez istifadə olunur.
Metal sərtləşdiyindən və onun kristal qəfəsindəki qüsurlar aradan qaldırıldığından, hazır məhsullar aşınmaya və korroziyaya qarşı müqavimətini artırır, onlarda qalıq gərginlik yoxdur və xidmət müddəti əhəmiyyətli dərəcədə artır.
Metalın termomexaniki emalı iş parçalarına istilik, soyutma və təzyiq üçün xüsusi cihazların istifadəsini nəzərdə tutur.
Əvvəla, hissələri qızdırmaq üçün xüsusi sobalar istifadə olunur, onlarda temperatur rejimi fərqli ola bilər, hamısı emal ediləcək materialın növündən asılıdır.
Plastik deformasiya xüsusi maşınlarda aparılır - bu broşlama, döymə və ya ştamplama ola bilər.
Güclü aqreqatlar avtomatik xətlərə daxil edilə bilər ki, bu da emal prosesini xeyli asanlaşdırır və onu daha məhsuldar edir.
TMT və digər metal emalı proseslərinin necə baş verdiyini Moskva Eksposentrində öyrənə bilərsiniz.
Tədbir sənaye müəssisələrinin və kiçik sexlərin sahibləri üçün maraqlı olacaq, belə ki, 1000-dən çox şirkətin nümayəndələri ən son maşın, alət və digər avadanlıqları nümayiş etdirəcəklər.
Həmçinin sərgi iştirakçıları müxtəlif ölkələr qonaqlara biznesin optimallaşdırılmasına və onun gəlirliliyinin artırılmasına kömək edən innovativ texnologiyaları təqdim edəcək.
Ümumi məlumat. Polad və digər struktur materialların istilik müalicəsi adlanır texnoloji proses iş parçalarının, dəzgah hissələrinin və alətlərin istilik müalicəsi, bunun nəticəsində materialın mikro strukturu və bununla birlikdə mexaniki, fiziki-kimyəvi və texnoloji xassələri dəyişir. Struktur materialların istilik müalicəsi prosesləri allotropik çevrilmələrlə (polimorfizm), həmçinin məhsul materialının kimyəvi tərkibindəki dəyişikliklə əlaqələndirilir.
Kütlələr, döymələr, ştamplamalar, habelə hazır hissələr və alətlər onlara lazımi xüsusiyyətləri vermək üçün istilik müalicəsinə məruz qalır: sərtlik, möhkəmlik, aşınma müqaviməti, elastiklik, daxili gərginliklərin aradan qaldırılması və emal qabiliyyətinin yaxşılaşdırılması.
İstilik müalicəsinin mahiyyəti metalın kritik temperaturdan bir qədər yüksək və ya aşağı olan bir temperatura qədər qızdırılmasından, bu temperaturlarda saxlanmasından və sürətli və ya yavaş soyudulmasından ibarətdir. Soyutma prosesində metalın strukturunda allotrop dəyişikliklər baş verir, bunun nəticəsində mexaniki xassələri kəskin şəkildə dəyişir. Sürətli soyutma ilə sərtlik, aşınmaya davamlılıq, elastiklik və s. artır, yavaş soyutma ilə - plastiklik, möhkəmlik, emal qabiliyyəti. Bundan əlavə, kimyəvi istilik müalicəsi adlanan məhsul materialının kimyəvi tərkibində dəyişiklik ilə əlaqəli istilik müalicəsi var.
Qızdırma üsulundan və qızdırma dərinliyindən asılı olaraq, allotropik çevrilmələr bütün bölmədə və ya yalnız işlənmiş hissələrin səth təbəqələrində baş verir. Müəyyən bir temperatura qədər qızdırıldıqda, bu temperaturda saxlanıldıqda və müəyyən bir sürətlə soyuduqda, hissələrin mikro quruluşu bütün bölmədə dəyişir.
İş parçalarının səth təbəqələrində kimyəvi tərkibində dəyişiklik onların sərtləşməsi və ya digər xüsusiyyətlərin dəyişməsi ilə müşayiət olunur.
Çeliklərin istilik müalicəsinin aşağıdakı üsulları var:
Qızdırıldıqda polad çevrilmələr.İstilik zamanı poladda baş verən dəyişikliklər, faza çevrilmələrinin baş verdiyi ərintilər tərəfindən kritik temperaturların əldə edilməsi ilə əlaqələndirilir.
Dəmir-karbon ərintiləri sistemində kritik temperaturların aşağıdakı təyinatları qəbul edilir: PSK xəttinin temperaturu (bax. Şəkil 3.6) A 1 (727 ° С), MO xəttinin temperaturu A 2 ( 768 ° С), GOS xəttinin temperaturu A 3 (727 ... 911 ° С), ES xəttinin temperaturu - A m(727 ... 1 147 ° C). Soyutma zamanı alınan kritik temperaturu qızdırma zamanı alınan kritik temperaturdan fərqləndirmək üçün soyutma zamanı rəqəmsal indeksin qarşısına r (Аr 1, Аr 2), qızdırma zamanı isə c (Ac 1, Ac 2) hərfi qoyulur.
Perlitin Fe-Fe 3 C diaqramına tam uyğun olaraq austenite çevrilməsi 727 ° C temperaturda tamamlana bilər.
(AC 1) yavaş isitmə ilə. Perlitin ostenitə çevrilmə sürəti poladdakı karbonun miqdarı ilə birbaşa mütənasibdir.
768 ° C temperaturda (Küri nöqtəsi - Ac 2) poladlar maqnit xüsusiyyətlərini itirirlər.
Transformasiya prosesinin sonu austenitin əmələ gəlməsi və perlitin yox olması ilə xarakterizə olunur.
Karbon miqdarı 0,8% -dən az olan, yəni hipoeutektoid olan, ilkin quruluşu ferrit və perlitdən ibarət olan poladları qızdırdıqda, aşağıdakı struktur dəyişiklikləri baş verir. 727 ° C temperaturda perlitin ostenitə çevrilməsi baş verir. Eyni zamanda, iki fazalı quruluş saxlanılır - austenit və ferritdən. Daha çox istiləşmə ilə ferritin ostenitə çevrilməsi baş verir ki, bu da Ac 3 kritik temperatura çatdıqda, yəni GOS xəttində başa çatır.
Hiperevtekoid poladlarda, Ac 1 temperaturundan yuxarı qızdırıldıqda, sementit kritik temperaturda bitən austenitdə (SE xəttinə uyğun olaraq) həll olunur. Ac m, yəni SE xəttində.
Struktur çevrilmə proseslərini daha dolğun başa düşmək üçün qızdırıldıqda perlitin austenite izotermik çevrilməsi diaqramını nəzərdən keçirək (şək. 1).
düyü. bir. t temperatur; τ vaxtdır; A - austenit; P - perlit; C - sementit; v 1 və v 2 - istilik dərəcələri; Ac 1 - kritik temperatur (evtekoid)
Perlit təxminən 1: 6 nisbətində sementit və ferrit qarışığı olduğundan, qızdırıldıqda, ferrit və sementit arasındakı interfeysdə austenit taxılları əmələ gəlir. Sonrakı qızdırma sementitin austenitdə həllinə və austenit taxıllarının daha da böyüməsinə səbəb olur. Ostenit taxıllarının böyüməsi ilə austenitdə karbonun kütlə payının tədricən artması müşahidə olunur. Qızdırma sürəti də perlitin ostenitə çevrilməsinə təsir göstərir. Diaqramda v 1 və v 2 şüaları qrafik olaraq müxtəlif istilik dərəcələrini təsvir edir. Necə daha az sürət isitmə, buna görə də aşağı temperaturda faza çevrilmələrinin bütün prosesi baş verir.
Poladın vacib bir xüsusiyyəti, austenit taxılının isitmə zamanı böyümə meylidir. Kritik nöqtədən yuxarı bir qədər qızdırma ilə taxıl böyüməsi ilə polad irsi olaraq qaba dənəli hesab olunur. Taxıl daha çox qızdırma ilə böyüməyə başlayırsa, irsi olaraq incə dənəli olur. Taxıl böyüməsi ərimə prosesində poladın içərisinə daxil olan müxtəlif çirklərdən çox təsirlənir. Ostenitik taxıl yetişdirmək meyli ərimə xüsusiyyətidir.
Taxıl ölçüsü poladların mexaniki xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. İncə dənəli polad qaba dənəli poladdan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək təsir gücünə malikdir, buna görə də poladları istiliklə müalicə edərkən bu amil nəzərə alınmalıdır.
Faktiki taxıl ölçüsü müəyyən bir istilik müalicəsi növündən sonra normal temperatur şəraitində taxıl ölçüsüdür. Taxıl ölçüsünü müəyyən etmək üçün standart şkala qəbul edilir. GOST 5639-82 * on ballıq sistemə əsasən taxıl ölçüsünü qiymətləndirmək üçün bir şkalayı təqdim edir (Şəkil 2).
düyü. 2. Polad üçün standart qum şkalası (100x):1-10 - taxıl nöqtələri
Taxıl ölçüsü standart şkala ilə müqayisədə 100 dəfə böyüdülmə ilə müəyyən edilir. Taxıl ölçüsünü müəyyən etmək üçün polad 930 ° C temperaturda qızdırılmalıdır. Bu temperaturda taxıl sayı 1 - 4 olarsa, bu polad irsi olaraq qaba dənəli olur. Taxıl sayı 5 - 8 və ya daha çox olan poladlar irsi olaraq incə dənəli olur. Alaşımlı elementlər (vanadium, volfram, molibden, titan və s.) irsi incə dənəli makrostrukturun formalaşmasına kömək edir. Yüksək temperaturda belə polad istənilən növ deformasiya emalına (yayma, döymə, ştamplama və s.) Taxılın qabalaşması və mexaniki xüsusiyyətlərin azalması müşahidə edilmir. Bir qayda olaraq, alaşımlı poladların əksəriyyəti, eləcə də səssiz poladlar irsi olaraq incə dənəli olur. Bütün qaynayan poladlar irsi olaraq qaba dənəli, aşağı təsir gücünə və yüksək soyuq kövrəkliyə malikdir.
Soyuduqda polad çevrilmələr. Ostenitik strukturlu poladları soyudarkən, soyutma sürətindən asılı olaraq müxtəlif transformasiyalar baş verə bilər. Ostenitin perlitə izotermik çevrilməsi diaqramını nəzərdən keçirək (şək. 3). Ostenitin çevrilmə əyriləri C-şəkilli xarakteristikaya malikdir və çevrilmə sürətinin eyni olmadığını göstərir. Maksimum sürətçevrilmə Ac 1-dən (727 ° C) 170 ° C-dən aşağı soyumağa uyğundur. Dönüşümlərin başlanğıcının və sonunun əyriləri sağa sürüşdürülür və ən yüksək sabitliyə uyğun gəlir.
düyü. 3. t temperatur; τ vaxtdır; A - austenit; P - perlit; B - beynit; M - martensit; Qalanları isə qalıq austenitdir; T - troostit; F - ferrit; C - sementit; C - sorbitol; v 1 və v 2 - soyutma dərəcələri; M n və M k müvafiq olaraq martensitik çevrilmənin başlanğıcının və sonunun temperaturlarıdır; Və p - yarım austenit; v cr - kritik sürət
Diaqramdakı sol əyri çevrilmənin başlanğıcına uyğundur, sağ əyri austenitin çevrilməsinin sonunu göstərir. Ostenitin perlitə çevrilməsi diffuziyadır.
Diffuziya dərəcəsi hipotermiya dərəcəsindən və ya soyutma sürətindən asılıdır. Perlit transformasiyasının məhsulları lamel quruluşa malikdir, perlit, sorbitol və troostit kimi müəyyən edilir və dispersiya dərəcəsi ilə fərqlənir. Lakin əgər perlit tarazlıq quruluşudursa, sorbitol və troostit qeyri-tarazlıq strukturlarıdır, onların karbon tərkibi 0,8%-dən çox və ya azdır. 500… 350 ° C temperatur aralığında aralıq (beynit) çevrilmə də var. Daha yüksək dərəcədə soyutma (230 ° C-yə qədər) ilə austenit qeyri-sabit vəziyyətdədir, diffuziya prosesləri yoxdur və karbonla həddindən artıq doymuş bərk bir məhlul əmələ gəlir.
Poladda martenzitik çevrilmə üç xüsusiyyətə malikdir. Birincisi, martensitik çevrilmə diffuziyasızdır. İkincisi, martensit kristalları yönləndirilir. Üçüncü xüsusiyyət martensitik çevrilmənin hər bir polad üçün müəyyən temperatur diapazonunda davamlı soyutma zamanı baş verməsidir. Martenzit çevrilmənin başlanğıcının temperaturu martensit nöqtəsi adlanır və M n, son temperatur isə M k ilə işarələnir.M n və M k nöqtələrinin diaqramdakı mövqeyi karbonun miqdarından asılıdır. poladda və alaşımlı elementlərin olması. Bir qayda olaraq, yüksək karbon tərkibi və alaşımlı elementlərin olması nöqtələrin mövqeyini aşağı salır.
Diaqramda soyutma sürətlərinin qrafiklərini üstələyək və austenit çevrilmələrinin temperaturuna soyutma sürətinin təsirinin diaqramını təsvir edək. Diaqramlardan görürük ki, soyutma sürəti nə qədər yüksək olarsa, yaranan struktur bir o qədər dağılır. Aşağı sürətlə v 1 perlit, daha yüksək sürətlə v 2 - sorbitol və daha yüksək v cr - troostit əmələ gəlir. v cr-dən çox soyutma sürətində austenitin bir hissəsi martenzitə çevrilir. Bütün austenitin Mn nöqtəsinə qədər soyudulduğu və martenzitə çevrildiyi minimum soyutma sürəti kritik söndürmə sürəti adlanır. Bu martensitə çevrilmə prosesi böyük praktik əhəmiyyətə malikdir və istilik müalicəsi üçün əsas təşkil edir.
Poladda perlit çevrilməsi tavlama prosesində istifadə olunur; martensitik - söndürmə zamanı; aralıq - izotermik sərtləşmə ilə.
Perlit, sorbitol və troostit konstruksiyaları olan poladın mexaniki xassələri parçalanma temperaturunun azalma dərəcəsindən və ferrit-sementit strukturunun dispersiyasından asılıdır. Eyni zamanda, sərtlik, son güc, axıcılıq və dözümlülük artır.
Martensitin strukturu daha yüksək sərtliyə və gücə malikdir, həmçinin poladın karbon tərkibindən asılıdır. Martensitik quruluşun mənfi amili artan kövrəklikdir. Artıq qeyd edildiyi kimi, ərinti elementləri M n və M k nöqtələrinin mövqeyinə təsir göstərir və müvafiq olaraq praktiki söndürmə sürətinə, adətən azalma istiqamətində təsir göstərir.
İstilik müalicəsi rejimi. Quruluşunu və mexaniki xassələrini dəyişdirmək məqsədi ilə istilik müalicəsi prosesi məhsulun qızdırılması, müəyyən bir temperaturda saxlanması və müəyyən bir sürətlə soyudulması əməliyyatlarından ibarətdir. İstilik müalicəsinin texnoloji prosesinin parametrləri ərintinin maksimum istilik temperaturu, müəyyən bir temperaturda saxlama müddəti və istilik və soyutma sürəti olacaqdır.
Poladın istiləşməsi istilik müalicəsinin əsas əməliyyatlarından biridir, faza və struktur dəyişiklikləri, fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərin dəyişməsi asılıdır, buna görə də ərintilərin spesifik xüsusiyyətlərini əldə etmək üçün istilik rejimi həlledicidir. Praktikada hər bir hissə və ya hissələrin partiyası üçün texniki cəhətdən mümkün və texniki cəhətdən icazə verilən istilik dərəcələri arasında fərq qoyulur.
Texniki cəhətdən mümkün olan istilik dərəcəsi istilik üsuluna, istilik cihazlarının növünə, məhsulların formasına və yerləşməsinə, eyni vaxtda qızdırılan hissələrin kütləsinə və digər amillərə bağlıdır.
Texniki cəhətdən icazə verilən və ya texnoloji istilik dərəcəsi ərintinin kimyəvi tərkibindən, məhsulun strukturundan, konfiqurasiyasından və qızdırmanın aparıldığı temperatur diapazonundan asılıdır. Saxlama müddəti məhsulların bütün həcmi boyunca temperaturları tamamilə bərabərləşdirmək və müvafiq olaraq bütün faza və struktur çevrilmələri tamamlamaq üçün tələb olunan vaxtdır.
Soyutma, tələb olunan mexaniki xüsusiyyətlərə malik istənilən strukturu əldə etmək üçün həyata keçirilən son prosesdir.
İstilik temperaturundan və soyutma sürətindən asılı olaraq istilik müalicəsinin aşağıdakı əsas növləri fərqlənir: tavlama, normallaşdırma və söndürmə, sonra temperləmə.
düyü. 4. 1 - perlit + ferrit; 2 - austenit; 3 - martensit; 4 - troostit; 5 - sorbitol; 6 - ferrit + perlit
şək. 4-də müxtəlif dərəcələrdə 40-cı dərəcəli poladın qızdırılması və soyudulması nəticəsində əldə edilən mikrostrukturlar göstərilir. Bu mikrostrukturların xüsusiyyətləri cədvəldə nəzərdən keçirilir. bir.
| Cədvəl 1. Poladın qızdırılması və soyudulması nəticəsində əmələ gələn mikroquruluşların xüsusiyyətləri 40 | |||||
| Struktur | Tərif | Soyutma rejimi | Kritik nöqtə | Xarakterik | Sərtlik HB |
| Perlit + | Ostenitin parçalanması zamanı perlit və ferrit hissəciklərinin mexaniki qarışığı. | Karbon diffuziyası nəticəsində austenitin yavaş soyuması ilə. 50 ° С / saata qədər təbii soyutma | 730 ° C-dən aşağı | Ferritdən daha sərt və güclüdür, lakin daha az plastik, maqnit, dənəvər formadadır | 160 … 200 |
| Sorbitol | Ferrit və sementitin mexaniki qarışığı. Struktur olaraq perlitdən daha çox yayılmışdır. Karbon miqdarı məhdud deyil | 600 ... 700 ° C temperatur aralığında sürətlənmiş soyutma ilə. Soyutma 50 ° C / s sürətlə çalışan | Ac1-in altında | Çevik və viskoz, maqnit, perlitdən daha davamlıdır | 270 … 320 |
| Troostit | Ferrit və sementitin mexaniki qarışığı. Struktur sorbitoldan daha çox dağılmışdır. Karbon miqdarı məhdud deyil | 400 ... 600 ° C temperatur aralığında sürətlənmiş soyutma ilə. 100 ° C / s sürətlə soyutma | Ac1-in altında | Maqnetikdir, sorbitoldan güclüdür | 330 … 400 |
| Martensit | Dəmirdə karbon və digər elementlərin bərk məhlulu. Karbon miqdarı məhdud deyil | 150 ° C / s və yuxarı sürətlə soyuduqda | 150 ° C-dən aşağı | Kövrək, sərt, maqnit. Sərtlik karbonun tərkibindən asılıdır. Az istilik və elektrik keçiriciliyi | 650 … 750 |
Qızartma. Tavlama, kritik nöqtələr daxilində müəyyən bir temperatura qədər qızdırmaq və sonra soba ilə birlikdə yavaş-yavaş soyumaqdan ibarət hissələrin və iş parçalarının yumşaldıcı müalicəsidir. Qızdırmanın əsas məqsədi təzyiqlə emal, tökmə, döymə və qaynaqla alınan hissələrdə və iş parçalarında struktur qeyri-bərabərliyini aradan qaldırmaq və hissələrin konstruksiyalarını yenidən kristallaşdırmaq (o cümlədən dənəvər perlit və sementitin mikrostrukturunu əldə etmək). Struktur qeyri-bərabərliyinin aradan qaldırılması ilə mexaniki və texnoloji xüsusiyyətlərin dəyişməsi, daxili gərginliklərin aradan qaldırılması, kövrəkliyin aradan qaldırılması, sərtliyin azalması, möhkəmliyin, çevikliyin və zərbəyə davamlılığın artması, ştamplama və kəsmə ilə emal qabiliyyətinin yaxşılaşması baş verir. Təcrübədə birinci və ikinci növ yumşalma fərqlənir.
Birinci növ yumşalma - Bu, sabit tarazlıq quruluşu əldə etmək üçün qeyri-tarazlıq quruluşu olan hissələrin və iş parçalarının qızdırılmasıdır.
İkinci növ yumşalma - bu, strukturun sabit vəziyyətini əldə etmək üçün hissələrin və iş parçalarının kritik temperaturdan yuxarı qızdırılması, sonra yavaş soyudulmasıdır. Parçaların və iş parçalarının kritik temperaturdan yuxarı qızdırılması metal strukturun tam yenidən kristallaşmasını təmin edir. Məsələn, tökmə və ya döymə zamanı 40 dərəcəli karbon konstruksiya polad böyük ferrit və pearlit taxılları şəklində deformasiya edilmiş bir quruluşa sahib olacaqdır (Şəkil 5, a). Bu polad Ac 3-dən yuxarı bir temperatura qədər qızdırıldıqda, deformasiyaya uğramış struktur austenite çevrilir və yavaş soyuduqda - ferrit və perlitin müntəzəm formasının incə taxılları şəklində tarazlıq quruluşuna çevrilir (Şəkil 5, b). Bu struktur yüksək sərtlik, kövrəklik və aşağı emal qabiliyyəti ilə xarakterizə olunur. Tam tavlama əməliyyatından sonra struktur böyüdülür, perlit dənələri bərabər paylanır, sərtlik azalır və iş qabiliyyəti yaxşılaşır. Bu hissələr və iş parçaları üçün yumşalma prosesinin mahiyyətidir.
düyü. 5. Döküm və döymə (a) və normallaşdırıldıqdan sonra (b) əldə edilən 40 markalı poladın mikro quruluşu
Yüksək keyfiyyətli yumşalmanı təyin edən mühüm amil, polad növündən və karbonun kütlə hissəsindən asılı olaraq dəmir-karbon (sementit) diaqramından müəyyən edilən istilik temperaturunun düzgün seçilməsidir. Beləliklə, hipereutektoid çeliklər Ac 3 + (20 ... 30 ° C) kritik temperatura qədər qızdırılır, hipereutektoid çeliklər Ac 1 + (20 ... 30 ° C) kritik temperaturda natamam tavlanma üçün qızdırılır. Polad kritik temperatur Ac 3 və ya yuxarıda qızdırıldığında Ac m(dərəcədən asılı olaraq) perlitin mikrostrukturu incə dənəli austenitin mikrostrukturuna çevrilir.
Yüksək keyfiyyətli tavlama üçün istilik dərəcəsini və temperaturunu, həmçinin soyutma sürətini düzgün seçmək lazımdır.
Qızartma növləri. Təcrübədə tavlamanın aşağıdakı növləri istifadə olunur: tam, natamam, aşağı temperaturlu, izotermik, səviyyəli və ya diffuziya (şək. 6).
Tam yumşalma deformasiyaya uğramış mikrostrukturunu yenidən kristallaşdırmaq üçün hiperevtekoid və hiperevtekoid poladdan ştamplama, döymə və tökmələrə məruz qalır. Tam tavlama üçün istilik temperaturu Ac 3 kritik nöqtəsindən 20 ... 30 ° C yuxarı seçilir (Şəkil 7, a) və soba ilə birlikdə 500 ° C temperaturda soyudulur, sonra havada soyudulur. Tam yumşalmadan sonra deformasiyaya uğramış struktur düzəldilir, taxıl təmizlənir və hissələrin bütün bölməsində perlit və ferrit taxıllarının vahid paylanması baş verir. Eyni zamanda, sərtlik azalır, möhkəmlik, möhkəmlik və plastiklik artır, kəsmə ilə emal qabiliyyəti yaxşılaşdırılır və ən əsası daxili gərginliklər aradan qaldırılır.
düyü. 6.
düyü. 7. Karbon poladlarının tam (a) və natamam (b) yumşaldılması sxemi:
Natamam tavlama əsasən hiperevtekoid poladdan hazırlanmış hissələr və iş parçaları üçün istifadə olunur. Hiperevektoid poladlar üçün bu növ yumşalma, mikro quruluşu düzgün tarazlıq incə dənəli formanı almış döymə, ştamplama və tökmə üçün istifadə olunur. Natamam tavlama ilə (Şəkil 7, b) hissələr Ac 1 + (20 ... 30 ° C) kritik temperatura qədər qızdırılır, bu temperaturda saxlanılır və soba ilə birlikdə Ac 1 - (20) temperaturda soyudulur. ... 30 ° C), bu temperaturda saxlanılır və sonra soba ilə birlikdə 500 ° C temperaturda soyudulur, sonra hissə havada soyudulur.
Natamam tavlama ilə dənəvər (sferoidləşdirilmiş) perlit və ya dənəvər sementitin mikro strukturu əldə edilir. Bu da daxili stressləri azaldır. Qranul perlitin yeni əldə edilmiş mikro strukturu sərtliyi aşağı salır, plastikliyi və möhkəmliyi artırır. Kəsmə ilə emal qabiliyyəti artır.
Tamamlanmamış yumşalma daxili gərginlikləri aradan qaldırır, əyilmə və mikrokrekinqlərin qarşısını alır və hissələri və iş parçalarını kəsərək emal qabiliyyətini yaxşılaşdırır. Qızdırıldıqda, iş parçaları tamamilə istiləşmək üçün uzun müddət sobada saxlanılır və soba ilə birlikdə soyudulur (60 ° C / saatdan çox olmayan sürətlə). Məqsədinə görə natamam yumşalma və təfərrüatlı şəkildə baş verən fiziki-kimyəvi proseslər sferoidləşdirici tavlamaya bənzəyir.
Aşağı temperaturda yumşalma Döymə, ştamplama və tökmə yolu ilə alınan, strukturu xüsusi deformasiyaya uğramamış, tarazlıq vəziyyətində olan və korreksiya tələb etməyən hissələr və blanklar üçün istifadə olunur, onun yenidən kristallaşmasına ehtiyac yoxdur. Bununla əlaqədar olaraq, daxili gərginlikləri aradan qaldırmaq, kəsmə, çəkmə yolu ilə emal qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün çubuqlar aşağı temperaturda tavlamaya məruz qalır. Bu məqsədlər üçün hissələr Ac 1 kritik nöqtəsindən aşağı qızdırılır. İstilik 150 ° C / saat sürətlə yavaş-yavaş həyata keçirilir, bu temperaturda saxlanılır, uzun müddət məruz qaldıqdan sonra hissələr soba ilə birlikdə və ya havada soyudulur.
İzotermik tavlama lehimli və karbon çeliklərindən hazırlanmış kiçik bölmələrin açıq hissələri. Bu halda, konstruktiv çeliklər Ac 1 kritik nöqtəsindən 30 ... 40 ° C, alət çelikləri isə Ac 3 kritik nöqtəsindən 50 ... 100 ° C temperaturda qızdırılır. Qızdırıldıqdan və istiləndikdən (tutduqdan) sonra hissələr başqa bir sobaya (hamama) köçürülür, burada başlanğıcda əldə ediləndən 50 ... 100 ° C aşağı temperaturda soyudulur.
proses. Bu temperaturda hissələr austenitin dənəvər perlitə tam (izotermik) parçalanmasına qədər saxlanılır. Bu istilik əməliyyatı zamanı sərtlik azalır, möhkəmlik və çeviklik artır, müxtəlif texnoloji əməliyyatlarda kəsilməklə emal qabiliyyəti yaxşılaşır. KhVG dərəcəli alaşımlı poladdan hazırlanmış döymənin izotermik yumşaldılması diaqramı Şəkil 1-də göstərilmişdir. 8, a.
Diaqramdan göründüyü kimi, döymədən sonra döymənin qızdırılması pilləli üsulla həyata keçirilir. Əvvəlcə o, Ac 1 kritik nöqtəsindən 50 ... 100 ° C aşağı soyudulur, bu temperaturda saxlanılır, sonra Ac 1 kritik nöqtəsindən 20 ... 50 ° C-dən yuxarı qızdırılır, bu temperaturda uzun müddət saxlanılır və soba ilə birlikdə soyudulur.
Bir növ izotermik tavlamadır dənəvər perlitə tavlama (Şəkil 8, b). Dənəvər perlitə qızdırmaq austenitin dənəvər perlitə tam parçalanmasına qədər pilləli qızdırma və soyutma yolu ilə həyata keçirilir. Birincisi, istilik Ac 1 + (20 ... 30 ° C) kritik nöqtəyə qədər aparılır, sonra Ac 1 (700 ° C) -dən aşağı bir temperatura qədər soyudulur və sonra yenidən 500 ... 660 ° -ə qədər qızdırılır. C. Son temperaturda uzun müddət məruz qaldıqdan sonra hissələr havada soyudulur.
düyü. səkkiz. KhVG markalı poladdan hazırlanmış döymələrin izotermik yumşaldılması (a) və dənəvər perlitə (b) qızdırılması sxemi:t temperatur; τ vaxtdır; Ac 1, Ac 3 - kritik temperaturlar
Dəmir-karbon ərintilərindən olanlar da daxil olmaqla əksər tökmələrdə kristalların (taxılların) kimyəvi tərkibində heterojenlik əldə edilir - sözdə kristalarası ion (dendritik və ya zonal) likivasiya. Təcrübədə bu kimyəvi heterojenliyi aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur hamarlama , və ya diffuziya , tavlama (homogenləşmə). Bu tip tavlama üçün dökümlər yüksək temperaturda, adətən 1000 ... 1100 ° C-ə qədər qızdırılır, bu temperaturda uzun müddət saxlanılır və sonra soba ilə birlikdə yavaş-yavaş soyudulur. Yüksək temperaturda qeyri-bərabər konsentrasiya edilmiş bəzi kimyəvi elementlərin atomları daha çox hərəkətlilik əldə edir və bir kristaldan digərinə yayılır. Həm böyük kristalların (dendritlərin), həm də kiçik kristalların kimyəvi tərkibində kimyəvi uyğunlaşma var.
Diffuziya ilə tavlamadan sonra, əlavə tam və ya natamam tavlama tələb edən qaba dənəli bir quruluş əldə edilir. Əgər əlavə təzyiqlə müalicə tələb edən iş parçaları bu yumşaldılmaya məruz qalıbsa, bu iş parçaları emaldan əvvəl əlavə yumşaldılmağa məruz qalmır. Belə hissələr yalnız təzyiqlə müalicə edildikdən sonra (döymə, ştamplama, çəkmə) tavlama növlərindən birinə məruz qalır.
Qızartma qüsurları. Yuvlama zamanı texnoloji rejimlərin pozulması səbəbindən aşağıdakı qüsurlar yarana bilər: hissələrin və iş parçalarının həddindən artıq istiləşməsi, həddindən artıq yanması, karbonsuzlaşması və oksidləşməsi.
Həddindən artıq qızdırma yüksək temperaturda temperatur rejiminə riayət edilməməsi və sobada texnoloji cəhətdən əsassız uzun müddət qalma ilə yaranır. Bu vəziyyətdə, həddindən artıq istiləşmə quruluşu adlanan qaba dənəli bir quruluş görünür.
Kobud dənəli strukturda azaldılmış çeviklik, çatlar, dartılma gərginlikləri və hissələrin təhrif edilməsi tendensiyası var. Həmçinin, isti deformasiya üçün boşluqları qızdırarkən, mürəkkəb konfiqurasiyalı məhsulları yuyarkən, texnoloji cəhətdən əsaslandırılmış bir temperaturda kritik və ya uzun müddət məruz qalmadan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək bir temperatura qədər qızdırarkən həddindən artıq istiləşmə baş verə bilər.
Həddindən artıq istiləşmə düzəldilə bilən bir qüsurdur. Bunu düzəltmək üçün bütün temperatur şəraitinə uyğun olaraq tam tavlama aparılmalıdır.
Əhəmiyyətli həddindən artıq istiləşmə taxıl sərhədlərini zədələyən taxılın sürətli böyüməsi ilə müşayiət olunur. Taxıl sərhədlərinin zədələnməsi deyilir yandırmaq ... Metal yüksək temperatur şəraitində uzun müddət saxlandıqda yanma baş verir. Bu zaman bəzən taxıl sərhədlərinin qismən əriməsi və ya onların aktiv oksidləşməsi baş verir. Hissə kövrək olur.
Tükənmə düzəlməz bir qüsurdur və yumşalma qüsurudur.
Dekarburizasiya və oksidləşmə hissələr və iş parçaları duz vannalarında, elektrik və alov sobalarında tavlama zamanı baş verir. Bu istilik üsulları ilə hissələrin səthi müxtəlif qazlarla qarşılıqlı təsir göstərir. Təsir dərəcəsinə və hissələrin səthləri ilə kimyəvi qarşılıqlı təsirinə görə reagentlər oksidləşdirici (oksigen, karbon monoksit, su buxarı) və dekarburizasiyaya (oksigen, hidrogen, su buxarı) bölünür.
Ocaqda oksidləşmənin təbiəti yanacaq və onun kimyəvi tərkibi, sobanın atmosferi, hissələrin sobada qalma müddəti və konstruktiv materialın dərəcəsi ilə müəyyən edilir. Oksidləşmə hissənin səthində metal çöküntüsünün yaranmasına, ölçülərinin dəyişməsinə səbəb olur və kireçdən təmizləmə üçün əlavə texnoloji əməliyyatların bahalaşmasına səbəb olur.
Yuvlama qüsuru kimi dekarburizasiya, soba atmosferində mövcud olan oksigenin karbonu dəmirdən daha erkən oksidləşməsi, yəni karbonun hissənin səthindən dayaz bir dərinliyə yandırılması ilə əlaqədardır. Oksigen eyni vaxtda karbon və dəmiri oksidləşdirirsə, miqyas əmələ gəlir və metal tullantıları meydana gəlir. Ocağın atmosferində buxar varsa, dekarburizasiya çox aktivdir. Dekarburizasiya sərtləşmə qabiliyyətini azaldır və ya ümumiyyətlə sərtləşməyə qarşı müqavimətə gətirib çıxarır, yorğunluq gücünü azaldır və hissələrin səthlərinin kimyəvi xüsusiyyətlərini pisləşdirir.
Parçaların karbonsuzlaşmasının qarşısını almaq üçün soba atmosferində quru hidrogen, karbon monoksit və ya təsirsiz neytral qazlar olmalıdır. Bundan əlavə, yumşalma zamanı hissələr gil, kömür və ya çuqun yonqarları ilə örtülmüş hermetik şəkildə bağlanmış qutularda qızdırılır.
Normallaşma. Normallaşdırma, hissələrin və iş parçalarının kritik bir temperatura qədər qızdırıldığı istilik müalicəsi prosesidir Ac 3 və ya Ac m+ (30 ... 50 ° С), bu temperaturda saxlanılır və havada soyudulur. Normallaşma prosesində incə (səpələnmiş) perlitin mikro strukturu alınır. Eyni zamanda, sərtlik və möhkəmlik bir qədər azalır, plastiklik və zərbəyə davamlılıq artır, kəsmə ilə emal qabiliyyəti artır.
Normallaşma üçün istilik temperaturu polad sinfindən və dəmirin polad hissəsi boyunca içindəki karbonun kütlə payından asılı olaraq seçilir - karbon diaqramı. Normallaşmanın məqsədi poladın tərkibindən, xüsusi təzyiqdən sonrakı müalicədən və hissənin dizaynından asılıdır.
Məsələn, emal qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün yumşaldıcı poladlar tavlama əvəzinə normallaşdırılır. Alət karbon çelikləri də sementit torunu çıxarmaq və incə dispers perlitin strukturunu əldə etmək üçün söndürmədən əvvəl normallaşmaya məruz qalır. Tam tavlamadan sonra 30 polad markası (təslim edildiyi kimi) aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir: gücü - 440 MPa; plastiklik - 17%; sərtlik - 179 HB; təsir gücü КСV - 62 J / sm2. Normallaşmadan sonra eyni xüsusiyyətlər bir qədər dəyişir: gücü 390 MPa; plastiklik - 23%; sərtlik - 143 ... 179 HB; təsir gücü КСV - 49 J / sm2. Nümunə diametri 100 mm-ə qədər olan döymələr üçün götürülür. Gördüyünüz kimi, normallaşmadan sonra, hissələrin metal strukturunun sabitləşməsi səbəbindən mexaniki xüsusiyyətlər çatdırılma vəziyyətindən bir qədər aşağı olacaq. Bu amil iş parçasının emal qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.
Normallaşma prosesində qüsurlar tavlamaya bənzər, lakin daha az ifadə olunan formada görünür. Məsələn, metalın bir qədər istiləşməsi həddindən artıq istiləşməyə səbəb olmur. Qismən dekarburizasiya miqyaslı və metal buxarlarının əmələ gəlməsinə səbəb olmur.
Sərtləşmə. Söndürmə poladın kritikdən yuxarı bir temperatura qədər qızdırılması, bu temperaturda saxlanması və sonradan sürətli soyudulmasıdır. Sərtləşmə nəticəsində sərtlik, möhkəmlik, elastiklik, aşınma müqaviməti və digər mexaniki xüsusiyyətlər artır.
Soyutma dərəcəsi austenit mikrostrukturunun metastabil martenzit mikrostrukturuna parçalandığı kritik sürətdən əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olmalıdır. Məlum olduğu kimi, bu mikrostruktur, austenitin mikrostrukturu kimi, karbonun vahid həll qabiliyyətinə malikdir. Mikro quruluşu sabitləyərək karbonun vahid həllini saxlamaqdır əsas məqsəd sərtləşmə.
Kritik bir soyutma sürətində və ya ondan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olduqda, austenitin fiziki-kimyəvi vəziyyəti onun karbonun vahid həllində qeyd olunur.
Sərtləşmə prosesində, mikro quruluşun dəyişməsi ilə mexaniki xüsusiyyətlər (sərtlik, təsir gücü) dəyişir, fiziki xassələri(maqnit, elektrik müqaviməti və s.) və kimyəvi xassələri (kimyəvi homojenlik, korroziyaya davamlılıq).
Sərtləşdirmənin əsas məqsədi yüksək sərtlik, aşınma müqaviməti, artan güc, elastiklik və azaldılmış çeviklik əldə etməkdir. Bütün bu xüsusiyyətlər istilik müalicəsinin aşağıdakı texnoloji rejimləri müşahidə edildikdə formalaşır:
Sərtləşmə temperaturunun seçimi. Sərtləşmə üçün istilik temperaturu nəzəri olaraq Fe - Fe 3 C diaqramından müəyyən edilir.Karbon çelikləri üçün GSK xəttindən 30 ... 50 ° C olmalıdır (bax. Şəkil 3.6), yəni hipoeutektoid çeliklər üçün üst-üstə düşür. kritik temperatur Ac 3 + (30 ... 50 ° С), eutektoid və hipereutektoid çeliklər üçün - kritik temperatur Ac 1 + (50 ... 70 ° С).
Alaşımlı çeliklər üçün sərtləşmə üçün istilik temperaturu üç üsulla müəyyən edilir: diametrik, maqnit və ya sınaq sərtləşdirmə.
Müəyyən edilmişdir ki, alaşımlı polad kimyəvi tərkibi və mikrostrukturun təbiəti baxımından nə qədər mürəkkəbdirsə, söndürmə üçün istilik temperaturu bir o qədər yüksək olmalıdır, çünki yalnız yüksək temperaturda vanadium, volfram, molibden, titan və karbidlər xrom austenitdə uğurla həll olunur. Bu halda kritik nöqtələr Ac 1, Ac 3 və Ac m... Alaşımlı çeliklərin sərtləşməsi üçün istilik temperaturu kritikdən yuxarı 250 ... 300 ° C, yüksək sürətli çeliklər üçün isə 400 ... 450 ° C artır.
İstilik və soyutma rejimləri.İstilik müddəti hissələrin və iş parçalarının bölməsindən, istilik cihazlarının dizaynından və gücündən asılıdır. Məsələn, elektrik hava sobalarında qızdırıldıqda, istilik müddəti orta hesabla hissənin 1 mm-ə 1 dəqiqə nisbətində müəyyən edilir. Duz vannalarında istilik müddəti elektrik sobalarına nisbətən 2 dəfə azdır, çünki bu hamamlarda istilik dərəcəsi 2 dəfə yüksəkdir. Parçaları əvvəlcədən müəyyən edilmiş bir temperatura qədər qızdırdıqdan sonra, ifşa tam faza çevrilənə və bütün bölmə üzərində istiləşməyə qədər aparılır. Saxlama müddətinin göstəricisi orijinal perlit + ferrit strukturunun austenit strukturuna çevrilməsidir. Təcrübə göstərir ki, hissələrin əvvəlcədən təyin edilmiş istilik temperaturu hissələrin rəngi sobanın rənginə (altı, divarlar, dam) bərabər olduqda baş verir.
Həm istilik dərəcəsi, həm də yan (mənfi) hadisələr istilik cihazlarında (döşəmə, soba, vanna) ətraf mühitdən asılıdır. Mənfi hadisələrə bərkimiş hissələrin dekarburizasiyası və oksidləşməsi daxildir. Döymə və elektrik (mufel) sobalarının tərkibində hava var, onun oksigeni bərkidiləcək hissələri oksidləşdirir. Duz vannalarında duzlar yalnız oksidləşmir, həm də hissələri karbonsuzlaşdırır. Erimiş metal (qurğuşun) olan hamamlar sərtləşmə üçün qızdırılan hissələrə heç bir mənfi təsir göstərmir.
Austenit strukturunu tam əldə etmək üçün hissənin qızdırılması vaxtının təxminən 1/5 hissəsi lazımdır. Texnoloji cəhətdən əsaslandırılmış istilik, saxlama və soyutma rejimləri müşahidə edilərsə, yüksək daxili gərginliklərin görünüşü, çatların əmələ gəlməsi və digər sərtləşmə qüsurları istisna edilir. Digər tərəfdən, texnoloji vaxt rejimi səthin oksidləşməsini və hissələrin dekarburizasiyasını istisna edir.
Sərtləşdiriləcək hissələrin quruluşu və xüsusiyyətləri söndürmə zamanı soyutma sürətindən asılıdır. Austenit strukturunun söndürmə strukturuna (martenzitə) çevrildiyi soyutma sürətinə kritik söndürmə sürəti deyilir. Bu vaxt rejimi hissənin tələb olunan mikrostrukturundan asılı olaraq seçilir. Ən yüksək soyutma dərəcəsi martensitin mikro strukturunu, ən aşağı (təbii) - sorbitol verir.
Söndürmə mediası. Söndürmə mühiti və onun soyutma qabiliyyəti austenitin parçalanmasının yeni formalaşmış mikrostrukturunda karbonun vahid həllinin fiksasiyasını təmin edir. Ostenitin martenzitə parçalanması üçün temperatur intervalında daxili gərginlikləri azaltmaq üçün yavaş soyutma tələb olunur. Tam sərtləşmə əldə etmək üçün müxtəlif soyutma qabiliyyəti olan soyuduculardan istifadə olunur. Bu qabiliyyət bir neçə amildən asılıdır: soyuducunun temperaturlarının aşağı salınması, metalın istilik tutumu, onun istilik keçiriciliyi, soyuducu mühitin sabit temperaturunun saxlanması, dövriyyə sürəti, buxarlanma temperaturunun azaldılması və soyuducunun özlülüyünün azaldılması. Bütün bu amillər soyutma sürətini artırır.
Aşağıdakı məhlullar və mayelər söndürmə mühiti kimi istifadə olunur: su, natrium xloridin sulu məhlulu, yağ, hava, minerallar və digər materiallar.
Təsir gücünə görə soyuducular aşağıdakı qruplara bölünür:
Soyutma sürəti həm də bərkidiləcək hissənin soyudulması (batırılması) üsulundan asılıdır. Bu halda, bərkidiləcək hissə suya və ya yağa batırıldıqda, soyutmanın üç mərhələsi fərqlənir:
Bütün bu mərhələlərdə, temperatur şəraiti mərhələdən mərhələyə nə qədər aşağı olarsa, soyutma sürəti bir o qədər tez olur. Bu həm də nüvənin qaynama diapazonundan asılıdır.
Bu və ya digər növ soyutma mühiti texnoloji məqsədəuyğunluqdan, hissənin metalının kimyəvi tərkibindən, tələb olunan fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərdən asılı olaraq seçilir.
Su və onun məhlulları daha güclü soyuduculardır. Eyni zamanda, suyun əhəmiyyətli mənfi cəhətləri var. Söndürmə zamanı suyun temperaturu yüksəldikcə onun soyutma qabiliyyəti kəskin şəkildə aşağı düşür. Bundan əlavə, su martensitik çevrilmənin temperatur diapazonunda yüksək soyutma sürətinə malikdir.
Duzların, qələvilərin, sodanın sulu məhlulları soyutma sürətini artırır və həmçinin nüvələrin qaynama diapazonunu artırır. Soyuducu vasitə kimi istifadə edilən müxtəlif növ yağlar soyutma sürətini azaldır və martensitik çevrilmə prosesləri daha sabitdir. Yağların çatışmazlıqlarına onların alışqanlığı və hissələrin səthində yanıqların əmələ gəlməsi daxildir.
Sərtləşmə və sərtləşmə qabiliyyəti. Sərtləşmə qabiliyyəti poladdakı karbonun kütlə hissəsindən asılıdır. Poladda karbonun kütlə payı nə qədər çox olarsa, bu poladın sərtləşməsi bir o qədər yüksək olar. Karbonun kütlə payı 0,3% -ə qədər olan poladlar, həmçinin GOST 380-2005-ə uyğun olaraq adi keyfiyyətli karbon konstruksiya çelikləri sərtləşməyə dözmür, çünki bu polad qrupunda karbon geniş hüdudlarda dəyişir. Nəzərə alsaq ki, sərtləşmə üçün temperatur seçimi karbonun kütlə hissəsindən asılı olaraq həyata keçirilir və adi keyfiyyətli poladlarda onun tərkibini dəqiq müəyyən edə bilmirik, bu qrup poladlar bərkidilmir.
Karbon konstruksiya keyfiyyəti və karbonun kütlə payı 0,3% və daha yüksək olan alaşımlı çeliklər və bütün alət çelikləri bərkidilir.
Çeliklərin sərtləşməsi dedikdə sərtləşmənin dərinliyi, yəni sərtləşmə zamanı martensit, troostit və ya sorbitolun mikro strukturlarını əmələ gətirmək qabiliyyəti başa düşülür.
Sərtləşmə qabiliyyəti kritik soyutma sürətindən və nəticədə austenitin mikro strukturunu dəyişməmək qabiliyyətindən asılıdır. Soyuq vəziyyətdə qalan ostenitin quruluşuna həddindən artıq soyumuş austenit deyilir.
Əgər hissənin bütün bölmə üzrə kritik soyutma sürəti bərabərdirsə, o zaman hissə bərkimə qabiliyyətinə malik olacaq, yəni bütün bölmə üzərində martensit quruluşu olacaqdır. Bütün bölmə üzrə soyutma sürəti nüvəyə doğru azalarsa, nüvədə ferrit, ferrit + perlit, sorbitol və ya troostit olacaqdır. Böyük bir kəsikli hissələrin nüvəsi praktiki olaraq söndürülməni qəbul etmir, çünki nüvənin soyutma sürəti yavaş, təbii olacaqdır.
Bütün ərinti elementləri sərtləşmə qabiliyyətini artırır. Məsələn, nikel sərtləşmə və sərtləşmə qabiliyyətinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına kömək edir. Manqan, xrom, volfram və molibden söndürmə və istiləşmə temperaturunu artırır, həmçinin hissələrin və alətlərin bərkidilməsini və sərtləşməsini artırır, buna görə də sərtləşməyə məruz qalan bütün ərinti poladları yüksək sərtliyə malikdir, karbon çelikləri isə daha aşağı sərtliyə malikdir. Bütün bölmə boyunca sərtləşmə ilə hissənin sərtliyi eyni olacaqdır. Kor sərtləşmə ilə, səthdən nüvəyə qədər azalacaq. Səthdə hissə martenzit quruluşa, nüvədə isə troostit quruluşa malik olacaqdır. Poladda karbonun kütlə payı nə qədər aşağı olarsa, troostit strukturu bir o qədər böyükdür və sərtlik bir o qədər aşağı olur və əksinə.
Söndürmə zamanı hissələrin sərtləşməsi kritik parametr kimi qiymətləndirilir. Bu parametr hissələrin maksimum diametri (bölməsi), nüvəsində yarı martensitik bərkimiş struktur olacaq. Tipik olaraq, karbon konstruksiya və alət çelikləri üçün kritik parametr 10 ... 20 mm, alaşımlı çeliklər üçün - 100 mm və ya daha çox (karbon və alaşımlı elementlərin kütləvi hissəsindən asılı olaraq). Bundan əlavə, sərtləşmə qabiliyyəti soyuducu mühitdən asılıdır. Su yağdan daha yüksək sərtlik verir.
Söndürüldükdən sonra 0,2% karbon kütləsi olan polad (suda soyudulur) 25 HRC sərtliyinə, söndürüldükdən sonra 0,5% karbon kütləsi olan polad isə 45 HRC sərtliyə malik olacaqdır. Buna görə də, poladda nə qədər çox karbon varsa, sərtləşmə zamanı əldə edilən hissənin sərtliyi bir o qədər yüksək olur və buna görə də sərtləşmə dərinliyi bir o qədər çox olur. Karbon alət çeliklərinin sərtləşmə dərinliyini müəyyən etmək üçün nümunələr 100 mm uzunluğunda kvadrat və ya dairəvi kəsiklərin (21 ... 23 mm) yüksək temperlənməsindən sonra hazırlanır. Nümunələrin ortasında 5 ... 7 mm dərinlikdə bir kəsik aparılır. Hazır nümunələr aşağıdakı temperaturlarda söndürülür: 760; 800; 840 ° C. Sərtləşdirilmiş nümunələr sarkaçlı surətçıxarma maşınlarında (və ya mətbuatda) məhv edilir. Qırılma vəziyyəti və növü bərkimə qabiliyyətinin (bərkləşmiş təbəqə) və ya bərkiməməsinin (bərkitilməmiş təbəqə), həddindən artıq qızma və ya bərkimə çatlarının dərinliyini müəyyən edir.
Müxtəlif temperaturlarda bərkimiş nümunələrin sərtləşmə dərinliyinin qrupu (və ya nöqtəsi) standart şkala uyğun olaraq müəyyən edilir. Standart miqyasda, hər bir qrup (0-dan V) sərtləşmə qabiliyyəti, sərt nüvə, bərkiməmiş zona və bərkimiş çatlar vasitəsilə 0,3 mm-dən 9 mm-ə qədər sərtləşmə dərinliyinə uyğundur. Bütün bunlar nümunələrin qırılması ilə vizual olaraq müəyyən edilir. Bundan əlavə, nümunələrin sınığı sərtləşmə strukturunu (martensit, yarımmartensit, troostit, sorbitol) və ya bərkiməmiş zonanı (perlit və ya ferrit + perlit) müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
şək. 9, bir şərti olaraq suda söndürüldükdən və soyuduqdan sonra diametri 12 ... 60 mm olan 40 polad dərəcəli (QOST 1050-88 *) nümunələrini göstərir. Nümunələr 1 - 4 martensit strukturunun meydana gəlməsi ilə tam sərtləşmə alır (davamlı sərtləşmə). Diametrin artması ilə davamlı söndürmə meydana gəlir, lakin strukturlar kritik söndürmə sürətindən asılı olacaq: martensit, yarı martensit, troostit və sorbitol. Nümunənin kəsişmə sərtliyi də dəyişəcək və strukturdan asılı olaraq 25 ... 46 HRC təşkil edəcək. Nümunə diametrinin artması ilə kritik söndürmə sürəti azalır. Nümunənin en kəsik strukturu aşağıdakı kimi olacaq: martensit, yarımmartensit, troostit, sorbitol və perlit (və ya perlit + ferrit). Nümunənin kəsişmə sərtliyi 25 ... 46 HRC olacaqdır. Sorbitol+perlit strukturuna malik olan nümunənin nüvəsi yüksək təsir gücünə və gücünə malik olacaqdır.
düyü. 9. a - suda söndürüldükdən və soyuduqdan sonra; b - yağda söndürüldükdən və soyuduqdan sonra; - martensit; - yarı martensit; - troostit; - sorbitol; - perlit (və ya perlit + ferrit)
Davamlı söndürmə (suda soyutma) ilə 1 - 4 nümunələri kövrək olacaq.
Təcrübədə sərtləşmə qabiliyyətini təyin etmək üçün aşağıdakı üsullardan istifadə olunur:
Davamlı sərtləşməni tələb edən hissələrin diametrini təyin etmək üçün aşağıdakı şərt yerinə yetirilməlidir: kritik sərtləşmə diametri məhsulun diametrindən böyük olmalıdır.
Poladın bərkimə qabiliyyətini son sərtləşdirmə üsulu ilə təyin edərkən, müxtəlif diaqramlara görə sərtləşmə dərinliyini təyin etmək tövsiyə olunur.
Sərtləşmə qüsurları. Sərtləşmə rejimlərinin pozulması (istilik temperaturu, soyutma üsulları və s.) hissələrdə və alətlərdə müxtəlif növ qüsurlara səbəb ola bilər:
Tətil. Tətil aşağı temperaturda (150 ... 650 ° C) söndürüldükdən sonra hissələrin qızdırılmasının texnoloji prosesidir, yəni Ac 1 kritik nöqtəsindən aşağı, bu temperaturda tutan və havada yavaş təbii soyutma.
Temperləşdirmənin məqsədi bərkidildikdən sonra hissələrdə daxili gərginliklərin aradan qaldırılması, zərbə möhkəmliyinin artırılması, kövrəkliyin azalması və sərtliyin qismən azalmasıdır. Bu göstəricilər hissənin metalının sabit strukturunun əldə edilməsi ilə əlaqədar əldə edilir. İstiləşmə temperaturu bərkidiləcək hissələrin növündən və istiləşmənin məqsədindən asılıdır. Təcrübədə aşağı, orta və yüksək məzuniyyətlərdən istifadə olunur.
Aşağı tətil Daxili gərginlikləri aradan qaldırmaq, lehimli və karbon polad alətlərin zərbəyə davamlılığını artırmaq üçün istifadə olunur. Aşağı temperləmə zamanı hissələr 150 ... 250 ° C temperaturda qızdırılır, bu temperaturda saxlanılır və havada soyudulur. Eyni zamanda, sərtləşmədən sonra alınan kəsici alətin sərtliyi və aşınma müqaviməti qorunur.
Kəsmə və ölçmə alətləri, bilyalı və diyircəkli podşipniklərin hissələri, daimi maqnitlər, ərintilənmiş konstruktiv korpusla bərkimiş və yüksək möhkəmliyə malik poladlardan hazırlanmış maşın hissələri aşağı temperlənməyə məruz qalır.
Orta tətil Elastik hissələr üçün istifadə olunur: yaylar, yaylar, zərb və ştamplama alətləri, burulma çubuqları və s. Bu tip temperləmə zamanı hissələr 300 ... 500 ° C temperaturda qızdırılır, bütün bölmə üzərində qızdırılır və soyudulur. havada. Soyuduqdan sonra temperli troostit quruluşu əldə edilir. Temperlənmədən sonra söndürmə zamanı əldə edilən hissələrin sərtliyi nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır. Zərbənin möhkəmliyi kəskin şəkildə yüksəlir, bu da siklik sərtliyin artmasına səbəb olur (bu xüsusiyyət elastik hissələr üçün lazımdır).
Yüksək tətil yüksək yük altında işləyən yüksək keyfiyyətli karbon konstruksiya və ərinti poladlarından maşın hissələri üçün istehsal olunur: vallar, millər, dişli bloklar, kam muftalar, cırtdanlar və s. Söndürmə və yüksək temperlənmədən sonra hissələrin sərtliyi poladın növündən asılı olaraq 35-dir. ... 47 HRC.
Yüksək temperləmə zamanı hissələr 500 ... 650 ° C temperaturda qızdırılır, bu temperaturda saxlanılır və havada soyudulur (bəzi hallarda soba ilə birlikdə). Temperlənmədən sonra hissələrdə temperli sorbitol olacaq. Hissə yüksək aşınma müqavimətinə, möhkəmliyə, möhkəmliyə və nisbi çevikliyə malik olacaqdır. Təcrübədə istilik zamanı hissələrin deformasiyası ilə yüksək temperləmə də istifadə olunur (şək. 10). Hissənin deformasiyası Ac 1 və Ac 3 kritik temperaturları arasında aparılır. Deformasiyadan sonra hissələr yavaş-yavaş Ac 1-dən aşağı bir temperatura qədər soyudulur, sonra qızdırılır, saxlanılır və yavaş-yavaş soyudulur.
düyü. 10. t temperatur; τ vaxtdır; Ac 1, Ac 3 - kritik temperaturlar; M n - martensitik çevrilmənin başlanğıcının temperaturu
Təkmilləşdirmə - bu, poladın bərkiməsi, sonra yüksək temperləmədir. Bu istilik əməliyyatı əhəmiyyətli, o cümlədən alternativ, yük altında işləyən və 30, 35, 40, 45, 50, 40X və s.
Yaşlanma mikrostrukturunda nəzərəçarpacaq dəyişiklik olmadan ərintilərin xassələrinin dəyişdirilməsi prosesidir. Sərtliyin, gücün və plastikliyin dəyişməsi normal şəraitdə (18 ... 20 ° C) həyata keçirilirsə, onda belə yaşlanma təbii adlanır. Proses yüksək temperaturda (120 ... 150 ° C) baş verirsə, yaşlanma süni adlanır.
Təbii yaşlanma zamanı hissələr bir neçə ay, süni qocalma zamanı - 24 ... 36 saat davam edir.Qocalma zamanı hissələrin strukturunda kimyəvi elementlərin (karbon, silisium və manqan, həmçinin ərintilər əlavələri) həllolma qabiliyyəti sabitləşir və strukturları onlarla birlikdə sabitləşir.
İstilik müalicəsi kimi temperləmə söndürüldükdən sonra məcburi bir əməliyyatdır və hissələri soyuduqdan dərhal sonra söndürmə ilə eyni vaxtda həyata keçirilir.
Səthin bərkidilməsi. Maşın hissələrinin, mexanizmlərinin və alətlərinin istismarı zamanı hissələrin və alətlərin işçi (sürtünmə) səthləri köhnəlir və yenidən üyüdülmə və ya tam dəyişdirilmə tələb olunur.
İşçi səthlərin aşınması, hətta dayaz dərinliklərdə belə ciddi nəticələrə səbəb ola bilər. İşçi səthlərə yüksək aşınma müqaviməti, etibarlılıq və davamlılıq vermək üçün bu səthlərin bərkidilməsinin müxtəlif texnoloji üsullarından istifadə olunur. Aşağıdakı örtük növləri var:
Ayrı bir qrup kimyəvi birləşmələrdən olan örtüklərdən ibarətdir: karbidlər, nitridlər və oksidlər.
Texnoloji proseslərdə görünən fərqlərlə işləyən (sürtünmə) səthlərin gücləndirilməsi, temperaturun və ya digər fiziki-kimyəvi proseslərin təsiri altında onları hər hansı metal və ya qeyri-metal ilə doyurmaqdan ibarətdir.
Kimyəvi istilik müalicəsi təyinatına görə iki qrupa bölünür:
Beləliklə, kimyəvi-termik müalicə adətən texnoloji proses adlanır ki, bu da hissələrin səth qatının yüksək temperaturda diffuziya üsulu ilə metallar və ya qeyri-metallarla doyurulmasından ibarətdir.
Kimyəvi istilik müalicəsi sərtliyi, aşınma müqavimətini, korroziyaya və yorğunluğa davamlılığı və dekorativ bitirmə işlərini artırmaq üçün istifadə olunur.
Hissələrin kimyəvi istilik müalicəsi atomları bu hissələrin səthinə yayıla bilən hər hansı bir mühitdə (karbürizator) həyata keçirilir. Kimyəvi istilik müalicəsi prosesləri üç mərhələdən ibarətdir: dissosiasiya, adsorbsiya və diffuziya. Dissosiasiya - bu, diffuziya yolu ilə hissələrin metallarında (ərintilərində) həll oluna bilən kimyəvi elementlərin (metallar və qeyri-metallar) atomlarının sərbəst buraxılmasıdır. Bu proses qazlı mühitdə baş verir. Adsorbsiya - bu kimyəvi elementlərin (metallar və qeyri-metallar) təcrid olunmuş (dissosiasiya olunmuş) atomlarının hissələrin səthləri ilə təması və hissələrin metal atomları ilə kimyəvi bağın əmələ gəlməsidir.
Diffuziya hissələrin metalının atom qəfəslərinə doymuş elementin nüfuz etməsi prosesidir.
Hissələrin istilik temperaturu nə qədər yüksək olarsa, hər üç mərhələ daha sürətli keçir. Proses xüsusilə kritik temperaturlara bərabər olan temperaturlarda aktivdir, çünki bu temperaturlarda hissələrin metalının atom qəfəslərinin yenidən qurulması baş verir. Yenidən qurulma prosesində diffuz elementin atomları uğurla atom qəfəslərinə daxil edilir və ya onlarda hissələrin metal atomlarını əvəz edir.
Kimyəvi istilik müalicəsi istilik müalicəsi ilə müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir:
düyü. on bir. 1 - bərk karbürizator; 2 - şahidlər; 3 - məhlul qutusu; 4 - sementlənmiş hissələr
Sementləşdirmə. Sementləşdirmə kimyəvi-termik əməliyyatdır, onun zamanı hissələrin səth təbəqəsi karbonla doyurulur. Sementləmə, nüvənin yüksək təsir gücünə malik hissələrin səthinin yüksək sərtlik, aşınma müqavimətini əldə etmək üçün həyata keçirilir. Sürtünmə və alternativ yüklər altında işləyən, karbon kütləsi 0,25% -ə qədər olan poladdan hazırlanmış sementləmə hissələri: dişli çarxlar, dişli bloklar, paylayıcı və cam rulonları, kamalar, klapan itələyiciləri və digər hissələr, habelə ölçü aləti - ölçü cihazları, şablonlar, zondlar və s. hissələrin və alətlərin səthi bəzi hallarda 1,4 mm dərinliyə qədər karbonla doyurulur, adətən bu təbəqə 0,8 mm-dir. Parçaların səthinə doymuş karbonun kütlə payı 0,8 ... 1,0% -ə çatır. Karbonun konsentrasiyası hissənin səthindən nüvəyə doğru azalır. Beləliklə, struktur karbondan və aşağı alaşımlı çeliklərdən hazırlanmış hissələr sərtləşmə ilə yaxşılaşmanı qəbul etməyən korpusun sərtləşməsinə məruz qalır.
Kimyəvi istilik müalicəsinin aparıldığı işçi maye karbürizator adlanır. Bərk, maye və qaz karbürizatorlarında karbürləşdirməni fərqləndirin. Möhkəm bir karbürizatorda karbürləşdirmə üçün, karbürləşdiriləcək hissələr polad qutuya yerləşdirilir (şəkil 11), karbürizatorla bərabər şəkildə tökülür. Karbürizatorla eyni vaxtda şahidlər adlanan nəzarət nümunələri yerləşdirilir. Qızdırma və saxlama prosesində nəzarət nümunələri götürülür və onlardan texnoloji prosesin gedişi müəyyən edilir.
şək. 12 doyma dərinliyindən asılı olaraq karbon konsentrasiyasının asılılığını göstərir. Beləliklə, 0,1 mm doyma dərinliyində karbon konsentrasiyası 1%, 0,2 mm - 0,9%, 1 mm - 0,6%, 1,6 mm - 0,16% -ə çatır. Sürtünmə hissələrinin (dişli çarxlar, dişli çarxlar, millər, oxlar və s.) səthlərində karbonun belə konsentrasiyası təmas cütlüyünün etibarlılığını və davamlılığını təmin edir.
düyü. 12.
Sementləşmə zamanı karbonla doyma dərinliyindən asılı olaraq müxtəlif mikrostrukturlar əmələ gəlir (şək. 13). İstilik müalicəsindən əvvəl, 1 mm dərinlikdə, sementit strukturu, 1 mm-dən çox - perlit və daha sonra - ferrit olacaqdır. 1 mm dərinlikdə istilik müalicəsindən (söndürmə) sonra martensit, sonra troostit və sorbitolun bir quruluşu olacaq. 2 ... 3 mm-dən çox dərinlikdə - orijinal quruluş.
düyü. on üç. Karbonla doyma dərinliyindən asılı olaraq karbürləşdirmə zamanı müxtəlif mikrostrukturlar əmələ gəlir:1 - hipereutektoid zona (P + C); 2 - eutektoid zonası (P); 3 - hipoeutektoid zona (P + F); 4 - nüvə
Qaz sementasiyası kütləvi istehsalda əsas kimyəvi-termik prosesdir. Qazın karbürləşdirilməsi karbürləşdirilmiş atmosferdə mufel və ya şaft sobalarında aparılır. Fırınların atmosferi metan, kerosin və ya benzol ilə karbürləşdirilir. Qazın karbürləşdirilməsindən sonra söndürmə, daha sonra aşağı temperləşdirmə istifadə olunur. Qazın karbürləşdirilməsi prosesi idarə etməyə imkan verir ki, bu da öz növbəsində istehsalın mexanikləşdirilməsi və avtomatlaşdırılmasına şərait yaradır.
Sementləşdirmə zamanı aşağıdakı qüsurlar əmələ gəlir:
Karbürləşdirici maddələrin kimyəvi tərkibinə, istilik və vaxt rejimlərinə riayət etməklə bu qüsurların görünüşünün qarşısını almaq olar. Maşın hissələrinin qüsurlarının düzəldilməsi əlavə normallaşdırma və sonrakı kimyəvi-termik müalicə ilə həyata keçirilir.
Nitridləşmə. Nitridləşmə, hissələrin səthlərinin azotla doyduğu kimyəvi termik müalicə prosesidir. Nitridləmə yüksək səth sərtliyini, aşınmaya davamlılığını, yorğunluğa davamlılığı və sürtünməyə davamlılığı əldə etmək, dözümlülük həddini, atmosferdə, şirin suda və su buxarında korroziyaya davamlılığı, həmçinin müxtəlif hissələrin və alətlərin kavitasiyaya davamlılığını artırmaq üçün aparılır. Nitridləmə dekorativ bitirmə üçün də istifadə olunur. Nitridlənmiş təbəqənin dərinliyi 0,5 mm-ə qədər ola bilər və 1000 ... 1100 HV sərtliyinə malikdir, bu da sementitdən daha sərtdir. Prosesin müddəti (90 saata qədər) və yüksək qiymətə görə, nitridləşmə karbürləşdirmədən daha az istifadə olunur. Nitridləmə prosesi ammonyak mühitində 500 ... 600 ° C temperaturda aparılır. Qızdırıldıqda, atomik azot hissələrin səthinə yayılan ammonyakdan ayrılır. Azotlama prosesini sürətləndirmək üçün iki mərhələli sikldən istifadə olunur (şək. 14). Bu azotlama texnologiyası prosesi 1,5 - 2 dəfə sürətləndirir. Əvvəlcə hissə 500 ... 520 ° C temperaturda qızdırılır, sonra 580 ... 600 ° C temperaturda sürətli istilik aparılır, sonra isə - soba ilə və ya havada uzun müddət məruz qalma və soyutma .
düyü. 14. t temperatur; τ - vaxt
Maye nitridləmə 570 ° C temperaturda azot tərkibli duzların əriməsində aparılır. Maye azotlama prosesi on dəfə sürətləndirir və hissənin özlülüyünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Maye azotlamanın dezavantajı zəhərli sianid duzlarının istifadəsidir.
Beləliklə, nitridləmə çoxməqsədlidir texnoloji əməliyyat müxtəlif karbon və xəlitəli konstruksiya, alət və xüsusi poladların (korroziyaya davamlı, istiliyədavamlı və istiliyədavamlı), odadavamlı və sinterlənmiş materialların, eləcə də qalvanik və diffuziya materiallarının möhkəmliyini və digər xassələrini artırmaq üçün aparılan kimyəvi-termik müalicə örtüklər.
Nitridləşmə zamanı qüsurlar baş verə bilər. Deformasiya və hissələrin ölçüsünün dəyişməsi azotlu təbəqənin həcminin artması ilə əlaqədar böyük daxili gərginliklərlə əlaqədar yaranır. Emal zamanı bu qüsuru aradan qaldırmaq üçün ölçülərin nitridlənmiş təbəqənin dərinliyinin 4 ... 6% -i qədər qiymətləndirilməməsini təmin etmək lazımdır.
Kövrəklik və soyulma azotlu təbəqə azotla həddindən artıq doymuş olduqda baş verir. Səthdə 0,05 mm dərinliyə qədər kövrək qabıq əmələ gəlir və onun soyulması baş verir. Bu qüsur üyüdülmə ilə aradan qaldırılır.
Azaldılmış sərtlik, ləkələnmiş sərtlik və ya azotlu təbəqənin azaldılmış dərinliyi ətraf mühitin kimyəvi tərkibinə əməl edilmədikdə, hissələrin səthinin zəif hazırlanması və istilik rejiminin pozulması zamanı meydana çıxan qüsurlardır. Bu qüsurların yaranmasının qarşısını almaq üçün hissələrin nitridləşməyə hazırlanması üçün texnoloji tələbləri yerinə yetirmək və texnoloji prosesin ardıcıllığına riayət etmək lazımdır.
Sianidləşmə və nitrokarbürləşdirmə. Sianidləşmə hissələrin səthinin eyni vaxtda karbon və azotla doyurulması prosesidir. Karbon kütlə payı 0,3 ... 0,4% olan çeliklərdən hazırlanmış hissələr siyanidləşməyə məruz qalır. Siyanlaşdırma səthin sərtliyini, möhkəmliyini, aşınmaya davamlılığını, dayanıqlığını və digər mexaniki və əməliyyat xüsusiyyətlərini artırmaq üçün həyata keçirilir. Kimyəvi-termik müalicənin digər növləri ilə müqayisədə sianidləşmə bir sıra üstünlüklərə malikdir: mürəkkəb formalı hissələri emal etmək imkanı, qısa emal müddəti, emal zamanı hissələrin praktiki olaraq heç bir əyilmə və deformasiyaya uğramaması. Dezavantajlar kimi, toksiklik səbəbindən əməyin mühafizəsinin yüksək xərcləri və siyanür duzlarının yüksək qiyməti qeyd edilməlidir. Bütün bunlar sianid hissələrinin qiymətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
Maye və qaz siyanidləşməsini fərqləndirin. Qazın siyanidləşməsinə nitrokarburizasiya deyilir.
Maye siyanidləşmə ərimiş natrium siyanid duzlarının olduğu mühitdə aparılır. 820 ... 850 və ya 900 ... 950 ° C temperaturda aparılır. 820 ... 850 ° C temperaturda, 30 ... 90 dəqiqə ərzində həyata keçirilən proses, karbon və azotla doymuş, 900 ... 950 ° C-də 0,35 mm qalınlığa qədər bir təbəqə əldə etməyə imkan verir. 2 ... 6 saat ərzində - 2 mm qalınlığa qədər bir təbəqə. şək. 15-də sianid təbəqəsinin qalınlığının temperaturdan və prosesin müddətindən asılılığı göstərilir. Məsələn, 890 ° C temperaturda 2 saat saxlama müddəti ilə sianid təbəqəsinin dərinliyi 0,6 mm-ə çatır, 830 ° C temperaturda 4,5 saat saxlayarkən - həmçinin 0,6 mm.
Sianidləşmədən sonra söndürmə və aşağı temperləşdirmə aparılır. Siyanid təbəqəsinin sərtliyi 58 ... 62 HRC-ə çatır.
Təcrübədə ərimiş sianid duzlarında aşağı temperaturda sianidləşmə yüksək sürətli poladlardan hazırlanmış alətlərin karbürləşdirilməsi üçün istifadə olunur. 1,0 ... 1,5 saat məruz qalma ilə 540 ... 560 ° C temperaturda həyata keçirilir.Bu müalicə nəticəsində siyanür təbəqəsi 950 ... 1100 HV sərtliyə malik olacaqdır.
düyü. 15.
Sianidləşmə prosesində karbonun kütlə payı 1%, azot - 0,2% -ə çatır. Bu göstəricilər sianidləşmə temperaturundan asılıdır (şək. 16).
Diffuziya metallaşması. Yüksək temperaturda diffuziya yolu ilə hissələrin səth qatının doyma prosesi
düyü. on altı. Sianidləşmə prosesində karbon (C) və azotun (N) tərkibi
müxtəlif metalların diffuziya metallaşması adlanır. Bərk, maye və qaz karbürizatorlarında (metalizatorlarda) həyata keçirilə bilər.
Bərk metalizatorlar ferroərintilərdən ibarət toz qarışıqlarıdır: ferroxrom, metal xrom, ammonium xlorid və s.
Maye metalizatorlar adətən sink, alüminium və s. kimi ərimiş metallardır.
Qaz metalizatorları metalların uçucu xloridləridir: alüminium, xrom, silisium, titan və s.
Hissələrin yayılmış metalından asılı olaraq diffuziya metallaşmasının aşağıdakı növləri fərqləndirilir: alüminiumlaşdırma (alüminium ilə doyma), xromlama, titanlaşdırma, volframlama, sulfasiya (kükürdlə doyma), borlama və s.
Qidalanma 700 ... 1 100 ° C temperaturda aparılır. α-dəmirin strukturunda olan səth təbəqəsində alüminium əriyir, səthdə atmosferdə və dəniz suyunda yüksək korroziyaya davamlılığa, həmçinin 800 temperaturda yüksək miqyaslı müqavimətə malik olan sıx alüminium oksid təbəqəsi əmələ gəlir. ... 850 ° C, sərtlik 500 HV. Alüminiumlaşdırma yüksək temperaturda işləyən hissələrdə aparılır: mühərrik klapanları, termocütlər üçün qapaqlar və s. Alüminiumlaşdırma aşağıdakı üsullarla aparılır: toz qarışıqlarında, ərimiş alüminiumda, elektrolizdə, alüminium ilə aerozollarda və qazla çiləmə. Xrom örtük aqressiv mühitlərdə işləyən hissələri ifşa edin: buxar qurğularının hissələri, buxar-su cihazları, yüksək temperaturda qaz mühitində işləyən hissələr və birləşmələr. Xromlama toz qarışıqlarında, vakuumda, ərimiş xromda, qazlı mühitdə və keramika kütlələrində aparılır. 0,15 mm dərinliyə qədər xromla doymuş səth qaz atmosferində 800 ° C temperaturda, şirin və dəniz sularında və zəif turşularda miqyasda davamlıdır. İstənilən polad xromlanmışdır. Səthdəki xrom örtüklü təbəqənin sərtliyi 1200 ... 1300 HV-ə çatır. Xrom örtükdən sonra sərtliyi və möhkəmliyi artırmaq üçün hissələr normallaşdırılır.
Sərtləşdirmə müalicəsinin texnoloji proseslərindən biri termomexaniki müalicə (TMT).
Termomekanik müalicə materialların quruluşunu və xassələrini dəyişdirmək üçün birləşmiş üsullara aiddir.
Termomexaniki müalicə plastik deformasiya və istilik müalicəsini birləşdirir (əvvəlcədən deformasiya edilmiş poladın austenitik vəziyyətdə bərkiməsi).
Termomekanik müalicənin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, gücün əhəmiyyətli dərəcədə artması ilə plastiklik xüsusiyyətləri bir qədər azalır və təsir gücü aşağı temperləmə ilə söndürüldükdən sonra eyni polad üçün təsir gücündən 1,5 ... 2 dəfə yüksəkdir.
Deformasiyanın aparıldığı temperaturdan asılı olaraq yüksək temperaturlu termomexaniki emal (HTMT) və aşağı temperaturlu termomexaniki emal (HTMT) arasında fərq qoyulur.
Yüksək temperaturlu termomexaniki müalicənin mahiyyəti poladın austenitik vəziyyətin temperaturuna qədər qızdırılmasından ibarətdir (yuxarıda). A 3 ). Bu temperaturda poladın deformasiyası aparılır ki, bu da austenitin iş sərtləşməsinə gətirib çıxarır. Bu austenit vəziyyətinə malik polad bərkidilir (Şəkil 16.1 a).
Yüksək temperaturun termomexaniki müalicəsi təhlükəli temperatur diapazonunda xasiyyət kövrəkliyinin inkişafını praktiki olaraq aradan qaldırır, geri dönməz xasiyyət kövrəkliyini zəiflədir və otaq temperaturunda təsir sərtliyini kəskin şəkildə artırır. Soyuq kövrəkliyin temperatur həddi aşağı düşür. Yüksək temperaturlu termomexaniki müalicə kövrək qırılma müqavimətini artırır, istilik müalicəsi zamanı çatlamaya qarşı həssaslığı azaldır.
düyü. 16.1. Poladın termomexaniki emalı rejimlərinin sxemi: a - yüksək temperaturlu termomexaniki müalicə (HTMT); b - aşağı temperaturlu termomexaniki müalicə (NTMO).
Yüksək temperaturlu termomexaniki emal karbon, ərinti, struktur, yay və alət çelikləri üçün effektiv şəkildə istifadə olunur.
100 ... 200 o C temperaturda sonrakı temperləmə yüksək güc dəyərlərini saxlamaq üçün həyata keçirilir.
Aşağı temperaturlu termomexaniki emal (ausformasiya).
Polad austenitik vəziyyətə qədər qızdırılır. Sonra yüksək temperaturda saxlanılır, martensitik çevrilmənin başlanğıc temperaturundan (400 ... 600 o C) yüksək olan temperatura qədər soyudulur, lakin yenidən kristallaşma temperaturundan aşağı və bu temperaturda təzyiqlə müalicə və söndürmə aparılır. çıxdı (Şəkil 16.1 b).
Aşağı temperaturlu termomexaniki müalicə, daha yüksək sərtləşmə versə də, poladın temper kövrəkliyinə meylini azaltmır. Bundan əlavə, yüksək dərəcədə deformasiya tələb edir (75 ... 95%), buna görə də güclü avadanlıq tələb olunur.
İkinci dərəcəli austenit sabitliyinə malik olan martenzitlə bərkimiş orta karbon alaşımlı çeliklərə aşağı temperaturlu termomexaniki müalicə tətbiq edilir.
Termomexaniki emal zamanı gücün artması austenitin deformasiyası nəticəsində onun dənələrinin (bloklarının) parçalanması ilə izah olunur. Blok ölçüləri adi söndürmə ilə müqayisədə iki-dörd dəfə azaldılır. Dislokasiya sıxlığı da artır. Belə austenitin sonrakı söndürülməsi zamanı daha kiçik martensit lövhələri əmələ gəlir və gərginliklər azalır.
Maşınqayırma poladları üçün müxtəlif növ TMT-dən sonra mexaniki xüsusiyyətlər orta hesabla aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir (Cədvəl 16.1-ə baxın):
Cədvəl 16.1. TMT-dən sonra poladların mexaniki xassələri
