Isıl işlem, malzemenin istenilen organizasyon ve özellikleri elde etmek amacıyla katı haldeyken ısıtma yoluyla ısıtılması, tutulması ve soğutulması işlemine verilen addır.
I. Isıl İşlem
1, Normalleştirme: Çelik veya çelik parçalarının uygun sıcaklığın üzerinde AC3 veya ACM kritik noktasına kadar ısıtılması, havada soğutulduktan sonra belirli bir süre bu sıcaklığın korunması, ısıl işlem sürecinin perlitik tip organizasyonunu elde etmesi.
2, Tavlama: Ötektik çelik iş parçasının 20-40 derecenin üstünde AC3'e kadar ısıtılması, bir süre bekletildikten sonra fırında yavaşça soğutulması (veya kum veya kireç soğutma içine gömülmesi) ve havada soğutma ısıl işlemiyle 500 derecenin altına kadar soğutulması işlemidir.
3, Katı çözelti ısıl işlemi: Alaşım, sabit sıcaklığı korumak için yüksek sıcaklıkta tek fazlı bir bölgeye ısıtılır, böylece fazla faz katı çözeltiye tamamen çözülür ve daha sonra aşırı doymuş bir katı çözelti ısıl işlemi elde etmek için hızla soğutulur.
4、Yaşlanma: Alaşımın katı çözelti ısıl işlemi veya soğuk plastik deformasyonundan sonra, oda sıcaklığına yerleştirildiğinde veya oda sıcaklığından biraz daha yüksek bir sıcaklıkta tutulduğunda, özelliklerinin zamanla değişme olayı.
5, Katı çözelti işlemi: böylece alaşım çeşitli fazlarda tamamen çözülür, katı çözelti güçlendirilir ve tokluk ve korozyon direnci iyileştirilir, stres ve yumuşama ortadan kaldırılır, böylece kalıplama işlemine devam edilir.
6, Yaşlandırma işlemi: Takviye fazının çökelme sıcaklığında ısıtılması ve tutulması, böylece takviye fazının çökelmesi, sertleşmesi ve mukavemetinin artması sağlanır.
7, Söndürme: Çelik, uygun bir soğutma hızında soğutulduktan sonra östenitlenir, böylece iş parçasının kesitinin tamamı veya belirli bir aralıktaki martenzit dönüşümü gibi kararsız organizasyonel yapıya sahip olması sağlanır.
8, Temperleme: Söndürülmüş iş parçası, belirli bir süre boyunca uygun sıcaklığın altındaki AC1 kritik noktasına kadar ısıtılacak ve daha sonra, ısıl işlem sürecinin istenen organizasyonunu ve özelliklerini elde etmek için yöntemin gereksinimlerine uygun olarak soğutulacaktır.
9, Çelik karbonitrasyon: karbonitrasyon, aynı zamanda karbon ve nitrojen infiltrasyonu işlemi sırasında çeliğin yüzey tabakasına uygulanır. Geleneksel karbonitrasyon, siyanür olarak da bilinir, orta sıcaklık gaz karbonitrasyon ve düşük sıcaklık gaz karbonitrasyon (yani gaz nitrokarbürizasyon) daha yaygın olarak kullanılır. Orta sıcaklık gaz karbonitrasyonunun temel amacı, çeliğin sertliğini, aşınma direncini ve yorulma mukavemetini iyileştirmektir. Düşük sıcaklık gaz karbonitrasyonunun nitrürleme bazlı olmasının temel amacı, çeliğin aşınma direncini ve ısırma direncini iyileştirmektir.
10, Tavlama işlemi (söndürme ve tavlama): genel gelenek, tavlama işlemi olarak bilinen ısıl işlemle birlikte yüksek sıcaklıklarda söndürülüp tavlanacaktır. Tavlama işlemi, özellikle bağlantı çubukları, cıvatalar, dişliler ve millerin alternatif yükleri altında çalışan çeşitli önemli yapısal parçalarda yaygın olarak kullanılır. Tavlama işleminden sonra tavlanmış sohnite organizasyonu elde etmek için tavlama, mekanik özellikleri normalize edilmiş sohnite organizasyonunun aynı sertliğinden daha iyidir. Sertliği, yüksek sıcaklık tavlama sıcaklığına ve çelik tavlama kararlılığına ve iş parçası kesit boyutuna bağlıdır, genellikle HB200-350 arasındadır.
11, Lehimleme: Lehimleme malzemesi ile iki tür iş parçası ısıtma eritme birbirine bağlanmış ısıl işlem süreci olacaktır.
II.TSürecin özellikleri
Metal ısıl işlemi, diğer işleme işlemlerine kıyasla mekanik üretimde önemli işlemlerden biridir, ısıl işlem genellikle iş parçasının şeklini ve genel kimyasal bileşimini değiştirmez, ancak iş parçasının iç mikro yapısını değiştirerek veya iş parçasının yüzeyinin kimyasal bileşimini değiştirerek iş parçası özelliklerinin kullanımını sağlar veya iyileştirir. Genellikle çıplak gözle görülemeyen iş parçasının içsel kalitesinde bir iyileşme ile karakterize edilir. Metal iş parçasını gerekli mekanik özelliklere, fiziksel özelliklere ve kimyasal özelliklere sahip hale getirmek için, makul malzeme seçimine ve çeşitli kalıplama işlemlerine ek olarak, ısıl işlem işlemi genellikle gereklidir. Çelik, mekanik endüstride en yaygın kullanılan malzemelerdir, çelik mikro yapısı karmaşıktır, ısıl işlemle kontrol edilebilir, bu nedenle çeliğin ısıl işlemi, metal ısıl işleminin ana içeriğidir. Ek olarak, alüminyum, bakır, magnezyum, titanyum ve diğer alaşımlar da farklı performans elde etmek için mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek için ısıl işlem görebilir.
III.Tsüreç
Isıl işlem süreci genellikle ısıtma, tutma, soğutma üç işlemini, bazen de sadece ısıtma ve soğutma iki işlemini içerir. Bu işlemler birbirine bağlıdır, kesintiye uğratılamaz.
Isıtma, ısıl işlemin önemli süreçlerinden biridir. Birçok ısıtma yönteminin metal ısıl işlemi, en erken olanı ısı kaynağı olarak kömür ve kömürün kullanılması, son zamanlarda sıvı ve gaz yakıtların uygulanmasıdır. Elektriğin uygulanması ısıtmayı kontrol etmeyi kolaylaştırır ve çevre kirliliği yaratmaz. Bu ısı kaynaklarının kullanımı doğrudan ısıtılabilir, ancak aynı zamanda erimiş tuz veya metal yoluyla, dolaylı ısıtma için yüzen parçacıklara da ısıtılabilir.
Metal ısıtma, iş parçası havaya maruz kalır, oksidasyon, dekarbürizasyon sıklıkla meydana gelir (yani, çelik parçaların yüzey karbon içeriğinin azalması), bu da ısıl işlem görmüş parçaların yüzey özellikleri üzerinde çok olumsuz bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, metal genellikle kontrollü bir atmosferde veya koruyucu atmosferde, erimiş tuz ve vakum ısıtmasında olmalı, ancak koruyucu ısıtma için kaplamalar veya paketleme yöntemleri de mevcuttur.
Isıtma sıcaklığı, ısıl işlem sürecinin önemli işlem parametrelerinden biridir, ısıtma sıcaklığının seçimi ve kontrolü, ana konuların ısıl işlem kalitesini sağlamaktır. Isıtma sıcaklığı, işlenen metal malzemeye ve ısıl işlemin amacına göre değişir, ancak genellikle yüksek sıcaklık organizasyonu elde etmek için faz geçiş sıcaklığının üzerinde ısıtılır. Ek olarak, dönüşüm belirli bir süre gerektirir, bu nedenle metal iş parçasının yüzeyi gerekli ısıtma sıcaklığına ulaştığında, aynı zamanda belirli bir süre bu sıcaklıkta tutulması gerekir, böylece iç ve dış sıcaklıklar tutarlı olur, böylece mikro yapı dönüşümü tamamlanır, buna tutma süresi denir. Yüksek enerji yoğunluklu ısıtma ve yüzey ısıl işleminin kullanımı, ısıtma oranı son derece hızlıdır, genellikle tutma süresi yoktur, tutma süresinin kimyasal ısıl işleminin ise genellikle daha uzundur.
Soğutma, ısıl işlem sürecinde vazgeçilmez bir adımdır, soğutma yöntemleri farklı işlemler nedeniyle, esas olarak soğutma hızını kontrol etmek içindir. Genel tavlama soğutma hızı en yavaştır, normalleştirme soğutma hızını daha hızlıdır, söndürme soğutma hızını daha hızlıdır. Ancak aynı zamanda farklı çelik türleri ve farklı gereksinimleri olması nedeniyle, hava sertleştirilmiş çelik normalleştirme ile aynı soğutma hızıyla söndürülebilir.
IV.Psüreç sınıflandırması
Metal ısıl işlem süreci kabaca üç kategorinin tüm ısıl işlemi, yüzey ısıl işlemi ve kimyasal ısıl işlemi olarak ayrılabilir. Isıtma ortamına, ısıtma sıcaklığına ve farklı soğutma yöntemine göre, her kategori bir dizi farklı ısıl işlem sürecine ayrılabilir. Aynı metal farklı ısıl işlem süreçleri kullanılarak farklı organizasyonlar elde edebilir, böylece farklı özelliklere sahip olabilir. Demir ve çelik endüstride en yaygın kullanılan metaldir ve çelik mikro yapısı da en karmaşık olanıdır, bu nedenle çeşitli çelik ısıl işlem süreçleri vardır.
Genel ısıl işlem, iş parçasının genel olarak ısıtılması ve ardından uygun bir oranda soğutulması, metalurjik organizasyonun gerekli hale getirilmesi ve metalin genel mekanik özelliklerinin değiştirilmesi için ısıl işlem sürecidir. Çeliğin genel ısıl işlemi kabaca tavlama, normalleştirme, söndürme ve temperleme olmak üzere dört temel işlemdir.
İşlem şu anlama gelir:
Tavlama, iş parçasının, malzemeye ve iş parçasının boyutuna göre farklı tutma süreleri kullanılarak uygun sıcaklığa ısıtılması ve ardından yavaşça soğutulmasıdır; amaç, metalin iç organizasyonunun denge durumuna ulaşmasını veya yakın olmasını sağlamak, iyi bir işlem performansı ve performansı elde etmek veya hazırlığın organizasyonu için daha fazla söndürme yapmaktır.
Normalizasyon, iş parçasının havada soğutulduktan sonra uygun sıcaklığa ısıtılmasıdır, normalizasyonun etkisi tavlamaya benzer, sadece daha ince bir organizasyon elde etmek içindir, sıklıkla malzemenin kesme performansını iyileştirmek için kullanılır, ancak bazen daha az talepkar parçalar için son ısıl işlem olarak da kullanılır.
Söndürme, iş parçasının su, yağ veya diğer inorganik tuzlar, organik sulu çözeltiler ve diğer söndürme ortamlarında hızlı soğutma için ısıtılması ve yalıtılmasıdır. Söndürmeden sonra çelik parçalar sertleşir, ancak aynı zamanda kırılgan hale gelir, kırılganlığı zamanında ortadan kaldırmak için genellikle zamanında temperlemek gerekir.
Çelik parçaların kırılganlığını azaltmak için, oda sıcaklığından yüksek ve 650 ℃'den düşük uygun bir sıcaklıkta söndürülmüş çelik parçalar uzun bir yalıtım süresi boyunca soğutulur ve ardından soğutulur, bu işleme temperleme denir. Tavlama, normalleştirme, söndürme, temperleme, söndürme ve temperlemenin yakından ilişkili olduğu, genellikle birbirleriyle birlikte kullanılan, biri vazgeçilmez olan "dört ateşte" genel ısıl işlemdir. Farklı ısıtma sıcaklığı ve soğutma moduna sahip "dört ateş" ve farklı bir ısıl işlem süreci geliştirildi. Belirli bir mukavemet ve tokluk derecesi elde etmek için, yüksek sıcaklıklarda söndürme ve temperleme, temperleme olarak bilinen işlemle birleştirilir. Bazı alaşımlar aşırı doymuş bir katı çözelti oluşturmak için söndürüldükten sonra, alaşımın sertliğini, mukavemetini veya elektriksel manyetizmasını iyileştirmek için oda sıcaklığında veya biraz daha yüksek uygun bir sıcaklıkta daha uzun bir süre tutulurlar. Böyle bir ısıl işlem sürecine yaşlandırma işlemi denir.
Basınç işleme deformasyonu ve ısıl işlemi etkili ve sıkı bir şekilde birleştirerek, iş parçasının çok iyi bir mukavemet ve tokluk elde etmesini sağlayan deformasyon ısıl işlemi olarak bilinen yöntemle; negatif basınçlı bir atmosferde veya vakumda, vakum ısıl işlemi olarak bilinen ısıl işlemle, iş parçasının oksitlenmemesini, dekarbürleşmemesini, işlemden sonra iş parçasının yüzeyinin korunmasını, iş parçasının performansının iyileştirilmesini sağlar, aynı zamanda ozmotik madde aracılığıyla kimyasal ısıl işlem uygulanır.
Yüzey ısıl işlemi, metal ısıl işlem sürecinin yüzey tabakasının mekanik özelliklerini değiştirmek için sadece iş parçasının yüzey tabakasını ısıtmaktır. İş parçasına aşırı ısı transferi olmadan sadece iş parçasının yüzey tabakasını ısıtmak için, ısı kaynağının kullanımı yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip olmalıdır, yani iş parçasının birim alanında daha büyük bir ısı enerjisi vermek için, böylece iş parçasının yüzey tabakası kısa bir süre veya anında yüksek sıcaklıklara ulaşabilir. Alev söndürme ve indüksiyon ısıtma ısıl işleminin ana yöntemlerinden yüzey ısıl işlemi, oksiasetilen veya oksipropan alevi, indüksiyon akımı, lazer ve elektron ışını gibi yaygın olarak kullanılan ısı kaynaklarıdır.
Kimyasal ısıl işlem, iş parçasının yüzey tabakasının kimyasal bileşimini, organizasyonunu ve özelliklerini değiştirerek yapılan bir metal ısıl işlem sürecidir. Kimyasal ısıl işlem, yüzey ısıl işleminden farklıdır çünkü ilki, iş parçasının yüzey tabakasının kimyasal bileşimini değiştirir. Kimyasal ısıl işlem, karbon, tuz ortamı veya diğer alaşım elementleri içeren iş parçasına, ortamın (gaz, sıvı, katı) ısıtılması, daha uzun süre yalıtılması için uygulanır, böylece iş parçasının yüzey tabakası karbon, azot, bor ve krom ve diğer elementlerin infiltrasyonu sağlanır. Elementlerin infiltrasyonu ve bazen söndürme ve temperleme gibi diğer ısıl işlem süreçleri. Kimyasal ısıl işlemin ana yöntemleri karbürizasyon, nitrürleme, metal penetrasyonu.
Isıl işlem, mekanik parça ve kalıpların üretim sürecindeki önemli süreçlerden biridir. Genel olarak, iş parçasının aşınma direnci, korozyon direnci gibi çeşitli özelliklerini sağlayabilir ve iyileştirebilir. Ayrıca, çeşitli soğuk ve sıcak işlemleri kolaylaştırmak için boşluğun ve gerilim durumunun organizasyonunu da iyileştirebilir.
Örneğin: Beyaz dökme demir, uzun süreli tavlama işleminden sonra dövülebilir dökme demir elde edilebilir, plastikliği iyileştirilebilir; dişliler doğru ısıl işlem süreciyle, ısıl işlem görmemiş dişlilerin hizmet ömrü birkaç kat veya onlarca kat daha fazla olabilir; ayrıca, ucuz karbon çeliği, belirli alaşım elementlerinin nüfuz etmesiyle bazı pahalı alaşımlı çelik performansına sahip olabilir, bazı ısıya dayanıklı çeliklerin, paslanmaz çeliğin yerini alabilir; kalıpların ve kalıpların hemen hemen hepsinin ısıl işlemden geçmesi gerekir, yalnızca ısıl işlemden sonra kullanılabilir.
Tamamlayıcı araçlar
I. Tavlama türleri
Tavlama, iş parçasının uygun bir sıcaklığa kadar ısıtılıp belirli bir süre bekletilmesi ve daha sonra yavaşça soğutulmasıyla yapılan bir ısıl işlemdir.
Çelik tavlama işleminin birçok türü vardır, ısıtma sıcaklığına göre iki kategoriye ayrılabilir: biri, tavlama sıcaklığının üzerinde (Ac1 veya Ac3) kritik sıcaklıkta, faz değişimi yeniden kristalleşme tavlaması olarak da bilinir, tam tavlama, eksik tavlama, küresel tavlama ve difüzyon tavlama (homojenizasyon tavlaması) vb. içerir; diğeri, yeniden kristalleşme tavlaması ve gerilim giderme tavlaması vb. dahil olmak üzere tavlamanın kritik sıcaklığının altındadır. Soğutma yöntemine göre tavlama, izotermal tavlama ve sürekli soğutma tavlaması olarak ayrılabilir.
1, tam tavlama ve izotermal tavlama
Tam tavlama, yeniden kristalleştirme tavlaması olarak da bilinir, genellikle tavlama olarak anılır, 20 ~ 30 ℃'nin üzerinde Ac3'e ısıtılmış çelik veya çeliktir, yavaş soğutmadan sonra organizasyonu tamamen ostenitleştirmek için yeterince uzun yalıtım, ısıl işlem sürecinin neredeyse dengeye yakın organizasyonunu elde etmek için. Bu tavlama esas olarak çeşitli karbon ve alaşımlı çelik dökümlerinin, dövmelerin ve sıcak haddelenmiş profillerin alt-ötektik bileşimi için kullanılır ve bazen de kaynaklı yapılar için kullanılır. Genellikle çoğu zaman ağır olmayan bir dizi iş parçasının son ısıl işlemi veya bazı iş parçalarının ön ısıl işlemi olarak kullanılır.
2, bilyalı tavlama
Küresel tavlama esas olarak aşırı ötektik karbon çeliği ve alaşımlı takım çeliği için kullanılır (çelikte kullanılan keskin uçlu takımlar, ölçü aletleri, kalıplar ve preslerin imalatı gibi). Başlıca amacı sertliği azaltmak, işlenebilirliği iyileştirmek ve gelecekteki söndürmeye hazırlamaktır.
3, gerilim giderme tavlama
Gerilim giderme tavlaması, düşük sıcaklık tavlaması (veya yüksek sıcaklık tavlaması) olarak da bilinir, bu tavlama esas olarak dökümleri, dövmeleri, kaynakları, sıcak haddelenmiş parçaları, soğuk çekilmiş parçaları ve diğer kalıntı gerilimleri ortadan kaldırmak için kullanılır. Bu gerilimler ortadan kaldırılmazsa, belirli bir süre sonra veya sonraki kesme işleminde çeliğin deformasyona veya çatlaklara neden olur.
4. Eksik tavlama, ısıl işlem prosesinin neredeyse dengeli bir şekilde organize edilmesi için ısıl koruma ve yavaş soğutma arasında çeliğin Ac1 ~ Ac3 (alt-ötektik çelik) veya Ac1 ~ ACcm (aşırı-ötektik çelik) seviyesine ısıtılmasıdır.
II.Söndürmede en çok kullanılan soğutma ortamı tuzlu su, su ve yağdır.
İş parçasının tuzlu su ile söndürülmesi, yüksek sertlik ve pürüzsüz yüzey elde etmeyi kolaylaştırır, sert yumuşak nokta üretmeyi kolaylaştırmaz, ancak iş parçasının deformasyonunun ciddi olması ve hatta çatlaması kolaydır. Yağın söndürme ortamı olarak kullanılması, yalnızca aşırı soğutulmuş ostenitin kararlılığı için uygundur, bazı alaşımlı çeliklerde veya küçük boyutlu karbon çelik iş parçası söndürmelerinde nispeten büyüktür.
III.çelik tavlamanın amacı
1, kırılganlığı azaltmak, iç gerilimi ortadan kaldırmak veya azaltmak, çelik söndürme, çok fazla iç gerilim ve kırılganlık vardır, zamanında tavlama yapılmaması gibi, genellikle çeliğin deformasyonuna veya hatta çatlamasına neden olur.
2, iş parçasının gerekli mekanik özelliklerini elde etmek için, iş parçası yüksek sertlik ve kırılganlığı söndürdükten sonra, çeşitli iş parçalarının farklı özelliklerinin gereksinimlerini karşılamak için, gerekli tokluk, plastisitenin kırılganlığını azaltmak için uygun tavlama yoluyla sertliği ayarlayabilirsiniz.
3、İş parçasının boyutunu sabitleyin
4, Tavlama işlemi bazı alaşımlı çeliklerin yumuşatılmasını zorlaştırdığından, yüksek sıcaklıkta temperlemeden sonra genellikle söndürme (veya normalleştirme) işlemi kullanılır, böylece çelik karbürü uygun şekilde bir araya gelerek sertliği azalır ve kesme ve işleme kolaylaşır.
Tamamlayıcı kavramlar
1, tavlama: metal malzemelerin uygun sıcaklığa ısıtılması, belirli bir süre muhafaza edilmesi ve ardından yavaşça soğutulması ısıl işlem sürecini ifade eder. Yaygın tavlama süreçleri şunlardır: yeniden kristalleştirme tavlaması, gerilim giderme tavlaması, küresel tavlama, tam tavlama, vb. Tavlamanın amacı: esas olarak metal malzemelerin sertliğini azaltmak, plastisiteyi iyileştirmek, kesme veya basınç işlemeyi kolaylaştırmak, kalıntı gerilimleri azaltmak, homojenizasyonun organizasyonunu ve bileşimini iyileştirmek veya ikincisi için organizasyonu hazır hale getirmek için ısıl işlem.
2, normalleştirme: çelik veya çeliğin (kritik sıcaklık noktasındaki çelik) 30 ~ 50 ℃'nin üzerine ısıtılması veya uygun sürenin korunması, durgun havada soğutma ısıl işlem süreci anlamına gelir. Normalleştirmenin amacı: esas olarak düşük karbonlu çeliğin mekanik özelliklerini iyileştirmek, kesme ve işlenebilirliği iyileştirmek, tane inceltme, organizasyonel kusurları ortadan kaldırmak, ikincisi için organizasyonu hazırlamak için ısıl işlem.
3, söndürme: çeliğin belirli bir sıcaklığın üzerinde Ac3 veya Ac1'e (kritik sıcaklık noktasının altındaki çelik) ısıtılması, belirli bir süre tutulması ve ardından uygun soğutma hızına getirilmesi, ısıl işlem sürecinin martensit (veya bainit) organizasyonunu elde etmek için ifade eder. Yaygın söndürme işlemleri, tek ortamlı söndürme, çift ortamlı söndürme, martensit söndürme, bainit izotermal söndürme, yüzey söndürme ve lokal söndürmedir. Söndürmenin amacı: böylece çelik parçalar gerekli martensitik organizasyonu elde etmek, iş parçasının sertliğini, mukavemetini ve aşınma direncini iyileştirmek, ikincisi için ısıl işlem organizasyon için iyi bir hazırlık yapmaktır.
4, tavlama: çeliğin sertleştirildiği, ardından Ac1'in altındaki bir sıcaklığa ısıtıldığı, tutma süresi ve ardından oda sıcaklığına soğutulduğu ısıl işlem sürecini ifade eder. Yaygın tavlama süreçleri şunlardır: düşük sıcaklıkta tavlama, orta sıcaklıkta tavlama, yüksek sıcaklıkta tavlama ve çoklu tavlama.
Tavlamanın amacı: Esas olarak çeliğin söndürme sırasında oluşan gerilimi ortadan kaldırarak, çeliğin yüksek sertliğe ve aşınma direncine sahip olmasını, gerekli plastikliğe ve tokluğa sahip olmasını sağlamaktır.
5, temperleme: Kompozit ısıl işlem sürecinin söndürme ve yüksek sıcaklıkta temperlenmesi için çelik veya çeliğe atıfta bulunur. Temperli çelik adı verilen çeliğin temperleme işleminde kullanılır. Genellikle orta karbonlu yapısal çelik ve orta karbonlu alaşımlı yapısal çelik anlamına gelir.
6, karbürleme: karbürleme, karbon atomlarının çeliğin yüzey tabakasına nüfuz etmesini sağlama işlemidir. Ayrıca, düşük karbonlu çelik iş parçasının yüksek karbonlu çelik yüzey tabakasına sahip olmasını ve ardından söndürme ve düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra, iş parçasının yüzey tabakasının yüksek sertliğe ve aşınma direncine sahip olmasını, iş parçasının orta kısmının ise düşük karbonlu çeliğin tokluğunu ve esnekliğini korumasını sağlamaktır.
Vakum yöntemi
Çünkü metal iş parçalarının ısıtma ve soğutma işlemlerinin tamamlanması için bir düzine hatta onlarca eylem gerekir. Bu eylemler vakumlu ısıl işlem fırını içinde gerçekleştirilir, operatör yaklaşamaz, bu nedenle vakumlu ısıl işlem fırınının otomasyon derecesinin daha yüksek olması gerekir. Aynı zamanda, metal iş parçası söndürme işleminin ucunu ısıtma ve tutma gibi bazı eylemler altı, yedi eylem olmalı ve 15 saniye içinde tamamlanmalıdır. Birçok eylemi tamamlamak için böyle çevik koşullar, operatörün gerginliğine neden olmak ve yanlış işlem oluşturmak kolaydır. Bu nedenle, yalnızca yüksek derecede otomasyon, programa uygun olarak doğru ve zamanında koordinasyon sağlayabilir.
Metal parçaların vakumlu ısıl işlemi kapalı bir vakum fırınında gerçekleştirilir, sıkı vakum sızdırmazlığı iyi bilinir. Bu nedenle, fırının orijinal hava sızıntı oranını elde etmek ve ona uymak, vakum fırınının çalışma vakumunu sağlamak, parçaların kalitesini sağlamak için vakumlu ısıl işlemin çok büyük bir önemi vardır. Bu nedenle vakumlu ısıl işlem fırınının temel bir sorunu güvenilir bir vakum sızdırmazlık yapısına sahip olmaktır. Vakum fırınının vakum performansını sağlamak için, vakumlu ısıl işlem fırını yapı tasarımı temel bir ilkeyi takip etmelidir, yani fırın gövdesi gaz geçirmez kaynak kullanırken, fırın gövdesi mümkün olduğunca az delik açmalı veya açmamalı, dinamik sızdırmazlık yapısının kullanımından kaçınmalı veya daha az kullanılmalı, böylece vakum sızıntısı olasılığı en aza indirilmelidir. Vakumlu fırın gövdesine takılan bileşenler, aksesuarlar, su soğutmalı elektrotlar, termokupl ihracat cihazı gibi, yapıyı sızdırmaz hale getirmek için de tasarlanmalıdır.
Çoğu ısıtma ve yalıtım malzemesi yalnızca vakum altında kullanılabilir. Vakumlu ısıl işlem fırını ısıtma ve termal yalıtım astarı vakum ve yüksek sıcaklık çalışmasındadır, bu nedenle bu malzemeler yüksek sıcaklık direnci, radyasyon sonuçları, termal iletkenlik ve diğer gereksinimleri ortaya koyar. Oksidasyon direnci gereksinimleri yüksek değildir. Bu nedenle, vakumlu ısıl işlem fırını ısıtma ve termal yalıtım malzemeleri için yaygın olarak tantal, tungsten, molibden ve grafit kullanmıştır. Bu malzemelerin atmosferik durumda oksitlenmesi çok kolaydır, bu nedenle sıradan ısıl işlem fırını bu ısıtma ve yalıtım malzemelerini kullanamaz.
Su soğutmalı cihaz: vakumlu ısıl işlem fırını kabuğu, fırın kapağı, elektrikli ısıtma elemanları, su soğutmalı elektrotlar, ara vakumlu ısı yalıtım kapağı ve diğer bileşenler, vakumda, ısı çalışması durumundadır. Bu kadar son derece elverişsiz koşullar altında çalışırken, her bir bileşenin yapısının deforme olmaması veya hasar görmemesi ve vakum contasının aşırı ısınmaması veya yanmaması sağlanmalıdır. Bu nedenle, her bir bileşen farklı koşullara göre ayarlanmalıdır. Vakumlu ısıl işlem fırınının normal şekilde çalışabilmesi ve yeterli kullanım ömrüne sahip olması için su soğutmalı cihazlar.
Düşük voltajlı yüksek akım kullanımı: vakum kabı, vakum vakum derecesi birkaç lxlo-1 torr aralığında olduğunda, enerjili iletkenin vakum kabı daha yüksek voltajda, kızdırma deşarjı fenomeni üretecektir. Vakumlu ısıl işlem fırınında, ciddi ark deşarjı elektrikli ısıtma elemanını, yalıtım katmanını yakarak büyük kazalara ve kayıplara neden olacaktır. Bu nedenle, vakumlu ısıl işlem fırını elektrikli ısıtma elemanı çalışma voltajı genellikle 80 ila 100 volttan fazla değildir. Aynı zamanda elektrikli ısıtma elemanı yapı tasarımında, parçaların ucunun olmamasını sağlamaya çalışmak gibi etkili önlemler almak, elektrotlar arasındaki elektrot aralığı çok küçük olamaz, böylece kızdırma deşarjı veya ark deşarjı oluşmasını önlemek.
Tavlama
İş parçasının farklı performans gereksinimlerine göre, farklı tavlama sıcaklıklarına göre, aşağıdaki tavlama türlerine ayrılabilir:
(a) düşük sıcaklıkta temperleme (150-250 derece)
Tavlanmış martensit için elde edilen organizasyonun düşük sıcaklıkta tavlanması. Amacı, kullanım sırasında kırılmayı veya erken hasarı önlemek için söndürme iç gerilimini ve kırılganlığını azaltma öncülü altında söndürülmüş çeliğin yüksek sertliğini ve yüksek aşınma direncini korumaktır. Genellikle tavlama sertliği genellikle HRC58-64'tür, çeşitli yüksek karbonlu kesme takımları, ölçüm aletleri, soğuk çekilmiş kalıplar, yuvarlanan yataklar ve karbürlenmiş parçalar vb. için kullanılır.
(ii) orta sıcaklıkta temperleme (250-500 derece)
Temperlenmiş kuvars gövde için orta sıcaklıkta temperleme organizasyonu. Amacı yüksek akma dayanımı, elastiklik sınırı ve yüksek tokluk elde etmektir. Bu nedenle, çoğunlukla çeşitli yaylar ve sıcak iş kalıp işleme için kullanılır, temperleme sertliği genellikle HRC35-50'dir.
(C) yüksek sıcaklıkta temperleme (500-650 derece)
Sertleştirilmiş Sohnite için organizasyonun yüksek sıcaklıkta sertleştirilmesi. Geleneksel söndürme ve yüksek sıcaklıkta sertleştirme, sertleştirme işlemi olarak bilinen birleşik ısıl işlemdir, amacı mukavemet, sertlik ve esneklik elde etmektir, tokluk genel mekanik özelliklerde daha iyidir. Bu nedenle, otomobillerde, traktörlerde, takım tezgahlarında ve bağlantı çubukları, cıvatalar, dişliler ve miller gibi diğer önemli yapısal parçalarda yaygın olarak kullanılır. Sertleştirmeden sonraki sertlik genellikle HB200-330'dur.
Deformasyon önleme
Hassas karmaşık kalıp deformasyon nedenleri genellikle karmaşıktır, ancak biz sadece deformasyon yasasını ustalıkla yönetiriz, nedenlerini analiz ederiz, kalıp deformasyonunu önlemek için farklı yöntemler kullanırız, ancak aynı zamanda kontrol edebiliriz. Genel olarak konuşursak, hassas karmaşık kalıp deformasyonunun ısıl işlemi aşağıdaki önleme yöntemlerini alabilir.
(1) Uygun malzeme seçimi. Hassas karmaşık kalıplar iyi mikro deformasyon kalıp çeliğinden (hava söndürme çeliği gibi) seçilmelidir, ciddi kalıp çeliğinin karbür ayrışması makul dövme ve tavlama ısıl işlemi olmalıdır, daha büyük ve dövülemeyen kalıp çeliği katı çözelti çift rafine ısıl işlemi olabilir.
(2) Kalıp yapısı tasarımı makul olmalı, kalınlık çok farklı olmamalı, şekil simetrik olmalı, daha büyük kalıbın deformasyonunun deformasyon yasasına hakim olması için ayrılmış işleme payı, büyük, hassas ve karmaşık kalıplar için çeşitli yapıların bir kombinasyonunda kullanılabilir.
(3) Hassas ve karmaşık kalıplar, işleme sürecinde oluşan artık gerilimi ortadan kaldırmak için ön ısıtma işlemine tabi tutulmalıdır.
(4) Isıtma sıcaklığının makul seçimi, ısıtma hızının kontrolü, hassas karmaşık kalıplar için yavaş ısıtma, ön ısıtma ve diğer dengeli ısıtma yöntemleri kalıp ısıl işlem deformasyonunu azaltabilir.
(5) Kalıbın sertliğini sağlama ön koşulu altında, ön soğutma, kademeli soğutma söndürme veya sıcaklık söndürme işlemini kullanmayı deneyin.
(6) Hassas ve karmaşık kalıplar için, koşullar uygunsa, söndürmeden sonra vakumlu ısıtma söndürme ve derin soğutma işlemini deneyin.
(7) Bazı hassas ve karmaşık kalıplar için kalıbın doğruluğunu kontrol etmek amacıyla ön ısıtma işlemi, yaşlandırma ısıl işlemi, temperleme nitrürleme ısıl işlemi kullanılabilir.
(8) Kalıp kum deliklerinin, gözenekliliğin, aşınmanın ve diğer kusurların onarımında, onarım sürecinin deformasyonunu önlemek için soğuk kaynak makinesi ve diğer termal darbeli onarım ekipmanlarının kullanılması.
Ayrıca, doğru ısıl işlem prosesi çalışması (deliklerin tıkanması, deliklerin bağlanması, mekanik fiksasyon, uygun ısıtma yöntemleri, kalıbın soğutma yönünün ve soğutma ortamındaki hareket yönünün doğru seçilmesi vb.) ve makul temperleme ısıl işlem prosesi hassas ve karmaşık kalıpların deformasyonunu azaltmak için de etkili önlemlerdir.
Yüzey söndürme ve temperleme ısıl işlemi genellikle indüksiyon ısıtma veya alev ısıtma ile gerçekleştirilir. Ana teknik parametreler yüzey sertliği, yerel sertlik ve etkili sertleştirme tabakası derinliğidir. Sertlik testi Vickers sertlik test cihazı kullanılabilir, ayrıca Rockwell veya yüzey Rockwell sertlik test cihazı da kullanılabilir. Test kuvvetinin (ölçeğin) seçimi etkili sertleştirilmiş tabakanın derinliği ve iş parçasının yüzey sertliği ile ilgilidir. Burada üç çeşit sertlik test cihazı söz konusudur.
Öncelikle, Vickers sertlik test cihazı ısıl işlem görmüş iş parçalarının yüzey sertliğini test etmenin önemli bir yoludur, 0,5 ila 100 kg test kuvveti arasından seçim yapılabilir, 0,05 mm kalınlığındaki yüzey sertleştirme tabakasını test edebilir ve doğruluğu en yüksektir ve ısıl işlem görmüş iş parçalarının yüzey sertliğindeki küçük farklılıkları ayırt edebilir. Ek olarak, etkili sertleştirilmiş tabakanın derinliği de Vickers sertlik test cihazı tarafından tespit edilmelidir, bu nedenle yüzey ısıl işlem işleme veya yüzey ısıl işlem iş parçası kullanan çok sayıda ünite için bir Vickers sertlik test cihazı ile donatılmış olması gerekir.
İkinci olarak, yüzey Rockwell sertlik test cihazı, yüzey sertleştirilmiş iş parçasının sertliğini test etmek için de çok uygundur, yüzey Rockwell sertlik test cihazının seçebileceğiniz üç ölçeği vardır. Çeşitli yüzey sertleştirme iş parçalarının 0,1 mm'den fazla etkili sertleştirme derinliğini test edebilir. Yüzey Rockwell sertlik test cihazının hassasiyeti Vickers sertlik test cihazı kadar yüksek olmasa da, bir ısıl işlem tesisi kalite yönetimi ve kalifiye muayene tespit aracı olarak gereksinimleri karşılayabilmiştir. Dahası, basit bir kullanıma, kullanımı kolay, düşük fiyata, hızlı ölçüme sahiptir, sertlik değerini ve diğer özellikleri doğrudan okuyabilir, yüzey Rockwell sertlik test cihazının kullanımı, hızlı ve tahribatsız parça parça test için bir grup yüzey ısıl işlem iş parçası olabilir. Bu, metal işleme ve makine üretim tesisi için önemlidir.
Üçüncüsü, yüzey ısıl işlem sertleştirilmiş tabaka daha kalın olduğunda, Rockwell sertlik test cihazı da kullanılabilir. Isıl işlem sertleştirilmiş tabaka kalınlığı 0,4 ~ 0,8 mm olduğunda, HRA ölçeği kullanılabilir, sertleştirilmiş tabaka kalınlığı 0,8 mm'den fazla olduğunda, HRC ölçeği kullanılabilir.
Vickers, Rockwell ve yüzey Rockwell üç çeşit sertlik değeri kolayca birbirine dönüştürülebilir, standartlara, çizimlere veya kullanıcının ihtiyaç duyduğu sertlik değerine dönüştürülebilir. Karşılık gelen dönüşüm tabloları uluslararası standart ISO, Amerikan standardı ASTM ve Çin standardı GB/T'de verilmiştir.
Yerelleştirilmiş sertleştirme
Parçalar, daha yüksek yerel sertlik gereksinimlerine sahipse, indüksiyon ısıtması ve diğer yerel söndürme ısıl işlemi araçları mevcutsa, bu tür parçalar genellikle çizimlerde yerel söndürme ısıl işleminin yerini ve yerel sertlik değerini işaretlemelidir. Parçaların sertlik testi, belirlenen alanda yapılmalıdır. Sertlik test aletleri, Rockwell sertlik test cihazı kullanılabilir, HRC sertlik değerini test edin, örneğin ısıl işlem sertleştirme tabakası sığsa, yüzey Rockwell sertlik test cihazı kullanılabilir, HRN sertlik değerini test edin.
Kimyasal ısıl işlem
Kimyasal ısıl işlem, iş parçasının yüzeyine bir veya birkaç kimyasal element atomunun sızmasını sağlayarak iş parçasının yüzeyinin kimyasal bileşimini, organizasyonunu ve performansını değiştirmektir. Söndürme ve düşük sıcaklıkta tavlamadan sonra, iş parçasının yüzeyi yüksek sertliğe, aşınma direncine ve temas yorulma mukavemetine sahip olurken, iş parçasının çekirdeği yüksek tokluğa sahiptir.
Yukarıdakilere göre, ısıl işlem sürecinde sıcaklığın tespiti ve kaydedilmesi çok önemlidir ve zayıf sıcaklık kontrolü ürün üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, sıcaklığın tespiti çok önemlidir, tüm süreçteki sıcaklık eğilimi de çok önemlidir, bunun sonucunda ısıl işlem sürecinde sıcaklık değişimi kaydedilmelidir, gelecekteki veri analizini kolaylaştırabilir, ancak aynı zamanda sıcaklığın gereksinimleri karşılamadığı zamanı da görebilirsiniz. Bu, gelecekte ısıl işlemi iyileştirmede çok büyük bir rol oynayacaktır.
İşletme prosedürleri
1、Çalışma alanını temizleyin, güç kaynağının, ölçüm aletlerinin ve çeşitli anahtarların normal olup olmadığını ve su kaynağının düzgün olup olmadığını kontrol edin.
2、Operatörler iyi iş güvenliği koruyucu ekipmanı giymelidir, aksi takdirde tehlikeli olacaktır.
3, ekipmanın teknik gereksinimlerine göre sıcaklık artış ve düşüşünün derecelendirilmiş bölümlerini kontrol gücü evrensel transfer anahtarını açın, ekipmanın ömrünü ve ekipmanın sağlamlığını uzatın.
4, ısıl işlem fırını sıcaklığına ve örgü bant hızı düzenlemesine dikkat etmek, farklı malzemeler için gerekli sıcaklık standartlarına hakim olmak, iş parçasının sertliğini ve yüzey düzgünlüğünü ve oksidasyon tabakasını sağlamak ve ciddi şekilde iyi bir güvenlik işi yapmak.
5、Temperleme fırını sıcaklığına ve örgü bant hızına dikkat edin, egzoz havasını açın, böylece temperlemeden sonra iş parçası kalite gereksinimlerini karşılar.
6, Çalışmada yazıya sadık kalınmalıdır.
7, Gerekli yangın söndürme cihazlarını yapılandırmak, kullanım ve bakım yöntemlerini bilmek.
8、Makineyi durdururken tüm kontrol anahtarlarının kapalı durumda olduğundan emin olmalıyız ve ardından üniversal transfer anahtarını kapatmalıyız.
Aşırı Isınma
Silindir aksesuarlarının kaba ağzından rulman parçalarının söndürme mikro yapısının aşırı ısınması gözlemlenebilir. Ancak aşırı ısınmanın tam derecesini belirlemek için mikro yapıyı gözlemlemek gerekir. GCr15 çeliğinde söndürme organizasyonunda kaba iğne martensit görünümü varsa, bu söndürme aşırı ısınma organizasyonudur. Söndürme ısıtma sıcaklığının oluşmasının nedeni çok yüksek olabilir veya ısıtma ve tutma süresi aşırı ısınmanın tam aralığından kaynaklanabilir; ayrıca bant karbürünün orijinal organizasyonundan da kaynaklanabilir, iki bant arasındaki düşük karbonlu alanda yerelleştirilmiş bir martensit iğne kalınlığı oluşturarak yerelleştirilmiş aşırı ısınmaya neden olabilir. Aşırı ısıtılmış organizasyondaki artık ostenit artar ve boyut kararlılığı azalır. Söndürme organizasyonunun aşırı ısınması nedeniyle çelik kristali kaba olur, bu da parçaların tokluğunun azalmasına, darbe direncinin azalmasına ve yatağın ömrünün de azalmasına neden olur. Şiddetli aşırı ısınma söndürme çatlaklarına bile neden olabilir.
Alt ısıtma
Söndürme sıcaklığının düşük olması veya yetersiz soğutma, mikro yapıda standart Torrhenite organizasyonundan daha fazlasını üretecektir, buna alt ısıtma organizasyonu denir, bu da sertliğin düşmesine, aşınma direncinin keskin bir şekilde azalmasına ve silindir parçalarının yatak ömrünün etkilenmesine neden olur.
Çatlakları söndürmek
Söndürme ve soğutma işlemi sırasında rulmanlı yatak parçalarında oluşan iç gerilmeler nedeniyle söndürme çatlakları adı verilen çatlaklar oluşur. Bu tür çatlakların nedenleri şunlardır: söndürme nedeniyle ısıtma sıcaklığı çok yüksek veya soğutma çok hızlıdır, termal gerilme ve metal kütle hacmindeki değişim, gerilmenin organizasyonunda çeliğin kırılma dayanımından daha büyüktür; orijinal kusurların çalışma yüzeyinde (örneğin yüzey çatlakları veya çizikleri) veya çelikteki iç kusurların (örneğin cüruf, ciddi metalik olmayan kapanımlar, beyaz noktalar, büzülme kalıntıları, vb.) söndürme sırasında gerilme konsantrasyonunun oluşması; şiddetli yüzey dekarbürizasyonu ve Karbür ayrışması; temperlemeden sonra söndürülmüş parçalarda yetersiz veya zamanında olmayan temperleme; önceki işlemden kaynaklanan soğuk delme gerilmesi çok büyüktür, dövme katlama, derin tornalama kesimleri, yağ olukları keskin kenarlar vb. Kısacası, söndürme çatlaklarının nedeni yukarıdaki faktörlerden biri veya birkaçı olabilir, iç gerilmenin varlığı söndürme çatlaklarının oluşumunun ana nedenidir. Söndürme çatlakları derin ve incedir, düz bir kırık ve kırılmış yüzeyde oksitlenmiş renk yoktur. Genellikle yatak yakasında uzunlamasına düz bir çatlak veya halka şeklinde bir çatlaktır; yatak çelik bilyesindeki şekil S şeklinde, T şeklinde veya halka şeklindedir. Söndürme çatlağının organizasyonel özellikleri, çatlağın her iki tarafında da dekarbürizasyon olayının olmamasıdır, dövme çatlaklarından ve malzeme çatlaklarından açıkça ayırt edilebilir.
Isıl işlem deformasyonu
NACHI yatak parçaları ısıl işlemde, termal stres ve organizasyonel stres vardır, bu iç stres birbirinin üzerine binebilir veya kısmen ofsetlenebilir, karmaşık ve değişkendir, çünkü ısıtma sıcaklığı, ısıtma hızı, soğutma modu, soğutma hızı, parçaların şekli ve boyutu ile değiştirilebilir, bu nedenle ısıl işlem deformasyonu kaçınılmazdır. Hukuk kuralını tanımak ve ustalaşmak, yatak parçalarının deformasyonunu (yaka ovali, boyutlandırma vb. gibi) kontrol edilebilir bir aralığa yerleştirerek üretime elverişli hale getirebilir. Elbette, ısıl işlem sürecinde mekanik çarpışma da parçaların deformasyonuna neden olacaktır, ancak bu deformasyon, azaltmak ve önlemek için işlemi iyileştirmek için kullanılabilir.
Yüzey dekarbürizasyonu
Isıl işlem sürecindeki makaralı aksesuar yatak parçaları, oksitleyici bir ortamda ısıtılırsa, yüzey oksitlenir, böylece parça yüzey karbon kütle kesri azalır ve yüzey dekarbürizasyonu meydana gelir. Yüzey dekarbürizasyon tabakasının derinliği, son işlemede tutma miktarından daha fazla olduğunda parçaları hurdaya çıkaracaktır. Metalografik incelemede yüzey dekarbürizasyon tabakasının derinliğinin belirlenmesi için mevcut metalografik yöntem ve mikro sertlik yöntemi kullanılır. Yüzey tabakasının mikro sertlik dağılım eğrisi, ölçüm yöntemine dayanır ve bir tahkim kriteri olarak kullanılabilir.
Yumuşak nokta
Yetersiz ısıtma, zayıf soğutma, rulmanlı yatak parçalarının uygunsuz yüzey sertliğinden kaynaklanan söndürme işlemi, söndürme yumuşak noktası olarak bilinen yeterli bir olgu değildir. Yüzey dekarbürizasyonunun yüzey aşınma direncinde ve yorulma mukavemetinde ciddi bir düşüşe neden olabilmesi gibidir.
Gönderi zamanı: 05-Aralık-2023