Шмат гадоў таму кавалі выкарыстоўвалі цяпло для фармавання металу для дэталяў вазоў, падкоў і іншых прадметаў. Метал адразу астуджалі пасля таго, як яму надавалася патрэбная форма. Гэта часта прыводзіла да таго, што метал станавіўся значна больш трывалым і менш далікатным. Тэрмічная апрацоўка металаў — гэта фундаментальная працэдура. Сучасныя метады апрацоўкі металу і механічнай апрацоўкі больш дакладныя і складаныя, чым калі-небудзь раней.
Металам можна надаць розныя формы па розных прычынах. Рэагаванне металаў на дакладную апрацоўку змяняецца пад уздзеяннем тэрмічнай апрацоўкі. Металы можна падвяргаць тэрмічнай апрацоўцы для змены розных характарыстык. Сярод іх цвёрдасць, трываласць, фармавальнасць, эластычнасць, апрацоўвальнасць і іншыя якасці.
Калі гэтыя працэсы строга выконваюцца, можна вырабляць металы розных стандартаў з дзіўна спецыфічнымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі.
Qu'est-ce que le Тэрмічная апрацоўка?
Фактычна, гэта неабходны аспект вытворчага працэсу. Гэта звязана з тым, што тэрмічная апрацоўка дазваляе палепшыць металічны прадмет, каб ён мог больш устойлівы да зносу. Гэта працэс награвання металу або сплаву шляхам награвання і астуджэння яго да пэўнай тэмпературы.
Тэрмічную апрацоўку можна вызначыць як награванне і астуджэнне металаў у цэлым. Метад тэрмічнай апрацоўкі, наадварот, больш дакладны. Форма апрацоўванага металу захоўваецца падчас цыклаў награвання і астуджэння.
Структурныя і фізічныя ўласцівасці матэрыялу змяняюцца падчас гэтага працэсу, каб выканаць патрэбную функцыю. Таксама магчыма, што ён выкарыстоўваецца для большай колькасці металаапрацоўкі. Тэрмічная апрацоўка сталі або металаў мае вырашальнае значэнне на многіх этапах вытворчага працэсу.
Шэраг галін прамысловасці, у тым ліку самалёты, аўтамабілі, абсталяванне (напрыклад, пілы і сякеры), камп'ютары, касмічныя апараты, ваенная і нафтагазавая прамысловасць, шырока выкарыстоўваюць тэрмічную апрацоўку.
Як я магуt Працаваць
Структурныя і фізічныя ўласцівасці матэрыялу змяняюцца падчас гэтага працэсу, каб выканаць патрэбную функцыю. Таксама магчыма, што ён выкарыстоўваецца для большай колькасці металаапрацоўкі. Тэрмічная апрацоўка сталі або металаў мае вырашальнае значэнне на многіх этапах вытворчага працэсу.
Гэта метад змены характарыстык металу або сплаву на розных этапах вытворчасці. Тэрмічная апрацоўка можа выкарыстоўвацца, каб зрабіць матэрыял больш трывалым, больш цвёрдым, больш даўгавечным або больш пластычным у залежнасці ад патрабаванняў да матэрыялу.
Шэраг галін прамысловасці, у тым ліку самалёты, аўтамабілі, абсталяванне (напрыклад, пілы і сякеры), камп'ютары, касмічныя апараты, ваенная і нафтагазавая прамысловасць, шырока выкарыстоўваюць тэрмічную апрацоўку.
На вынік металу таксама ўплывае працэс астуджэння пасля вытрымкі. Каб метал дасягнуў патрэбнага выніку, яго можна хутка загартаваць або павольна астудзіць у печы. Каб атрымаць патрэбныя якасці металу або сплаву, неабходна спалучаць тэмпературу вытрымкі, час вытрымкі, тэмпературу астуджэння і працягласць астуджэння.
Змяненне ўласцівасцей залежыць ад таго, калі метал падвяргаецца тэрмічнай апрацоўцы ў працэсе вытворчасці, і некаторыя металы могуць апрацоўвацца некалькі разоў.
Цяжка вызначыць, пры якіх тэмпературах награваць і астуджаць металы, а таксама колькі часу павінен займаць кожны этап працэсу для пэўнага металу або сплаву. У выніку металургі (таксама вядомыя як матэрыялазнаўцы) вывучаюць уздзеянне цяпла на металы і сплавы і даюць дакладныя інструкцыі па правільным выкананні гэтых працэдур. Гэтыя дадзеныя выкарыстоўваюцца вытворцамі, каб гарантаваць, што іх металічныя кампаненты маюць неабходныя ўласцівасці пасля заканчэння вытворчага працэсу.
Якія існуюць віды тэрмічнай апрацоўкі?
Як ужо згадвалася раней, кожны метад тэрмічнай апрацоўкі ўключае награванне і астуджэнне. У гэтым раздзеле будуць разгледжаны чатыры асноўныя тыпы тэрмічнай апрацоўкі. Вы таксама даведаецеся пра іх канкрэтныя сферы прымянення ў апрацоўцы.
Загартоўванне
Загартоўка — гэта працэс награвання металу да пэўнай тэмпературы. Гэта тэмпература, пры якой складовыя кампаненты металу раствараюцца ў растворы. Крышталічная рашотка металу можа мець дэфекты, якія забяспечваюць пластычнасць. Тэрмічная апрацоўка дапамагае выправіць гэтыя дэфекты.
Гэта дасягаецца шляхам увядзення металу ў раствор дробных часціц. Гэта дапамагае ўмацаваць структуру металу. Метал гартуецца як мага хутчэй пасля таго, як ён будзе цалкам нагрэты да патрэбнай тэмпературы. Гартоўка дапамагае ўтрымліваць часціцы ў растворы металам. У іншых сітуацыях спецыялісты могуць дадаваць прымешкі ў сплаў, каб яшчэ больш павысіць яго трываласць.
Мэта загартоўкі — павялічыць трываласць металу. Адначасова яна зніжае пластычнасць і робіць метал больш далікатным. У выніку, адпачынак металу пасля працэсу загартоўкі будзе карысным.
гарт
Гэта яшчэ адзін метад тэрмічнай апрацоўкі для павышэння трываласці сталі на расцяжэнне. Сплавы на аснове жалеза звычайна цвёрдыя, хоць часта яны занадта далікатныя для розных ужыванняў. Адпачынак металу дапамагае змяніць яго цвёрдасць, далікатнасць і пластычнасць. Гэта робіцца для таго, каб працэс апрацоўкі праходзіў больш плаўна.
У гэтай сітуацыі награванне адбываецца пры тэмпературы ніжэй за крытычны парог. Далікатнасць зніжаецца, а цвёрдасць захоўваецца пры больш нізкіх тэмпературах. Загартоўка выклікае цвёрдасць, якую можна знізіць адпускам. Гэты метад можна выкарыстоўваць для надання металу новых фізічных уласцівасцей. У выніку адпуск павінен часта адбывацца пасля загартоўкі падчас тэрмічнай апрацоўкі.
адпал
Для гэтай тэхнікі падыходзяць сталь, алюміній, медзь, срэбра і латунь. Метал награваецца да пэўнай тэмпературы падчас адпалу. Затым метал трымаецца пры гэтай тэмпературы на працягу пэўнага часу, каб ператварыць яго ў рэчыва. Пасля гэтага яго астуджаюць на паветры.
Для срэбра, медзі і латуні астуджэнне можа адбывацца павольна або хутка. Аднак для паспяховага адпалу сталь неабходна астуджаць паступова. Загартоўка — гэта поўная супрацьлегласць адпалу. Яна зніжае цвёрдасць металу, адначасова павялічваючы яго пластычнасць. У выніку апрацоўка металу становіцца значна прасцейшай. Гэта таксама выдатны метад рамонту пашкоджанага карозіяй металу. Ён таксама дапамагае зняць унутраныя напружанні ў металах.
нармалізацыя
Іншы тып адпалу — нармалізацыя. У гэтым выпадку металічны матэрыял награваецца да 200°F, што вышэй, чым пры адпале. Тэхнік падтрымлівае крытычную тэмпературу металу, пакуль не адбудзецца пераўтварэнне. Пасля награвання гэты метад тэрмічнай апрацоўкі патрабуе астуджэння на паветры.
У выніку гэтага працэсу аўстэнітныя зярняты памяншаюцца. Выкарыстанне паветранага астуджэння спрыяе рафінаванню ферытных зярнят. Гэта служыць для ліквідацыі любых унутраных напружанняў у металах. Разбурэнне металу можа быць выклікана ўнутранымі напружаннямі. У выніку нармалізацыя металу мае вырашальнае значэнне. Загартоўка можа забяспечыць паспяховае правядзенне вытворчых аперацый.
Этапы працэсу тэрмічнай апрацоўкі
Тэрмічная апрацоўка — гэта працэс награвання металу, вытрымання яго пры гэтай тэмпературы на працягу пэўнага часу, а затым астуджэння. Механічныя характарыстыкі металічнага вырабу будуць змяняцца падчас працэсу. Гэта адбываецца таму, што мікраструктура металу змяняецца пад уздзеяннем высокай тэмпературы. А мікраструктура матэрыялу аказвае вялікі ўплыў на яго механічныя характарыстыкі.
Ацяпленне
Мікраструктура сплаваў змяняецца падчас тэрмічнай апрацоўкі, як мы ўжо разгледзелі. Награванне ажыццяўляецца ў адпаведнасці з зададзеным тэрмічным профілем.
Пры награванні сплаў можа знаходзіцца ў адным з трох станаў. Гэта можа быць механічная сумесь, цвёрды раствор або гібрыд абодвух.
Механічная сумесь падобная да бетоннай сумесі, у якой цэмент выкарыстоўваецца для ўтрымання пяску і жвіру разам. Асобныя часцінкі пяску і жвіру ўсё яшчэ можна ўбачыць. Асноўны метал утрымлівае механічную сумесь разам у металічных сплавах.
У цвёрдым растворы ж усе кампаненты аднародна змяшаныя. Гэта азначае, што іх нельга адрозніць адзін ад аднаго нават пад мікраскопам.
Правядзенне
Метал утрымліваецца пры патрэбнай тэмпературы на працягу ўсяго этапу вытрымкі або замочвання. Працягласць часу вызначаецца крытэрыямі.
Напрыклад, для павышэння цвёрдасці паверхні патрабуецца толькі ўнясенне структурных змяненняў у паверхню металу. Іншыя падыходы, наадварот, патрабуюць аднастайных якасцей. У гэтым выпадку перыяд вытрымкі даўжэйшы.
Час замочвання таксама вызначаецца тыпам выкарыстоўванага матэрыялу і памерам кампанента. Калі патрэбныя аднастайныя якасці, для больш буйных кампанентаў патрабуецца больш часу. Проста асяродку вялікай дэталі патрабуецца больш часу, каб дасягнуць патрэбнай тэмпературы.
Астуджэнне
Пасля этапу вытрымкі метал неабходна астудзіць у адпаведнасці з інструкцыямі вытворцы. У гэты перыяд таксама адбываюцца змены структуры. У залежнасці ад шматлікіх умоў, цвёрды раствор можа заставацца ранейшым пасля астуджэння, альбо ён можа часткова або цалкам ператварыцца ў механічную сумесь.
Хуткасць астуджэння рэгулюецца рознымі асяроддзямі, такімі як расол, вада, алей або прымусовае паветранае астуджэнне. Астуджальныя асяроддзя, пералічаныя вышэй, пералічаны ў парадку змяншэння эфектыўнай хуткасці астуджэння. Расол хутчэй за ўсё паглынае цяпло, а паветра — найпавольней.
Печы таксама можна выкарыстоўваць у працэсе астуджэння. Калі патрабуецца запаволенае астуджэнне, рэгуляваная атмасфера забяспечвае высокую дакладнасць.
Перавагі тэрмічнай апрацоўкі металаў
Магчыма, без тэрмічнай апрацоўкі металаў не існуе нічога падобнага да металічных дэталяў для гаджэтаў і абсталявання. Нават калі б яны існавалі, яны б не працавалі належным чынам. Напрыклад, дэталі з каляровых металаў былі б занадта слабымі для розных ужыванняў.
Тэрмічная апрацоўка выкарыстоўваецца для ўмацавання металаў і сплаваў, такіх як сталь і алюміній. Многія з гэтых металаў выкарыстоўваюцца ў самалётах, аўтамабілях, камп'ютарах і іншых прыладах. У гэтых вырабах выкарыстоўваюцца металы са значна падвышанай трываласцю. Гэта неабходна для забеспячэння належнай бяспекі і павышэння прадукцыйнасці.
Трываласць на зрух — найважнейшы механічны параметр, які змяняецца пасля тэрмічнай апрацоўкі. Трываласць на расцяжэнне і глейкасць — два іншыя параметра. Тэрмаапрацаваныя металы часта мацнейшыя і служаць даўжэй. У выніку не будзе неабходнасці рэгулярна рамантаваць дарагія металічныя дэталі.
Машыны працуюць больш эфектыўна і эканамічна выгадна, калі выкарыстоўваюцца дэталі з тэрмічна апрацаванага металу. Больш за тое, нават для самых патрабавальных ужыванняў прадукт будзе значна больш эфектыўным. Акрамя таго, у некаторых выпадках можа спатрэбіцца выкарыстанне выключна цвёрдых металаў. Магчыма, што для гэтых ужыванняў спатрэбяцца выразна акрэсленыя краю.
- Павялічвае пластычнасць матэрыялу, робячы яго больш гнуткім.
- Гэта надае металу зносаўстойлівыя ўласцівасці.
- Здымаюцца напружанні, што палягчае фрэзераванне або зварку вырабу.
- Паляпшаецца ломкасць.
- Можа дапамагчы ў вызначэнні электрычных і магнітных характарыстык металу.
Якія металы падыходзяць для тэрмічнай апрацоўкі?
Тэрмічнай апрацоўцы могуць падвяргацца медзі, магнію, алюмінію, нікелю, латуні і тытанавыя сплавы, а таксама чорныя металы.
Сталі розных марак складаюць каля 80% тэрмічна апрацаваных металаў. Чыгун, нержавеючая сталь і розныя маркі інструментальнай сталі — гэта чорныя металы, якія можна падвяргаць тэрмічнай апрацоўцы.
Для чорных металаў звычайна выкарыстоўваюцца такія працэсы, як загартоўка, адпал, нармалізацыя, зняцце напружанняў, загартоўка, азатаванне і адпачынак.
Працэдуры тэрмічнай апрацоўкі медзі і медных сплаваў ўключаюць адпал, старэнне і загартоўку.
Такія працэдуры тэрмічнай апрацоўкі, як адпал, тэрмічная апрацоўка на раствор, а таксама натуральнае і штучнае старэнне, магчымыя для алюмінію. Тэрмічная апрацоўка алюмінію — гэта дакладная працэдура. Аб'ём працэсу павінен быць вызначаны, і яго неабходна ўважліва кантраляваць на кожным этапе, каб гарантаваць дасягненне неабходных якасцей.
Conclusion
Тэрмічная апрацоўка металаў можа палепшыць іх механічныя характарыстыкі. Акрамя фізічных, яна можа палепшыць электрычныя і магнітныя характарыстыкі металу. Гэта яшчэ больш паляпшае сумяшчальнасць дэталі з іншымі матэрыяламі.
Як вы бачылі, існуе некалькі працэдур тэрмічнай апрацоўкі, якія могуць дапамагчы вам палепшыць вашыя прадукты. Аднак, каб дасягнуць патрэбных вынікаў, вы павінны наняць найлепшых людзей для працы над вашым праектам. Куньшань Байчуань з'яўляецца вытворцам з 25-гадовым вопытам работы ў галіне апрацоўкі, і ў нас ёсць самая прафесійная каманда, каб служыць вам.
Відавочна, што не ўсе матэрыялы падыходзяць для метадаў тэрмічнай апрацоўкі. Аналагічна, кожны падыход не абавязкова будзе карысным для аднаго матэрыялу. Каб атрымаць жаданы эфект, кожны матэрыял варта вывучаць асобна. Першапачаткова трэба выкарыстоўваць фазавыя дыяграмы і даступныя веды аб уплыве вышэйзгаданых стратэгій.
