วิธีการควบคุมการเปลี่ยนรูปความร้อน

I. บทนำ

การรักษาความร้อนของวัสดุโลหะคือการให้ความร้อนความร้อนและการทำความเย็นโลหะแข็งในทางที่เหมาะสมซึ่งบางครั้งอาจมีผลกระทบทางเคมีและทางกลเพื่อให้โครงสร้างภายในและโครงสร้างของโลหะผสมเปลี่ยนไปจึงได้กระบวนการบำบัดความร้อนด้วยกระบวนการ สำหรับการปรับปรุงสมบัติของวัสดุ เป็นวิธีการที่สำคัญในการได้รับผลงานที่ยอดเยี่ยมของวัสดุโลหะต่างๆ การเลือกวัสดุและกระบวนการขึ้นรูปที่เหมาะสมในการใช้งานในทางปฏิบัติหลายอย่างไม่สามารถตอบสนองสมบัติเชิงกลสมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมีที่จำเป็นสำหรับชิ้นงานโลหะ ในขณะนี้กระบวนการบำบัดความร้อนเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากผลบวกของกระบวนการบำบัดความร้อนแล้วย่อมจะก่อให้เกิดการเสียรูปมากหรือน้อยในกระบวนการซึ่งจะต้องหลีกเลี่ยงในขั้นตอนการตัดเฉือน ต้องหลีกเลี่ยงการอยู่ร่วมกันระหว่างคนทั้งสอง ความสัมพันธ์สามารถควบคุมได้ด้วยการบิดเบือนเพียงเล็กน้อยโดยใช้วิธีการที่เหมาะสม

ประการที่สองอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญในการเปลี่ยนรูป

มีหลายประเภทของกระบวนการบำบัดความร้อนที่ใช้จริงในอุตสาหกรรม แต่กระบวนการพื้นฐานของพวกเขาคือกระบวนการความร้อนทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยความร้อนฉนวนและความเย็น กระบวนการทั้งหมดสามารถอธิบายได้ด้วยพารามิเตอร์หลายอย่างเช่นอัตราการให้ความร้อนอุณหภูมิความร้อนเวลาการถือครองอัตราการระบายความร้อนและรอบการรักษาความร้อน ในกระบวนการบำบัดความร้อนเตาหลอมต่างๆถูกนำมาใช้และการบำบัดความร้อนด้วยโลหะจะดำเนินการในเตาเผาเหล่านี้ (เช่นการอบร้อนในการอบแห้งขั้นพื้นฐานการชุบแข็งการให้ความร้อนการให้ความร้อนทางเคมีของ carburizing nitriding aluminizing และ gas phase multiple compounding . ร่วมถ่ายเท, chromizing หรือ dehydrogenation ฯลฯ ) ดังนั้นการวัดอุณหภูมิในเตาเผาความร้อนจะกลายเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการวัดความร้อน ในแต่ละข้อกำหนดของกระบวนการบำบัดความร้อนอุณหภูมิเป็นเนื้อหาที่สำคัญมากหากการวัดอุณหภูมิไม่ถูกต้องข้อกำหนดของกระบวนการบำบัดความร้อนจะไม่สามารถใช้งานได้อย่างเหมาะสมส่งผลให้คุณภาพผลิตภัณฑ์ลดลงหรือแม้แต่เศษซาก การวัดและการควบคุมอุณหภูมิเป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการบำบัดความร้อนและยังเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการเสียรูป

(1) หลังจากที่อุณหภูมิกระบวนการลดลงการสูญเสียความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงของชิ้นงานจะลดลงและความต้านทานต่อพลาสติกจะเพิ่มขึ้นเพื่อให้ชิ้นงานทนต่อความผิดปกติของความเค้นการต่อต้านการเสียรูปและความสามารถในการคืบคลานที่อุณหภูมิสูง เพื่อเพิ่มความผิดปกติจะลดลง

(2) หลังจากที่อุณหภูมิของกระบวนการลดลงชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนและอุณหภูมิในการทำความเย็นจะลดลง เป็นผลให้อุณหภูมิที่ไม่สอดคล้องกันในแต่ละพื้นที่จะลดลงด้วย ความเครียดความร้อนที่เกิดขึ้นและความเครียดเนื้อเยื่อยังลดลงค่อนข้างเพื่อให้การเสียรูปจะลดลง;

(3) ถ้าอุณหภูมิของกระบวนการลดลงและเวลาของกระบวนการบำบัดความร้อนสั้นลงอุณหภูมิในการทำงานของชิ้นงานจะลดลงและทำให้การเสียรูปลดลง

การลดการบิดเบือนความร้อนต้องใช้กระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสม

ตัวอย่างเช่นบนพื้นผิวของฟันเฟืองเหล็กขนาด 20CrNi2MoA ที่รับความร้อนความแข็งของแกนฟันและความหนาของชั้นที่มีประสิทธิภาพสูงทั้งหมดจะตรงกับความต้องการ รูปที่ 1 แสดงการไล่ระดับความแข็งของวงแหวนเกียร์ด้วยโมดูลัส MN = 12 mm หลังจากอุณหภูมิต่างกัน จากรูปที่ 1 แสดงให้เห็นว่าการไล่ระดับความแข็งหลังจากการหลอมที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียสและการไล่ระดับความแข็งที่อุณหภูมิ 740 องศาเซลเซียสบวกกับการบำบัดด้วยความร้อน 680 องศาเซลเซียสมีความคล้ายคลึงกันและความแข็งของสเตียรอยด์ต่ำกว่าเกียร์อ่อน ของอดีตสองคน เนื่องจากการหลอมเหลวแบบ spheroidizing สามารถลดปริมาณ austenite ที่เก็บรักษาไว้บนผิวของชั้นที่แทรกซึมเข้าไปหลังจากการดับซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งผิวของฟัน ดังนั้นหลังจากการชุบคาร์บูเรชั่นของเฟืองแหวนเหล็กกล้า 20CrNi2MoA จะต้องมีการปรับกระบวนการหลอมการหลอมเหลวแบบสเฟียร์อิเลคโตรไนซ์และในขณะเดียวกันควรลดการเปลี่ยนรูปความร้อนลง ผลการหลอมที่ทำให้เกิดการหลุดออกของทรงกลม 650 องศาเซลเซียสดีกว่า

ประการที่สามปัจจัยที่มีอิทธิพลอื่น ๆ ของการเปลี่ยนรูปและลดมาตรการ

(1) เตรียมความร้อน

ความแข็งเป็นแบบมาตรฐานสูงเกินไปผลึกผสมจำนวนมากของโครงสร้างซัลไฟต์หรือ Widmans จะเพิ่มความผิดปกติของรูด้านในดังนั้นจึงควรใช้การควบคุมอุณหภูมิหรือการให้ความร้อนด้วยความร้อนด้วยไอโซเทอร์ การทำให้เป็นมาตรฐานของโลหะการหลอมและการชุบก่อนการดับจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของโลหะ อิทธิพลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโลหะ การปฏิบัติได้พิสูจน์ให้เห็นว่าการใช้ isothermal (grading) quenching ระหว่าง normalizing อย่างมีประสิทธิภาพสามารถทำโครงสร้างโลหะและทำให้ลดจำนวนของการเปลี่ยนรูป

(2) ใช้วิธีการระบายความร้อนที่สมเหตุสมผล

อิทธิพลของกระบวนการหล่อเย็นต่อความผิดปกติหลังจากการชุบโลหะเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียรูป ในกรณีที่มีความสามารถในการชุบแข็งการดับน้ำมันร้อนมีความผิดปกติน้อยกว่าการทำให้น้ำมันเย็นและโดยทั่วไปมีการควบคุมที่ 100 ± 20 องศาเซลเซียส ความสามารถในการระบายความร้อนของน้ำมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเปลี่ยนรูป วิธีการให้ความร้อนและความเร็วทั้งหมดมีผลต่อการเสียรูป อัตราการหล่อเย็นของการทำความร้อนด้วยโลหะที่เร็วขึ้นทำให้การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอมากขึ้นความเครียดที่เกิดขึ้นจะทำให้การเปลี่ยนรูปของแม่พิมพ์มีค่ามากขึ้น เป็นไปได้ที่จะใช้ precooling ในสถานที่ตั้งของการประกันความต้องการความแข็งของแม่พิมพ์; การใช้การทำความเย็นและการทำให้เป็นเศษส่วนอย่างมีนัยสำคัญสามารถลดความเครียดความร้อนและความเครียดเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นในระหว่างการชุบโลหะซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการเสียรูปของรูปร่างที่ซับซ้อนบางส่วน หรือชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูงโดยการใช้การดับเพลิงความร้อนแบบ isothermal (หรือ graded) จะช่วยลดการเสียรูปได้อย่างมาก

(3) โครงสร้างชิ้นส่วนที่เหมาะสม

หลังจากการบำบัดความร้อนด้วยโลหะระหว่างการทำความเย็นชิ้นส่วนบาง ๆ เย็นและเย็นส่วนเย็น ในกรณีที่ต้องการความต้องการในการผลิตจริงความหนาและความหนาของชิ้นงานควรจะลดลงและส่วนของชิ้นส่วนควรจะสม่ำเสมอเพื่อลดแนวโน้มการบิดเบี้ยวและการแตกร้าวของเขตการเปลี่ยนผ่านเนื่องจากความเข้มข้นของความเค้น ชิ้นงานควรพยายามรักษาสมมาตรของโครงสร้างและองค์ประกอบของวัสดุและองค์กรเพื่อลดเนื่องจากความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการบิดเบือน ชิ้นงานควรจะเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงมุมที่คมชัดร่อง ฯลฯ ที่เชื่อมต่อความหนาของชิ้นงานขั้นตอนควรมีการเปลี่ยนแปลงกลม; มากที่สุดเพื่อลดหลุมในชิ้นงานโครงสร้างของความไม่สมดุลร่อง; ความหนาไม่เรียบส่วนที่ใช้วิธีการปริมาณการประมวลผลที่สงวนไว้

(4) ใช้หนีบและติดตั้งที่สมเหตุสมผล

วัตถุประสงค์เพื่อให้ชิ้นงานอุ่นและเย็นอย่างเท่าเทียมกันเพื่อลดความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอและความเครียดของเนื้อเยื่อที่ไม่สม่ำเสมอเพื่อลดการเสียรูป วิธีการหนีบสามารถเปลี่ยนได้ ชิ้นส่วนแผ่นดิสก์ตั้งฉากกับพื้นผิวน้ำมัน ชิ้นส่วนของ Shaft ติดตั้งในแนวตั้ง เครื่องซักผ้าใช้เพื่อรองรับเครื่องซักผ้า , เครื่องซักผ้าซ้อนทับ, ส่วนที่เป็นรูแบบ spline, carburizing mandrels ฯลฯ

(5) การประมวลผลทางเครื่องกล

เมื่อการอบความร้อนเป็นขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการแปรรูปชิ้นงานค่าความคลาดเคลื่อนในการบำบัดความร้อนที่ยอมรับได้ควรเป็นไปตามขนาดของชิ้นงานที่ระบุในรูปแบบและการบิดเบือนควรกำหนดตามขนาดการประมวลผลของกระบวนการก่อนหน้านี้ ด้วยเหตุนี้ตามกฎหมายว่าด้วยการบิดเบี้ยวของชิ้นงานจึงต้องมีการปรับขนาดก่อนการอบด้วยความร้อนเพื่อให้การบ่มเพาะความร้อนอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ เมื่อการบำบัดความร้อนเป็นกระบวนการขั้นกลางค่าเผื่อการกลึงก่อนการอบความร้อนควรถือเป็นผลรวมของค่าเผื่อการกลึงและการบิดเบือนความร้อน โดยทั่วไปค่าเผื่อการกลึงจะง่ายต่อการตรวจสอบและการรักษาความร้อนมีความซับซ้อนเนื่องจากปัจจัยที่มีอิทธิพลหลายอย่าง ดังนั้นจึงมีการกำหนดค่าเผื่อการกลึงที่เพียงพอสำหรับการกลึงและส่วนที่เหลือสามารถใช้เป็นกรรมวิธีความร้อนเพื่อให้เกิดการบิดเบือน การรักษาความร้อนแล้วการประมวลผลตามการเปลี่ยนรูปของชิ้นงานการประยุกต์ใช้การป้องกันการเสียรูปของการหดตัวของการสิ้นสุดของการขยายตัวก่อนที่จะเพิ่มอัตราการเปลี่ยนรูปหลังจากการดับกลิ่นที่มีคุณภาพ

(6) ใช้สื่อที่เหมาะสม

ภายใต้สมมติฐานของการตรวจสอบความแข็งเหมือนกันให้ลองใช้น้ำมันเครื่อง การทดลองและการปฏิบัติได้พิสูจน์ให้เห็นว่าภายใต้สมมติฐานของเงื่อนไขอื่น ๆ ไม่มีความเร็วในการทำความเย็นของน้ำมันปานกลางช้าลงและอัตราการระบายความร้อนของสารละลายในน้ำค่อนข้างเร็วขึ้น นอกจากนี้เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันปานกลางการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำมีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะการระบายความร้อนของสารละลายในน้ำ ภายใต้สภาวะการรักษาความร้อนเดียวกันปริมาณการเปลี่ยนรูปของน้ำน้ำมันหลังจากการดับลงเมื่อเทียบกับสารละลายในน้ำต้องมีขนาดค่อนข้างเล็กและมีเสถียรภาพ