Эритмелерди жылуулук менен иштетүү. Жылуулук менен дарылоонун түрлөрү

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Эритмелерди жылуулук менен иштетүү кара жана түстүү металлургиянын өндүрүш процессинин ажырагыс бөлүгү болуп саналат. Бул жол-жобосу натыйжасында, металлдар талап кылынган баалуулуктарга, алардын мүнөздөмөлөрүн өзгөртүүгө жөндөмдүү. Бул макалада биз заманбап өнөр жайда колдонулган жылуулук менен дарылоонун негизги түрлөрүн карап чыгабыз.

Жылуулук менен дарылоонун маңызы

Жарым фабрикаттарды өндүрүүдө металл тетиктерге керектүү касиеттерди (бекемдүүлүк, коррозияга жана эскирүүгө туруктуулук ж.б.) берүү үчүн жылуулук иштетилет. Эритмелерди жылуулук менен иштетүү – бул жогорку температуранын таасири астында эритмелерде структуралык жана физикалык-механикалык өзгөрүүлөр болуп, бирок заттын химиялык курамы сакталган жасалма жол менен түзүлгөн процесстердин жыйындысы.

Жылуулук менен дарылоо максаты

Эл чарбасынын бардык тармактарында кунделук колдонулуучу металл буюмдары эскирууге туруктуулук боюнча жогорку талаптарга жооп бериши керек. Металл, чийки зат катары, болушу мүмкүн, зарыл болгон аткаруу касиеттери менен бекемделиши керекжогорку температурага дуушар болуу. Эритмелерди жогорку температура менен жылуулук менен иштетүү заттын баштапкы түзүлүшүн өзгөртөт, анын курамындагы компоненттерди кайра бөлүштүрөт, кристаллдардын өлчөмүн жана формасын өзгөртөт. Мунун баары металлдын ички чыңалуусун минималдаштырууга алып келет жана ошону менен анын физикалык жана механикалык касиеттерин жогорулатат.

Жылуулук менен дарылоонун түрлөрү

Металл эритмелерин термикалык иштетүү үч жөнөкөй процесске кирет: чийки затты (жарым фабрикатты) керектүү температурага чейин ысытуу, аны белгиленген шарттарда талап кылынган убакытка чейин сактоо жана тез муздатуу. Заманбап өндүрүштө кээ бир технологиялык өзгөчөлүктөрү менен айырмаланган жылуулук менен дарылоонун бир нече түрлөрү колдонулат, бирок процесстин алгоритми жалпысынан бардык жерде бирдей бойдон калууда.

Жылуулук менен иштетүү ыкмасына ылайык, төмөнкү түрлөрү бар:

• Термикалык (катуу, жумшартуу, күйдүрүү, картаюу, криогендик тазалоо).
• Термомеханикалык тазалоо эритмеге механикалык аракет менен бирге жогорку температурадагы тазалоону камтыйт.
• Химико-термикалык металлды жылуулук менен иштетүүнү, андан кийин буюмдун бетин химиялык элементтер (көмүртек, азот, хром ж.б.) менен байытууну камтыйт.

Куууу

Күйүү - бул металлдар жана эритмелер алдын ала белгиленген температурага чейин ысытыла турган өндүрүш процесси, андан кийин процедура болгон меш менен бирге табигый түрдө өтө жай муздайт. Тоюттун натыйжасында химиялык составдын бир тексиздигин жоюуга болотзаттар, ички стрессти бошотот, гранулдуу түзүлүшкө жетишет жана аны жакшыртат, ошондой эле эритменин катуулугун төмөндөтөт, аны андан ары иштетүүнү жеңилдетет. Жылуулоонун эки түрү бар: биринчи жана экинчи түрдөгү күйдүрүү.

Биринчи класстагы күйгүзүү жылуулук менен иштетүүнү билдирет, анын натыйжасында эритменин фазалык абалынын өзгөрүүсү аз же такыр болбойт. Анын да өзүнүн сорттору бар: гомогендештирилген – күйгүзүү температурасы 1100-1200, мындай шарттарда эритмелер 8-15 саат сакталат, кайра кристаллдашуу (t 100-200 боюнча) жылтыруу кагылган болот, башкача айтканда деформацияланган болот үчүн колдонулат. суук.

Экинчи түрдөгү күйдүрүү эритмедеги олуттуу фазалык өзгөрүүлөргө алып келет. Анын бир нече түрлөрү бар:

• Толук күйгүзүү - эритмени 30-50 бул затка мүнөздүү критикалык температура белгисинен ысытуу жана белгиленген ылдамдыкта муздатуу (200/саат - көмүртектүү болоттор, 100/саат жана 50/саат - аз эритмелүү жана жогорку - легирленген болоттор, тиешелүүлүгүнө жараша).
• Толук эмес - критикалык чекитке чейин жылытуу жана жай муздатуу.
• Диффузия - күйгүзүү температурасы 1100-1200.
• Изотермиялык - жылытуу толук күйгүзүүдөгүдөй ишке ашат, бирок андан кийин тез муздатуу критикалык температурадан бир аз төмөн температурага чейин жүргүзүлөт жана абада муздаганга калтырылат.
• Нормалдаштырылган - металлды меште эмес, абада муздатуу менен толук күйдүрүү.

Катуулоо

Темперация – бул манипуляцияэритме менен, анын максаты металлдын мартенситтик өзгөрүшүнө жетишүү болуп саналат, ал буюмдун ийкемдүүлүгүн азайтат жана анын бекемдигин жогорулатат. Өндүрүү, ошондой эле күйдүрүү, металлды меште критикалык температурадан жогору өчүрүү температурасына чейин ысытууну камтыйт, айырма суюк ваннада пайда болгон муздатуу ылдамдыгында болот. Металлга жана ал тургай анын формасына жараша катуулануунун ар кандай түрлөрү колдонулат:

• Бир эле чөйрөдө, б.а. суюктук менен бир ваннада (чоң бөлүктөргө суу, майда бөлүктөргө май) каттуу.
• Үзгүлтүксүз катуулануу - муздатуу эки этапта ишке ашат: адегенде суюктукта (курчраак муздаткычта) болжол менен 300, андан кийин абада же башка май ваннасында.
• Кадам - продукт катуулануу температурасына жеткенде, ал бир нече убакытка эриген туздарда муздатылат, андан кийин абада муздайт.
• Изотермиялык - технология кадамдык катуулантууга абдан окшош, мартенситтик трансформация температурасында продуктуну кармоо убактысы менен гана айырмаланат.
• Өзүнөн-өзү катуулануу башка түрлөрдөн ысытылган металл толук муздабай, тетиктин ортосуна жылуу жер калтыруу менен айырмаланат. Бул манипуляциянын натыйжасында продукт бетинде күчөп, ортодо жогорку илешкектүүлүктүн касиеттерин алат. Бул комбинация урма аспаптар (балка, кески ж.б.) үчүн өтө зарыл

Каникул

Темперациялоо эритмелерди жылуулук менен иштетүүнүн акыркы этабы болуп саналат, аны аныктайтметаллдын акыркы структурасы. Чыңдоонун негизги максаты - металл буюмунун морттугун азайтуу. Принциби - тетикти критикалык температурадан төмөн температурага чейин ысытуу жана аны муздатуу. Ар кандай максаттар үчүн металл буюмдарын жылуулук менен иштетүү режимдери жана муздатуу ылдамдыгы ар кандай болушу мүмкүн болгондуктан, чымыркануунун үч түрү бар:

• Жогорку - жылытуу температурасы 350-600дөн критикалык мааниден төмөн мааниге чейин. Бул процедура көбүнчө металл конструкциялар үчүн колдонулат.
• Орто - t 350-500 жылуулук менен иштетүү, жазгы азыктар жана булактар үчүн жалпы.
• Төмөн - буюмдун ысытуу температурасы 250дөн жогору эмес, бул тетиктердин жогорку бекемдигине жана эскирүүгө туруктуулугуна жетишүүгө мүмкүндүк берет.

Улуу

Картаюу эритмелерди жылуулук менен иштетүү, сөнүүдөн кийин өтө каныккан металлдын ажыроо процесстерин пайда кылуу. Картаюунун натыйжасы даяр продукциянын катуулугунун, түшүмдүүлүгүнүн жана бекемдигинин чегин жогорулатуу болуп саналат. Чоюн гана эмес, түстүү металлдар, анын ичинде жеңил деформациялануучу алюминий эритмелери да эскирүүгө дуушар болот. Эгерде катууланууга дуушар болгон металл буюм нормалдуу температурада кармалса, анда күчтүн өзүнөн-өзү жогорулашына жана ийкемдүүлүктүн төмөндөшүнө алып келүүчү процесстер жүрөт. Бул металлдын табигый картаюусу деп аталат. Эгер ошол эле манипуляция жогорку температурада жасалса, ал жасалма картаюу деп аталат.

Криогендик дарылоо

Эритмелердин структурасындагы өзгөрүүлөр,бул алардын касиеттерине жогорку гана эмес, ошондой эле өтө төмөн температура менен жетишүүгө болот дегенди билдирет. t нөлдөн төмөн эритмелерди термикалык иштетүү криогендик деп аталат. Бул технология эл чарбасынын ар турдуу тармактарында жогорку темп-радагы термикалык дарылоого кошумча катары ке-нири колдонулуп жатат, анткени ал термикалык катаалдаштыруу процесстеринин езуне турган наркын бир кыйла кыскарта алат.

Эритмелерди криогендик тазалоо t -196да атайын криогендик процессордо жүргүзүлөт. Бул технология иштетилген тетиктин кызмат мөөнөтүн жана коррозияга каршы касиеттерин бир топ жогорулата алат, ошондой эле кайра тазалоонун зарылдыгын жокко чыгарат.

Термомеханикалык тазалоо

Эритмелерди иштетүүнүн жаңы ыкмасы металлдарды жогорку температурада иштетүүнү пластикалык абалда болгон буюмдардын механикалык деформациясы менен айкалыштырат. Аяктоо ыкмасы боюнча термомеханикалык тазалоо (TMT) үч түрдүү болушу мүмкүн:

• Төмөн температурадагы TMT эки этаптан турат: пластикалык деформация, андан кийин тетикти өчүрүү жана чыңдоо. ТМТнын башка түрлөрүнөн негизги айырмасы эритменин аустениттик абалына чейин ысытуу температурасы.
• Жогорку температурадагы TMT эритмени пластикалык деформация менен бирге мартенситтик абалга чейин ысытууну камтыйт.
• Алдын ала - деформация t 20да аткарылат, андан кийин металлды катуулатып, чыӊдоо жүргүзөт.

Химиялык-термиялык тазалоо

Эритмелердин түзүлүшүн жана касиеттерин өзгөртүүметаллдарга термикалык жана химиялык таасирлерди айкалыштырган химиялык-термикалык тазалоонун жардамы менен да мүмкүн. Бул процедуранын түпкү максаты буюмга күчтү, катуулукту жана эскирүү туруктуулугун жогорулатуудан тышкары, бөлүккө кислотага жана отко туруктуулукту берүү болуп саналат. Бул топ жылуулук менен дарылоонун төмөнкү түрлөрүн камтыйт:

• Цементтөө буюмдун бетине кошумча күч берүү үчүн жүргүзүлөт. Процедуранын маңызы металлды көмүртек менен каныктыруу болуп саналат. Карбюризация эки жол менен жүргүзүлүшү мүмкүн: катуу жана газ карбюризациялоо. Биринчи учурда иштетилген материал көмүр жана анын активатору менен бирге мешке салынып, белгилүү бир температурага чейин ысытылат, андан кийин аны ушул чөйрөдө кармап, муздатат. Газды карбюризациялоодо, продукт көмүртектүү газдын үзгүлтүксүз агымы астында 900 градуска чейин меште ысытылат.
• Нитриттөө – металл буюмдарын азот чөйрөсүндө алардын бетин каныктыруу жолу менен химиялык-термикалык иштетүү. Бул процедуранын натыйжасы тетиктин тартылуу күчүн жогорулатуу жана анын коррозияга туруктуулугун жогорулатуу болуп саналат.
• Циандаштыруу – металлдын азот жана көмүртек менен бир убакта каныккандыгы. чөйрө суюк (эриген көмүртек жана азот камтыган туздар) жана газ түрүндө болушу мүмкүн.
• Диффузиялык каптоо - бул металл буюмдарына ысыкка туруктуулукту, кислотага туруктуулукту жана эскирүүгө туруктуулукту берүүнүн заманбап ыкмасы. Мындай эритмелердин бети түрдүү металлдар (алюминий, хром) жана металлоиддер (кремний, бор) менен каныккан.

Функцияларчоюнду термикалык иштетүү

Чоюн эритмелери түстүү металлдардын эритмелеринен бир аз башкача технологияны колдонуу менен термикалык иштетүүгө дуушар болушат. Чоюн (боз, күчтүү, легирленген) термикалык иштетүүнүн төмөнкү түрлөрүнөн өтөт: күйгүзүү (t 500-650 боюнча), нормалдаштыруу, катуулоо (үзгүлтүксүз, изотермиялык, беттик), чыңдоо, нитриттөө (боз чоюндар), алюминиздештирүү (перлиттүү чоюндар), хром жалатуу. Бул жол-жоболордун баары натыйжада бир кыйла акыркы чоюн буюмдардын касиеттерин жакшыртат: кызмат мөөнөтүн жогорулатуу, буюмдун пайдалануу учурунда жаракалар ыктымалдыгын жок кылуу, чоюндун бекемдигин жана ысыкка туруктуулугун жогорулатуу.

Түстүү эритмелерди жылуулук менен иштетүү

Түстүү металлдар жана эритмелер бири-биринен айырмаланган касиеттерге ээ, ошондуктан алар ар кандай ыкмалар менен иштетилет. Ошентип, жез эритмелери химиялык составын теңдештирүү үчүн кайра кристаллизацияланууга дуушар болушат. Латун үчүн төмөнкү температурадагы күйгүзүү технологиясы (200-300) каралган, анткени бул эритме нымдуу чөйрөдө стихиялуу крекингге жакын. Коло t 550 чейин гомогендөө жана күйдүрүү дуушар болот. Магний күйдүрүлөт, өчүрүлөт жана жасалма картаюуга дуушар болушат (чыгылган магний үчүн табигый картаюу болбойт). Алюминий, магний сыяктуу, үч жылуулук дарылоо ыкмасына дуушар болот: күйдүрүү, катуулануу жана карытуу, андан кийин алюминий эритмелери алардын күчүн кыйла жогорулатат. Титан эритмелерин иштетүү төмөнкүлөрдү камтыйт: кайра кристаллдашуу күйгүзүү, каттуу, эскирүү, азоттоо жана карбюризация.

CV

Металлдарды жана эритмелерди жылуулук менен иштетүү кара металлургияда да, түстүү металлургияда да негизги технологиялык процесс болуп саналат. Заманбап технологиялар иштетилген эритмелердин ар бир түрүнүн каалаган касиеттерине жетүү үчүн ар кандай жылуулук менен дарылоо ыкмаларына ээ. Ар бир металлдын өзүнүн критикалык температурасы бар, бул жылуулук менен дарылоо заттын структуралык жана физикалык-химиялык өзгөчөлүктөрүн эске алуу менен жүргүзүлүшү керек дегенди билдирет. Акыр-аягы, бул каалаган натыйжаларга гана жетпестен, өндүрүш процесстерин бир топ иретке келтирет.