Xử lý nhiệt đề cập đến một quá trình nhiệt kim loại trong đó vật liệu được nung nóng, giữ và làm mát bằng phương pháp nung nóng ở trạng thái rắn để có được tổ chức và tính chất mong muốn.
I. Xử lý nhiệt
1, Bình thường hóa: các miếng thép hoặc thép được nung nóng đến điểm tới hạn của AC3 hoặc ACM trên nhiệt độ thích hợp để duy trì một khoảng thời gian nhất định sau khi làm mát trong không khí, để có được kiểu tổ chức ngọc trai của quá trình xử lý nhiệt.
2, Ủ: phôi thép eutectic được nung nóng đến AC3 trên 20-40 độ, sau khi giữ trong một thời gian, với lò được làm nguội từ từ (hoặc chôn trong cát hoặc vôi làm mát) đến 500 độ dưới mức làm mát trong quá trình xử lý nhiệt không khí .
3, Xử lý nhiệt dung dịch rắn: hợp kim được nung nóng đến vùng một pha nhiệt độ cao có nhiệt độ không đổi để duy trì, sao cho pha dư được hòa tan hoàn toàn vào dung dịch rắn, sau đó làm lạnh nhanh để có được quy trình xử lý nhiệt dung dịch rắn siêu bão hòa .
4, Lão hóa: Sau khi xử lý nhiệt dung dịch rắn hoặc biến dạng dẻo lạnh của hợp kim, khi nó được đặt ở nhiệt độ phòng hoặc giữ ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng một chút, hiện tượng tính chất của nó thay đổi theo thời gian.
5, Xử lý dung dịch rắn: để hợp kim ở nhiều pha hòa tan hoàn toàn, tăng cường dung dịch rắn và cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn, loại bỏ ứng suất và làm mềm, để tiếp tục xử lý khuôn.
6, Xử lý lão hóa: gia nhiệt và giữ ở nhiệt độ kết tủa của pha gia cố, sao cho kết tủa của pha gia cố kết tủa, cứng lại, cải thiện cường độ.
7, Làm nguội: austenit hóa thép sau khi làm nguội ở tốc độ làm mát thích hợp, do đó phôi trong mặt cắt ngang của tất cả hoặc một phạm vi nhất định của cơ cấu tổ chức không ổn định, chẳng hạn như chuyển đổi martensite của quá trình xử lý nhiệt.
8, Nhiệt độ: phôi đã được làm nguội sẽ được gia nhiệt đến điểm tới hạn của AC1 dưới nhiệt độ thích hợp trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó được làm nguội theo yêu cầu của phương pháp, để đạt được tổ chức và tính chất mong muốn của quá trình xử lý nhiệt.
9, Carbonitriding thép: carbonitriding là lớp bề mặt của thép đồng thời xâm nhập vào quá trình carbon và nitơ.Carbonitriding thông thường còn được gọi là cyanide, carbonitriding khí ở nhiệt độ trung bình và carbonitriding khí ở nhiệt độ thấp (tức là nitrocarburizing khí) được sử dụng rộng rãi hơn.Mục đích chính của quá trình cacbonit khí ở nhiệt độ trung bình là cải thiện độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi của thép.Chuyển cacbonit khí ở nhiệt độ thấp sang thấm nitơ, mục đích chính của nó là cải thiện khả năng chống mài mòn của thép và khả năng chống cắn.
10, Xử lý ủ (làm nguội và ủ): thông thường sẽ được tôi và ủ ở nhiệt độ cao kết hợp với xử lý nhiệt được gọi là xử lý ủ.Xử lý ủ được sử dụng rộng rãi trong nhiều bộ phận kết cấu quan trọng, đặc biệt là những bộ phận làm việc dưới tải trọng xen kẽ của thanh nối, bu lông, bánh răng và trục.Ủ sau khi xử lý ủ để có được tổ chức sohnite được tôi luyện, tính chất cơ học của nó tốt hơn so với tổ chức sohnite chuẩn hóa có cùng độ cứng.Độ cứng của nó phụ thuộc vào nhiệt độ ủ ở nhiệt độ cao, độ ổn định khi ủ thép và kích thước mặt cắt ngang của phôi, thường là giữa HB200-350.
11, Hàn: với vật liệu hàn sẽ là hai loại phôi gia nhiệt nóng chảy liên kết với nhau trong quá trình xử lý nhiệt.
II.Tđặc điểm của quá trình
Xử lý nhiệt kim loại là một trong những quy trình quan trọng trong sản xuất cơ khí, so với các quy trình gia công khác, xử lý nhiệt nói chung không làm thay đổi hình dạng của phôi và thành phần hóa học tổng thể mà bằng cách thay đổi cấu trúc vi mô bên trong của phôi hoặc thay đổi hóa học thành phần của bề mặt phôi, để cung cấp hoặc cải thiện việc sử dụng các đặc tính của phôi.Nó được đặc trưng bởi sự cải thiện chất lượng bên trong của phôi, thường không thể nhìn thấy bằng mắt thường.Để tạo ra phôi kim loại có các tính chất cơ học, vật lý và hóa học cần thiết, ngoài việc lựa chọn vật liệu hợp lý và quy trình đúc đa dạng, quy trình xử lý nhiệt thường rất cần thiết.Thép là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành cơ khí, tổ hợp vi cấu trúc thép, có thể được kiểm soát bằng cách xử lý nhiệt, vì vậy xử lý nhiệt thép là nội dung chính của xử lý nhiệt kim loại.Ngoài ra, nhôm, đồng, magiê, titan và các hợp kim khác cũng có thể được xử lý nhiệt để thay đổi các tính chất cơ, lý và hóa học của nó, nhằm đạt được hiệu suất khác nhau.
III.Tanh ấy xử lý
Quá trình xử lý nhiệt thường bao gồm ba quá trình làm nóng, giữ, làm mát, đôi khi chỉ làm nóng và làm mát hai quá trình.Các quá trình này được kết nối với nhau, không thể bị gián đoạn.
Gia nhiệt là một trong những quá trình quan trọng của xử lý nhiệt.Xử lý nhiệt kim loại bằng nhiều phương pháp gia nhiệt, sớm nhất là sử dụng than củi và than đá làm nguồn nhiệt, gần đây ứng dụng nhiên liệu lỏng và khí.Việc ứng dụng điện giúp việc sưởi ấm dễ dàng được kiểm soát và không gây ô nhiễm môi trường.Việc sử dụng các nguồn nhiệt này có thể được làm nóng trực tiếp, nhưng cũng có thể thông qua muối hoặc kim loại nóng chảy, đến các hạt nổi để gia nhiệt gián tiếp.
Khi nung nóng kim loại, phôi tiếp xúc với không khí, quá trình oxy hóa, khử cacbon thường xảy ra (tức là hàm lượng carbon bề mặt của các bộ phận thép bị giảm), điều này có tác động rất tiêu cực đến tính chất bề mặt của các bộ phận được xử lý nhiệt.Do đó, kim loại thường phải ở trong môi trường được kiểm soát hoặc môi trường bảo vệ, muối nóng chảy và gia nhiệt chân không, nhưng cũng có sẵn các lớp phủ hoặc phương pháp đóng gói để gia nhiệt bảo vệ.
Nhiệt độ gia nhiệt là một trong những thông số quá trình quan trọng của quá trình xử lý nhiệt, việc lựa chọn và kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt là vấn đề chính để đảm bảo chất lượng xử lý nhiệt.Nhiệt độ gia nhiệt thay đổi tùy theo vật liệu kim loại được xử lý và mục đích xử lý nhiệt, nhưng nhìn chung được gia nhiệt trên nhiệt độ chuyển pha để đạt được tổ chức nhiệt độ cao.Ngoài ra, quá trình biến đổi cần một khoảng thời gian nhất định, vì vậy khi bề mặt phôi kim loại đạt được nhiệt độ gia nhiệt cần thiết, nhưng cũng phải duy trì ở nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định, sao cho nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhất quán, do đó quá trình chuyển đổi cấu trúc vi mô hoàn tất, được gọi là thời gian lưu giữ.Việc sử dụng phương pháp gia nhiệt mật độ năng lượng cao và xử lý nhiệt bề mặt, tốc độ gia nhiệt cực nhanh, thường không có thời gian giữ, trong khi xử lý nhiệt hóa học thì thời gian giữ thường lâu hơn.
Làm mát cũng là một bước không thể thiếu trong quá trình xử lý nhiệt, phương pháp làm mát do các quá trình khác nhau, chủ yếu là để kiểm soát tốc độ làm mát.Tốc độ làm mát ủ chung là chậm nhất, bình thường hóa tốc độ làm mát nhanh hơn, tốc độ làm nguội nhanh hơn.Nhưng cũng do các loại thép khác nhau và có những yêu cầu khác nhau, chẳng hạn như thép được làm cứng bằng không khí có thể được tôi với tốc độ làm nguội tương tự như bình thường hóa.
IV.Pquá trình phân loại
Quá trình xử lý nhiệt kim loại có thể được chia thành ba loại xử lý nhiệt toàn bộ, xử lý nhiệt bề mặt và xử lý nhiệt hóa học.Theo phương pháp gia nhiệt, nhiệt độ gia nhiệt và phương pháp làm mát khác nhau, mỗi loại có thể được phân biệt thành một số quy trình xử lý nhiệt khác nhau.Cùng một kim loại sử dụng các quy trình xử lý nhiệt khác nhau có thể thu được các tổ chức khác nhau, do đó có các tính chất khác nhau.Sắt thép là kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, và cấu trúc vi mô của thép cũng phức tạp nhất nên có nhiều quy trình xử lý nhiệt thép.
Xử lý nhiệt tổng thể là gia nhiệt tổng thể phôi, sau đó làm nguội ở tốc độ thích hợp để đạt được tổ chức luyện kim cần thiết, nhằm thay đổi tính chất cơ học tổng thể của quá trình xử lý nhiệt kim loại.Xử lý nhiệt tổng thể của thép: ủ thô, chuẩn hóa, làm nguội và ủ bốn quy trình cơ bản.
quá trình có nghĩa là:
Ủ là phôi được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp, tùy theo vật liệu và kích thước của phôi sử dụng thời gian giữ khác nhau, sau đó làm nguội từ từ, mục đích là làm cho tổ chức bên trong của kim loại đạt được hoặc gần với trạng thái cân bằng , để đạt được hiệu suất và hiệu suất quá trình tốt, hoặc để làm nguội thêm để tổ chức chế phẩm.
Chuẩn hóa là phôi được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp sau khi làm mát trong không khí, tác dụng của chuẩn hóa tương tự như ủ, chỉ để có được tổ chức mịn hơn, thường được sử dụng để cải thiện hiệu suất cắt của vật liệu, nhưng đôi khi cũng được sử dụng cho một số các bộ phận ít đòi hỏi hơn là xử lý nhiệt cuối cùng.
Làm nguội là phôi được làm nóng và cách nhiệt, trong nước, dầu hoặc các muối vô cơ khác, dung dịch nước hữu cơ và môi trường làm nguội khác để làm nguội nhanh.Sau khi tôi, các bộ phận thép trở nên cứng, nhưng đồng thời cũng trở nên giòn, để loại bỏ độ giòn kịp thời, thông thường cần phải tôi luyện kịp thời.
Để giảm độ giòn của các bộ phận thép, các bộ phận thép được tôi ở nhiệt độ thích hợp cao hơn nhiệt độ phòng và thấp hơn 650oC trong một thời gian dài cách nhiệt, sau đó làm mát, quá trình này được gọi là ủ.Ủ, thường hóa, tôi, tôi là phương pháp xử lý nhiệt tổng thể trong “tứ hỏa”, trong đó tôi và tôi có quan hệ mật thiết với nhau, thường được sử dụng kết hợp với nhau, một thứ không thể thiếu.“Bốn ngọn lửa” có nhiệt độ gia nhiệt và chế độ làm mát khác nhau, đồng thời phát triển một quy trình xử lý nhiệt khác.Để có được độ bền và độ dẻo dai nhất định, quá trình làm nguội và ủ ở nhiệt độ cao kết hợp với quá trình này, được gọi là ủ.Sau khi một số hợp kim được làm nguội để tạo thành dung dịch rắn siêu bão hòa, chúng được giữ ở nhiệt độ phòng hoặc ở nhiệt độ thích hợp cao hơn một chút trong thời gian dài hơn để cải thiện độ cứng, độ bền hoặc từ tính điện của hợp kim.Quá trình xử lý nhiệt như vậy được gọi là xử lý lão hóa.
Xử lý áp suất biến dạng và xử lý nhiệt kết hợp hiệu quả và chặt chẽ để thực hiện, để phôi có được độ bền, độ dẻo dai rất tốt với phương pháp được gọi là xử lý nhiệt biến dạng;trong môi trường áp suất âm hoặc chân không trong xử lý nhiệt được gọi là xử lý nhiệt chân không, điều này không chỉ có thể làm cho phôi không bị oxy hóa, không khử cacbon, giữ bề mặt phôi sau khi xử lý, cải thiện hiệu suất của phôi, mà còn cũng thông qua tác nhân thẩm thấu để xử lý nhiệt hóa học.
Xử lý nhiệt bề mặt chỉ là làm nóng lớp bề mặt của phôi để thay đổi tính chất cơ học của lớp bề mặt trong quá trình xử lý nhiệt kim loại.Để chỉ làm nóng lớp bề mặt của phôi mà không truyền nhiệt quá mức vào phôi, việc sử dụng nguồn nhiệt phải có mật độ năng lượng cao, tức là trên một đơn vị diện tích của phôi để tạo ra năng lượng nhiệt lớn hơn, do đó rằng lớp bề mặt của phôi hoặc cục bộ có thể đạt được nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian ngắn hoặc tức thời.Xử lý nhiệt bề mặt bằng các phương pháp chính là dập tắt ngọn lửa và xử lý nhiệt cảm ứng, các nguồn nhiệt thường được sử dụng như ngọn lửa oxyacetylene hoặc oxypropane, dòng điện cảm ứng, tia laser và chùm tia điện tử.
Xử lý nhiệt hóa học là quá trình xử lý nhiệt kim loại bằng cách thay đổi thành phần hóa học, tổ chức và tính chất của lớp bề mặt của phôi.Xử lý nhiệt hóa học khác với xử lý nhiệt bề mặt ở chỗ việc xử lý nhiệt hóa học làm thay đổi thành phần hóa học của lớp bề mặt của phôi.Xử lý nhiệt hóa học được đặt trên phôi có chứa cacbon, môi trường muối hoặc các nguyên tố hợp kim khác của môi trường (khí, lỏng, rắn) trong quá trình gia nhiệt, cách nhiệt trong thời gian dài hơn, để lớp bề mặt của phôi thấm cacbon , nitơ, boron và crom và các nguyên tố khác.Sau khi thấm các nguyên tố, và đôi khi là các quá trình xử lý nhiệt khác như làm nguội và ủ.Các phương pháp xử lý nhiệt hóa học chính là cacbon hóa, thấm nitơ, xuyên kim loại.
Xử lý nhiệt là một trong những quá trình quan trọng trong quá trình sản xuất các bộ phận cơ khí và khuôn mẫu.Nói chung, nó có thể đảm bảo và cải thiện các tính chất khác nhau của phôi, chẳng hạn như khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn.Cũng có thể cải thiện việc tổ chức trạng thái trống và trạng thái căng thẳng, để tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều quá trình xử lý nóng và lạnh.
Ví dụ: gang trắng sau khi ủ lâu dài có thể thu được gang dẻo, cải thiện độ dẻo;bánh răng có quy trình xử lý nhiệt chính xác, tuổi thọ của bánh răng có thể nhiều hơn số lần không được xử lý nhiệt hoặc hàng chục lần;Ngoài ra, thép carbon rẻ tiền thông qua sự xâm nhập của một số nguyên tố hợp kim nhất định có một số hiệu suất thép hợp kim đắt tiền, có thể thay thế một số thép chịu nhiệt, thép không gỉ;khuôn và khuôn hầu như đều phải trải qua quá trình xử lý nhiệt. Chỉ có thể được sử dụng sau khi xử lý nhiệt.
Phương tiện bổ sung
I. Các loại ủ
Ủ là một quá trình xử lý nhiệt trong đó phôi được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp, giữ trong một khoảng thời gian nhất định và sau đó được làm nguội từ từ.
Có nhiều loại quy trình ủ thép, theo nhiệt độ gia nhiệt có thể chia thành hai loại: một là ở nhiệt độ tới hạn (Ac1 hoặc Ac3) trên quá trình ủ, còn được gọi là ủ tái kết tinh thay đổi pha, bao gồm ủ hoàn toàn, ủ không hoàn toàn , ủ hình cầu và ủ khuếch tán (ủ đồng nhất), v.v.;cái còn lại ở dưới nhiệt độ tới hạn của quá trình ủ, bao gồm ủ kết tinh lại và ủ giảm ứng suất, v.v. Theo phương pháp làm mát, ủ có thể được chia thành ủ đẳng nhiệt và ủ làm mát liên tục.
1, ủ hoàn toàn và ủ đẳng nhiệt
Ủ hoàn toàn, còn được gọi là ủ kết tinh lại, thường được gọi là ủ, đó là thép hoặc thép được nung nóng đến Ac3 trên 20 ~ 30oC, cách nhiệt đủ lâu để làm cho tổ chức được austenit hóa hoàn toàn sau khi làm nguội chậm, để có được tổ chức gần như cân bằng của quá trình xử lý nhiệt.Quá trình ủ này chủ yếu được sử dụng cho thành phần phụ eutectic của các vật đúc bằng thép cacbon và hợp kim khác nhau, vật rèn và cấu hình cán nóng, và đôi khi cũng được sử dụng cho các kết cấu hàn.Nói chung thường là một số xử lý nhiệt cuối cùng của phôi không nặng, hoặc là xử lý nhiệt trước của một số phôi.
2, ủ bóng
Ủ hình cầu chủ yếu được sử dụng cho thép cacbon và thép công cụ hợp kim quá eutectic (chẳng hạn như sản xuất các dụng cụ có lưỡi, đồng hồ đo, khuôn và khuôn được sử dụng trong thép).Mục đích chính của nó là giảm độ cứng, cải thiện khả năng gia công và chuẩn bị cho quá trình làm nguội trong tương lai.
3, ủ giảm căng thẳng
Ủ giảm căng thẳng, còn được gọi là ủ ở nhiệt độ thấp (hoặc ủ ở nhiệt độ cao), quá trình ủ này chủ yếu được sử dụng để loại bỏ vật đúc, vật rèn, mối hàn, bộ phận cán nóng, bộ phận kéo nguội và ứng suất dư khác.Nếu những ứng suất này không được loại bỏ, sẽ khiến thép sau một thời gian nhất định hoặc trong quá trình cắt tiếp theo sẽ tạo ra biến dạng hoặc vết nứt.
4. Ủ không hoàn toàn là nung thép thành Ac1 ~ Ac3 (thép cận eutectic) hoặc Ac1 ~ ACcm (thép quá eutectic) giữa quá trình bảo quản nhiệt và làm nguội chậm để đạt được sự tổ chức gần như cân bằng của quá trình xử lý nhiệt.
II.làm nguội, môi trường làm mát được sử dụng phổ biến nhất là nước muối, nước và dầu.
Làm nguội phôi bằng nước muối, dễ đạt được độ cứng cao và bề mặt nhẵn, không dễ tạo ra quá trình làm nguội không phải điểm mềm cứng, nhưng rất dễ làm cho phôi bị biến dạng nghiêm trọng, thậm chí bị nứt.Việc sử dụng dầu làm môi trường làm nguội chỉ phù hợp với độ ổn định của austenite siêu lạnh là tương đối lớn trong một số loại thép hợp kim hoặc quy trình làm nguội phôi thép cacbon có kích thước nhỏ.
III.mục đích của tôi luyện thép
1, giảm độ giòn, loại bỏ hoặc giảm ứng suất bên trong, quá trình làm nguội thép có rất nhiều ứng suất bên trong và độ giòn, chẳng hạn như ủ không kịp thời thường sẽ làm cho thép bị biến dạng hoặc thậm chí bị nứt.
2, để đạt được các tính chất cơ học cần thiết của phôi, phôi sau khi tôi có độ cứng và độ giòn cao, để đáp ứng các yêu cầu về các tính chất khác nhau của nhiều loại phôi, bạn có thể điều chỉnh độ cứng thông qua quá trình ủ thích hợp để giảm độ giòn có độ dẻo, dai cần thiết.
3, Ổn định kích thước phôi
4, để ủ khó làm mềm một số loại thép hợp kim nhất định, trong quá trình làm nguội (hoặc chuẩn hóa) thường được sử dụng sau khi ủ ở nhiệt độ cao, để tập hợp cacbua thép thích hợp, độ cứng sẽ giảm xuống, để thuận tiện cho việc cắt và xử lý.
Khái niệm bổ sung
1, ủ: dùng để chỉ vật liệu kim loại được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp, duy trì trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó làm nguội từ từ quá trình xử lý nhiệt.Các quy trình ủ phổ biến là: ủ kết tinh lại, ủ giảm ứng suất, ủ hình cầu, ủ hoàn toàn, v.v. Mục đích của ủ: chủ yếu là giảm độ cứng của vật liệu kim loại, cải thiện độ dẻo, để thuận tiện cho việc cắt hoặc gia công áp lực, giảm ứng suất dư , cải thiện tổ chức và thành phần của quá trình đồng nhất hóa hoặc xử lý nhiệt sau này để làm cho tổ chức sẵn sàng.
2, bình thường hóa: đề cập đến thép hoặc thép được nung nóng đến hoặc (thép ở nhiệt độ tới hạn) ở trên, 30 ~ 50oC để duy trì thời gian thích hợp, làm mát trong quá trình xử lý nhiệt không khí tĩnh.Mục đích của việc chuẩn hóa: chủ yếu là cải thiện tính chất cơ học của thép cacbon thấp, cải thiện khả năng cắt và khả năng gia công, sàng lọc hạt, loại bỏ các khuyết tật về tổ chức, để xử lý nhiệt sau này để chuẩn bị cho tổ chức.
3, làm nguội: dùng để chỉ thép được nung nóng đến Ac3 hoặc Ac1 (thép ở nhiệt độ tới hạn) trên một nhiệt độ nhất định, giữ trong một thời gian nhất định và sau đó làm nguội ở tốc độ thích hợp, để thu được tổ chức martensite (hoặc bainite) của quá trình xử lý nhiệt.Các quá trình làm nguội thông thường là làm nguội một môi trường, làm nguội môi trường kép, làm nguội martensite, làm nguội đẳng nhiệt bainite, làm nguội bề mặt và làm nguội cục bộ.Mục đích của quá trình làm nguội: để các bộ phận thép đạt được tổ chức martensitic cần thiết, cải thiện độ cứng của phôi, độ bền và khả năng chống mài mòn, để xử lý nhiệt sau này để chuẩn bị tốt cho tổ chức.
4, ủ: dùng để chỉ thép được làm cứng, sau đó được nung nóng đến nhiệt độ dưới Ac1, giữ thời gian, sau đó làm nguội đến quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ phòng.Các quá trình ủ thông thường là: ủ nhiệt độ thấp, ủ nhiệt độ trung bình, ủ nhiệt độ cao và ủ nhiều lần.
Mục đích ủ: chủ yếu là để loại bỏ ứng suất do thép tạo ra trong quá trình làm nguội, để thép có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, đồng thời có độ dẻo và độ bền cần thiết.
5, ủ: dùng để chỉ thép hoặc thép để làm nguội và ủ ở nhiệt độ cao trong quá trình xử lý nhiệt tổng hợp.Được sử dụng trong xử lý tôi luyện thép gọi là thép cường lực.Nó thường đề cập đến thép kết cấu carbon trung bình và thép kết cấu hợp kim carbon trung bình.
6, cacbon hóa: cacbon hóa là quá trình làm cho các nguyên tử carbon xâm nhập vào lớp bề mặt của thép.Nó cũng là để làm cho phôi thép cacbon thấp có lớp bề mặt là thép cacbon cao, sau đó được làm nguội và ủ ở nhiệt độ thấp để lớp bề mặt của phôi có độ cứng cao và chống mài mòn, trong khi phần trung tâm của phôi vẫn giữ được độ dẻo dai của thép cacbon thấp.
Phương pháp chân không
Bởi vì hoạt động làm nóng và làm mát phôi kim loại đòi hỏi hàng chục, thậm chí hàng chục hành động để hoàn thành.Những thao tác này được thực hiện trong lò xử lý nhiệt chân không, người vận hành không thể tiếp cận nên mức độ tự động hóa của lò xử lý nhiệt chân không đòi hỏi phải cao hơn.Đồng thời, một số hành động như làm nóng và giữ phần cuối của quá trình tôi phôi kim loại sẽ có sáu, bảy hành động và phải hoàn thành trong vòng 15 giây.Những điều kiện nhanh nhẹn như vậy để hoàn thành nhiều hành động, rất dễ khiến người vận hành lo lắng và cấu thành hoạt động sai.Vì vậy, chỉ có mức độ tự động hóa cao mới có thể phối hợp chính xác, kịp thời theo đúng chương trình.
Xử lý nhiệt chân không các bộ phận kim loại được thực hiện trong lò chân không kín, việc niêm phong chân không nghiêm ngặt đã được biết đến.Vì vậy, việc đạt được và tuân thủ tốc độ rò rỉ không khí ban đầu của lò, đảm bảo chân không làm việc của lò chân không, đảm bảo chất lượng xử lý nhiệt chân không của các bộ phận có ý nghĩa rất lớn.Vì vậy, vấn đề then chốt của lò xử lý nhiệt chân không là phải có cấu trúc niêm phong chân không đáng tin cậy.Để đảm bảo hiệu suất chân không của lò chân không, thiết kế cấu trúc lò xử lý nhiệt chân không phải tuân theo một nguyên tắc cơ bản, đó là thân lò sử dụng phương pháp hàn kín khí, trong khi thân lò càng ít mở hoặc không mở càng tốt. lỗ, hạn chế hoặc tránh sử dụng cấu trúc bịt kín động, nhằm giảm thiểu khả năng rò rỉ chân không.Được lắp đặt trong các bộ phận, phụ kiện của thân lò chân không, chẳng hạn như điện cực làm mát bằng nước, thiết bị xuất cặp nhiệt điện cũng phải được thiết kế để bịt kín cấu trúc.
Hầu hết các vật liệu sưởi ấm và cách nhiệt chỉ có thể được sử dụng trong chân không.Lò xử lý nhiệt chân không và lớp lót cách nhiệt hoạt động trong chân không và nhiệt độ cao, vì vậy những vật liệu này đưa ra khả năng chịu nhiệt độ cao, kết quả bức xạ, độ dẫn nhiệt và các yêu cầu khác.Yêu cầu về khả năng chống oxy hóa không cao.Do đó, lò xử lý nhiệt chân không được sử dụng rộng rãi như tantalum, vonfram, molypden và than chì để làm vật liệu sưởi ấm và cách nhiệt.Những vật liệu này rất dễ bị oxy hóa ở trạng thái khí quyển, do đó, lò xử lý nhiệt thông thường không thể sử dụng những vật liệu sưởi ấm và cách nhiệt này.
Thiết bị làm mát bằng nước: vỏ lò xử lý nhiệt chân không, vỏ lò, bộ phận làm nóng bằng điện, điện cực làm mát bằng nước, cửa cách nhiệt chân không trung gian và các bộ phận khác, ở trong chân không, ở trạng thái làm việc nhiệt.Làm việc trong những điều kiện cực kỳ bất lợi như vậy phải đảm bảo kết cấu của từng bộ phận không bị biến dạng hoặc hư hỏng, phốt chân không không bị quá nóng hoặc cháy.Do đó, mỗi bộ phận phải được thiết lập theo các trường hợp khác nhau của thiết bị làm mát bằng nước để đảm bảo lò xử lý nhiệt chân không có thể hoạt động bình thường và có đủ tuổi thọ sử dụng.
Việc sử dụng dòng điện cao áp thấp: thùng chứa chân không, khi mức độ chân không của một vài lxlo-1 torr, thùng chứa chân không của dây dẫn mang điện ở điện áp cao hơn sẽ tạo ra hiện tượng phóng điện phát sáng.Trong lò xử lý nhiệt chân không, sự phóng điện hồ quang nghiêm trọng sẽ đốt cháy bộ phận làm nóng bằng điện, lớp cách điện, gây ra tai nạn và tổn thất lớn.Do đó, điện áp làm việc của bộ phận làm nóng bằng điện của lò xử lý nhiệt chân không thường không quá 80 đến 100 volt.Đồng thời, trong thiết kế cấu trúc bộ phận làm nóng bằng điện, phải thực hiện các biện pháp hiệu quả, chẳng hạn như cố gắng tránh có đầu của các bộ phận, khoảng cách điện cực giữa các điện cực không được quá nhỏ, để ngăn chặn sự phát sinh của phóng điện hoặc hồ quang phát sáng. phóng điện.
ủ
Theo các yêu cầu hiệu suất khác nhau của phôi, theo nhiệt độ ủ khác nhau của nó, có thể chia thành các loại ủ sau:
(a) ủ ở nhiệt độ thấp (150-250 độ)
Tổ chức ủ ở nhiệt độ thấp cho martensite được tôi luyện.Mục đích của nó là để duy trì độ cứng cao và khả năng chống mài mòn cao của thép tôi với mục đích giảm ứng suất và độ giòn bên trong khi tôi, để tránh bị sứt mẻ hoặc hư hỏng sớm trong quá trình sử dụng.Nó chủ yếu được sử dụng cho nhiều loại dụng cụ cắt carbon cao, đồng hồ đo, khuôn kéo nguội, vòng bi lăn và các bộ phận được cacbon hóa, v.v., độ cứng sau khi ủ thường là HRC58-64.
(ii) ủ ở nhiệt độ trung bình (250-500 độ)
Tổ chức ủ nhiệt độ trung bình cho thân thạch anh tôi luyện.Mục đích của nó là đạt được cường độ năng suất cao, giới hạn đàn hồi và độ bền cao.Do đó, nó chủ yếu được sử dụng cho nhiều loại lò xo và gia công khuôn nóng, độ cứng khi ủ thường là HRC35-50.
(C) ủ ở nhiệt độ cao (500-650 độ)
Tổ chức ủ nhiệt độ cao cho Sohnite được tôi luyện.Xử lý nhiệt kết hợp làm nguội thông thường và ủ nhiệt độ cao được gọi là xử lý ủ, mục đích của nó là để có được độ bền, độ cứng và độ dẻo, độ dẻo dai là các tính chất cơ học tổng thể tốt hơn.Do đó, được sử dụng rộng rãi trong ô tô, máy kéo, máy công cụ và các bộ phận kết cấu quan trọng khác, chẳng hạn như thanh nối, bu lông, bánh răng và trục.Độ cứng sau khi ủ thường là HB200-330.
Chống biến dạng
Nguyên nhân biến dạng khuôn phức tạp chính xác thường phức tạp, nhưng chúng ta chỉ cần nắm vững quy luật biến dạng của nó, phân tích nguyên nhân của nó, sử dụng các phương pháp khác nhau để ngăn ngừa biến dạng khuôn là có thể giảm nhưng cũng có thể kiểm soát.Nói chung, việc xử lý nhiệt đối với biến dạng khuôn phức tạp có độ chính xác cao có thể thực hiện các phương pháp phòng ngừa sau.
(1) Lựa chọn vật liệu hợp lý.Khuôn phức tạp chính xác nên được lựa chọn vật liệu thép khuôn biến dạng vi mô tốt (chẳng hạn như thép làm nguội bằng không khí), sự phân tách cacbua của thép khuôn nghiêm trọng phải được rèn và xử lý nhiệt hợp lý, thép khuôn lớn hơn và không thể rèn có thể là giải pháp tinh luyện kép xử lý nhiệt.
(2) Thiết kế cấu trúc khuôn phải hợp lý, độ dày không quá chênh lệch, hình dạng phải đối xứng, để biến dạng của khuôn lớn hơn nắm vững quy luật biến dạng, phụ cấp gia công dành riêng, có thể sử dụng khuôn lớn, chính xác và phức tạp trong sự kết hợp của các cấu trúc.
(3) Các khuôn chính xác và phức tạp phải được xử lý nhiệt trước để loại bỏ ứng suất dư sinh ra trong quá trình gia công.
(4) Lựa chọn hợp lý nhiệt độ gia nhiệt, kiểm soát tốc độ gia nhiệt, đối với các khuôn phức tạp có độ chính xác cao có thể thực hiện gia nhiệt chậm, gia nhiệt trước và các phương pháp gia nhiệt cân bằng khác để giảm biến dạng xử lý nhiệt khuôn.
(5) Với tiền đề đảm bảo độ cứng của khuôn, hãy thử sử dụng quá trình làm nguội trước, làm nguội theo phân loại hoặc làm nguội theo nhiệt độ.
(6) Đối với các khuôn chính xác và phức tạp, trong điều kiện cho phép, hãy thử sử dụng phương pháp làm nguội bằng nhiệt chân không và xử lý làm mát sâu sau khi làm nguội.
(7) Đối với một số khuôn chính xác và phức tạp, có thể sử dụng xử lý nhiệt trước, xử lý nhiệt lão hóa, xử lý nhiệt thấm nitơ để kiểm soát độ chính xác của khuôn.
(8) Trong việc sửa chữa các lỗ cát khuôn, độ xốp, độ mài mòn và các khuyết tật khác, việc sử dụng máy hàn lạnh và các tác động nhiệt khác của thiết bị sửa chữa để tránh biến dạng trong quá trình sửa chữa.
Ngoài ra, vận hành đúng quy trình xử lý nhiệt (chẳng hạn như lỗ cắm, lỗ buộc, cố định cơ học, phương pháp gia nhiệt phù hợp, lựa chọn đúng hướng làm mát của khuôn và hướng chuyển động trong môi trường làm mát, v.v.) và hợp lý. Quá trình xử lý nhiệt ủ là để giảm sự biến dạng của khuôn chính xác và phức tạp cũng là biện pháp hiệu quả.
Xử lý nhiệt làm nguội và ủ bề mặt thường được thực hiện bằng cách gia nhiệt cảm ứng hoặc gia nhiệt bằng ngọn lửa.Các thông số kỹ thuật chính là độ cứng bề mặt, độ cứng cục bộ và độ sâu lớp làm cứng hiệu quả.Kiểm tra độ cứng có thể được sử dụng máy đo độ cứng Vickers, cũng có thể được sử dụng máy đo độ cứng Rockwell hoặc Rockwell bề mặt.Việc lựa chọn lực kiểm tra (thang đo) có liên quan đến độ sâu của lớp cứng hiệu quả và độ cứng bề mặt của phôi.Có ba loại máy đo độ cứng được sử dụng ở đây.
Đầu tiên, máy đo độ cứng Vickers là một phương tiện quan trọng để kiểm tra độ cứng bề mặt của phôi được xử lý nhiệt, nó có thể được chọn từ 0,5 đến 100kg lực kiểm tra, kiểm tra lớp làm cứng bề mặt mỏng tới 0,05mm và độ chính xác của nó là cao nhất , và nó có thể phân biệt những khác biệt nhỏ về độ cứng bề mặt của phôi được xử lý nhiệt.Ngoài ra, độ sâu của lớp cứng hiệu quả cũng phải được phát hiện bằng máy đo độ cứng Vickers, do đó, để xử lý nhiệt bề mặt hoặc một số lượng lớn các đơn vị sử dụng phôi xử lý nhiệt bề mặt, cần phải trang bị máy đo độ cứng Vickers.
Thứ hai, máy đo độ cứng bề mặt Rockwell cũng rất thích hợp để kiểm tra độ cứng của phôi được làm cứng bề mặt, máy đo độ cứng bề mặt Rockwell có ba thang đo để bạn lựa chọn.Có thể kiểm tra độ sâu làm cứng hiệu quả trên 0,1mm của các phôi làm cứng bề mặt khác nhau.Mặc dù độ chính xác của máy đo độ cứng Rockwell bề mặt không cao bằng máy đo độ cứng Vickers, nhưng với tư cách là một nhà máy xử lý nhiệt quản lý chất lượng và phương tiện phát hiện kiểm tra đủ điều kiện, đã có thể đáp ứng các yêu cầu.Hơn nữa, nó còn có thao tác đơn giản, dễ sử dụng, giá thành rẻ, đo nhanh, có thể đọc trực tiếp giá trị độ cứng và các đặc tính khác, việc sử dụng máy đo độ cứng Rockwell bề mặt có thể là một lô phôi xử lý nhiệt bề mặt nhanh chóng và không thử nghiệm phá hủy từng mảnh.Điều này rất quan trọng đối với nhà máy gia công kim loại và sản xuất máy móc.
Thứ ba, khi lớp cứng xử lý nhiệt bề mặt dày hơn, cũng có thể sử dụng máy đo độ cứng Rockwell.Khi xử lý nhiệt độ dày lớp cứng là 0,4 ~ 0,8mm, có thể sử dụng thang đo HRA, khi độ dày lớp cứng hơn 0,8mm, có thể sử dụng thang đo HRC.
Vickers, Rockwell và bề mặt Rockwell ba loại giá trị độ cứng có thể dễ dàng chuyển đổi lẫn nhau, chuyển đổi thành tiêu chuẩn, bản vẽ hoặc người dùng cần giá trị độ cứng.Các bảng chuyển đổi tương ứng được đưa ra trong tiêu chuẩn quốc tế ISO, tiêu chuẩn ASTM của Mỹ và tiêu chuẩn GB/T của Trung Quốc.
Làm cứng cục bộ
Các bộ phận nếu yêu cầu độ cứng cục bộ cao hơn, gia nhiệt cảm ứng có sẵn và các phương tiện xử lý nhiệt làm nguội cục bộ khác, các bộ phận đó thường phải đánh dấu vị trí xử lý nhiệt làm nguội cục bộ và giá trị độ cứng cục bộ trên bản vẽ.Việc kiểm tra độ cứng của các bộ phận phải được thực hiện tại khu vực được chỉ định.Dụng cụ kiểm tra độ cứng có thể được sử dụng máy đo độ cứng Rockwell, kiểm tra giá trị độ cứng HRC, chẳng hạn như lớp làm cứng xử lý nhiệt nông, có thể sử dụng máy đo độ cứng Rockwell bề mặt, kiểm tra giá trị độ cứng HRN.
Xử lý nhiệt hóa học
Xử lý nhiệt hóa học là làm cho bề mặt phôi xâm nhập một hoặc một số nguyên tố hóa học của nguyên tử, để thay đổi thành phần hóa học, tổ chức và hiệu suất của bề mặt phôi.Sau khi tôi và tôi ở nhiệt độ thấp, bề mặt phôi có độ cứng cao, chống mài mòn và độ bền mỏi tiếp xúc, trong khi lõi phôi có độ bền cao.
Theo như trên, việc phát hiện và ghi lại nhiệt độ trong quá trình xử lý nhiệt là rất quan trọng, việc kiểm soát nhiệt độ kém ảnh hưởng lớn đến sản phẩm.Do đó, việc phát hiện nhiệt độ là rất quan trọng, xu hướng nhiệt độ trong toàn bộ quá trình cũng rất quan trọng, dẫn đến quá trình xử lý nhiệt phải được ghi lại về sự thay đổi nhiệt độ, có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích dữ liệu trong tương lai, nhưng cũng để xem thời điểm nào nhiệt độ không đạt yêu cầu.Điều này sẽ đóng một vai trò rất lớn trong việc cải thiện xử lý nhiệt trong tương lai.
Thủ tục điều hành
1, Dọn dẹp nơi vận hành, kiểm tra xem nguồn điện, dụng cụ đo lường và các công tắc khác nhau có bình thường không và nguồn nước có thông suốt hay không.
2 、 Người vận hành nên đeo thiết bị bảo hộ lao động tốt, nếu không sẽ nguy hiểm.
3, mở công tắc chuyển nguồn đa năng điều khiển, theo yêu cầu kỹ thuật của các phần phân loại thiết bị về mức tăng và giảm nhiệt độ, để kéo dài tuổi thọ của thiết bị và thiết bị còn nguyên vẹn.
4, chú ý đến nhiệt độ lò xử lý nhiệt và điều chỉnh tốc độ đai lưới, có thể nắm vững các tiêu chuẩn nhiệt độ cần thiết cho các vật liệu khác nhau, để đảm bảo độ cứng của phôi và độ thẳng bề mặt và lớp oxy hóa, và nghiêm túc thực hiện tốt công việc an toàn .
5, Chú ý đến nhiệt độ lò ủ và tốc độ đai lưới, mở khí thải để phôi sau khi ủ đáp ứng yêu cầu chất lượng.
6, trong công việc nên bám vào bài viết.
7, cấu hình các thiết bị chữa cháy cần thiết và làm quen với các phương pháp sử dụng và bảo trì.
8. Khi dừng máy, chúng ta nên kiểm tra xem tất cả các công tắc điều khiển có ở trạng thái tắt hay không, sau đó đóng công tắc chuyển đa năng.
Quá nóng
Từ miệng thô của các bộ phận ổ trục phụ kiện con lăn có thể được quan sát thấy sau khi làm nguội cấu trúc vi mô quá nóng.Nhưng để xác định chính xác mức độ quá nhiệt phải quan sát vi cấu trúc.Nếu trong tổ chức làm nguội thép GCr15 có sự xuất hiện của martensite kim thô thì đó là tổ chức làm nguội quá nhiệt.Lý do hình thành nhiệt độ gia nhiệt nguội có thể quá cao hoặc thời gian gia nhiệt và giữ quá lâu do toàn bộ phạm vi quá nhiệt;cũng có thể là do sự tổ chức ban đầu của dải cacbua nghiêm trọng, ở khu vực có lượng carbon thấp giữa hai dải tạo thành một kim martensite dày cục bộ, dẫn đến quá nhiệt cục bộ.Lượng austenite dư trong tổ chức quá nhiệt tăng lên và độ ổn định kích thước giảm.Do tổ chức dập quá nhiệt, tinh thể thép bị thô sẽ dẫn đến độ bền của các bộ phận giảm, khả năng chống va đập giảm, tuổi thọ của ổ trục cũng giảm.Quá nóng nghiêm trọng thậm chí có thể gây ra các vết nứt dập tắt.
Quá nóng
Nhiệt độ nguội thấp hoặc làm mát kém sẽ tạo ra nhiều hơn tổ chức Torrhenite tiêu chuẩn trong vi cấu trúc, gọi là tổ chức quá nhiệt, khiến độ cứng giảm, khả năng chống mài mòn giảm mạnh, ảnh hưởng đến tuổi thọ của các bộ phận ổ trục con lăn.
Làm nguội vết nứt
Các bộ phận ổ lăn trong quá trình làm nguội và làm nguội do ứng suất bên trong hình thành các vết nứt gọi là vết nứt làm nguội.Nguyên nhân gây ra các vết nứt như vậy là: do nhiệt độ gia nhiệt quá cao hoặc nguội quá nhanh, ứng suất nhiệt và thể tích khối kim loại thay đổi trong tổ chức ứng suất lớn hơn độ bền đứt của thép;bề mặt làm việc của các khuyết tật ban đầu (như vết nứt hoặc vết trầy xước bề mặt) hoặc các khuyết tật bên trong của thép (như xỉ, tạp chất phi kim loại nghiêm trọng, đốm trắng, cặn co ngót, v.v.) trong quá trình dập tắt sự hình thành nồng độ ứng suất;quá trình khử cacbon bề mặt nghiêm trọng và sự phân tách cacbua;các bộ phận được làm nguội sau khi ủ không đủ hoặc ủ không kịp thời;Lực ép nguội do quá trình trước đó gây ra quá lớn, rèn gấp, cắt tiện sâu, rãnh dầu, cạnh sắc, v.v.Tóm lại, nguyên nhân gây ra vết nứt dập tắt có thể là một hoặc nhiều yếu tố trên, sự xuất hiện của ứng suất bên trong là nguyên nhân chính hình thành vết nứt dập tắt.Các vết nứt nguội sâu và mảnh, có vết nứt thẳng và không có màu oxy hóa trên bề mặt vỡ.Thường là vết nứt phẳng dọc hoặc vết nứt hình vòng trên cổ ổ trục;hình dạng trên bi thép chịu lực là hình chữ S, hình chữ T hoặc hình vòng.Đặc điểm tổ chức của vết nứt dập tắt là không có hiện tượng khử cacbon ở cả hai mặt của vết nứt, có thể phân biệt rõ ràng với vết nứt rèn và vết nứt vật liệu.
Biến dạng xử lý nhiệt
Các bộ phận vòng bi NACHI trong xử lý nhiệt, có ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức, ứng suất bên trong này có thể chồng lên nhau hoặc bù đắp một phần, rất phức tạp và có thể thay đổi, vì nó có thể thay đổi theo nhiệt độ gia nhiệt, tốc độ gia nhiệt, chế độ làm mát, làm mát tỷ lệ, hình dạng và kích thước của các bộ phận, do đó biến dạng xử lý nhiệt là không thể tránh khỏi.Nhận thức và nắm vững quy luật có thể làm cho biến dạng của các bộ phận chịu lực (chẳng hạn như hình bầu dục của cổ áo, kích thước tăng lên, v.v.) được đặt trong phạm vi có thể kiểm soát được, thuận lợi cho quá trình sản xuất.Tất nhiên, trong quá trình xử lý nhiệt, va chạm cơ học cũng sẽ làm cho các bộ phận bị biến dạng, nhưng biến dạng này có thể được sử dụng để cải thiện hoạt động nhằm giảm thiểu và tránh.
Khử cacbon bề mặt
Phụ kiện con lăn mang các bộ phận trong quá trình xử lý nhiệt, nếu được nung nóng trong môi trường oxy hóa, bề mặt sẽ bị oxy hóa khiến phần khối lượng carbon bề mặt của bộ phận giảm đi, dẫn đến quá trình khử cacbon trên bề mặt.Độ sâu của lớp khử cacbon bề mặt lớn hơn lượng lưu giữ trong quá trình xử lý cuối cùng sẽ khiến các bộ phận bị loại bỏ.Xác định độ sâu của lớp khử cacbon bề mặt trong kiểm tra kim loại bằng phương pháp kim loại hiện có và phương pháp độ cứng vi mô.Đường cong phân bố độ cứng vi mô của lớp bề mặt dựa trên phương pháp đo và có thể được sử dụng làm tiêu chí phân xử.
Chỗ mềm
Do hệ thống sưởi không đủ, làm mát kém, hoạt động làm nguội do độ cứng bề mặt không phù hợp của các bộ phận ổ trục lăn không đủ nên hiện tượng được gọi là điểm mềm dập tắt.Nó giống như quá trình khử cacbon bề mặt có thể gây ra sự suy giảm nghiêm trọng về khả năng chống mài mòn bề mặt và độ bền mỏi.
Thời gian đăng: Dec-05-2023