Dispune de tratament termic
Pentru a da proprietățile dorite ale piesei metalice, aceasta este supusă unui tratament termic. În timpul acestui proces, există o schimbare structurală în material .
Produsele metalice utilizate în gospodărie trebuie să fie rezistente la influențele externe. Pentru a realiza acest lucru, metalul trebuie să fie întărit prin expunerea la temperaturi ridicate. O astfel de prelucrare modifică forma laturii cristaline, minimizează stresul intern și îmbunătățește proprietățile sale.
Tipuri de tratare termică a oțelului
Tratamentul termic al oțelului este redus la trei etape: încălzirea, menținerea și răcirea rapidă. Există mai multe tipuri de acest proces, însă etapele lor principale rămân aceleași.
Aceste tipuri de tratament termic se disting:
- Tehnică (temperare, întărire, procesare criogenică, îmbătrânire).
- Termomecanică, în care nu se utilizează numai temperaturi ridicate, ci și efecte fizice asupra metalului.
- Tratamentul chimic-termic include tratamentul termic al metalului, cu expunerea ulterioară la suprafață cu azot, crom sau carbon.
recoacere
Acesta este procesul de producție de încălzire a metalului la o temperatură predeterminată și apoi răcire lentă, care se produce în mod natural. Ca rezultat al acestei proceduri, eterogenitatea metalului este eliminată, tensiunea internă este redusă și duritatea aliajului scade, ceea ce facilitează în mare măsură prelucrarea acestuia. Există două tipuri de recoacere: primul și al doilea.
În timpul recoacerii primului tip, starea de fază a aliajului se modifică ușor. Are soiuri:
- Homogenizat - temperatura este de 1100-1200 ° C, metalul este în vârstă de 7-14 ore în astfel de condiții.
- Recristalizarea - temperatura de recoacere 100-200 ° C, această procedură este utilizată pentru oțelul nitat.
La recoacerea celui de-al doilea tip, apare o schimbare de fază în metal. Procesul are mai multe tipuri:
Reacția completă - metalul se încălzește cu 25-40 ° C peste valoarea critică pentru acest material și se răcește la o rată specială.- Incomplet - aliajul se încălzește până la un punct critic și se răcește mult timp.
- Difuzia - recoacerea se face la o temperatură de 1100-1200 ° C.
- Izotermia - încălzirea metalului are loc ca și în cazul recoacerii complete, dar răcirea este sub temperatura critică, răcirea în aer liber.
- Normalizată - metalul este complet răcit și răcit în aer.
întărire
Acesta este procesul de manipulare a metalelor pentru realizarea transformării martensitice, care asigură o rezistență sporită și o ductilitate redusă a produsului. În timpul stingerii, aliajul este încălzit la o valoare critică, la fel ca la recoacere, dar procesul de răcire se realizează mult mai repede și se utilizează o baie cu un lichid. Există mai multe tipuri de întărire:
- Întinzându-se într-un singur fluid, pentru piesele mici folosiți ulei, iar pentru părți mari - apă.
- Întărirea intermitentă - scăderea temperaturii are loc în două etape: răcirea rapidă la o temperatură de 300 ° C, folosirea apei și apoi plasarea produsului în ulei sau în aer liber.
- Pasul - când metalul atinge temperatura necesară, este răcit în săruri topite și apoi în aer liber.
- Izotermă - similar cu viteza, diferă în timpul de expunere.
- Curățarea cu auto-temperare, aliaj nu este complet răcit, lăsând o zonă caldă în mijloc. Ca urmare, metalul devine din ce în ce mai puternic și are o viscozitate ridicată. Această combinație este excelentă pentru instrumente de percuție.
Înghețarea necorespunzătoare poate duce la următoarele defecte:
- decarbonatare;
- fisuri;
- deformare sau leșiere.
Cauza principală a leșiei și a fisurilor - modificarea neuniformă a dimensiunii piesei în timpul răcirii sau încălzirii. Ele pot apărea, de asemenea, cu o creștere accentuată a forței în anumite locuri. Cea mai bună modalitate de a evita aceste probleme este răcirea lentă a metalului la valoarea transformării martensitice.
Lesa și deformarea are loc cu răcirea inegală a părților curbe. Aceste defecte sunt destul de mici și pot fi corectate prin măcinare. Reîncărcarea preliminară a pieselor și încălzirea lor graduală și uniformă vor ajuta la evitarea denaturării.
Decarburizarea metalului are loc ca urmare a arderii carbonului cu încălzire prelungită. Intensitatea procesului depinde de temperatura de încălzire, cu cât este mai mare, cu atât procesul este mai rapid. Pentru a fixa elementul este încălzit într-un mediu neutru (cuptor cu mufe).
Scala pe suprafața metalului duce la intoxicarea și deformarea produsului. Acest lucru reduce viteza de încălzire și face dificilă prelucrarea. Scala este îndepărtată prin mijloace chimice sau mecanice. Pentru a evita apariția lor, trebuie să folosiți o pastă specială (100 g de sticlă lichidă, 25 g grafit, 75 g argilă refractară, 14 g borax, 100 g apă, 30 g carborund). Compoziția se aplică produsului și se lasă să se usuce complet, apoi se încălzește ca de obicei.
vacanță
Se înmoaie efectele întăririi, ameliorează stresul, reduce fragilitatea, crește vâscozitatea. Vacanta se face prin incalzirea partii, intarita la o temperatura critica. În funcție de valoarea temperaturii, este posibil să se obțină stări de trostite, martensite, sorbitol. Ele diferă de stările similare în stingerea proprietăților și a structurii, ceea ce este mai accentuat. Acest lucru crește ductilitatea și rezistența aliajului. Metalul cu o structură punctată are o rezistență la impact mai mare.
În funcție de temperatură, se disting aceste tipuri de sărbători: scăzut, mediu, ridicat.
Pentru determinarea exactă a temperaturii folosind o masă de culoare. Filmul cu oxid de fier dă metalului culori diferite. Se pare că, dacă produsul este curat de scală și încălzit la 210 ° C, cu o temperatură în creștere, grosimea filmului crește.
La temperaturi scăzute (temperaturi de până la 300 ° C), compoziția aliajului rămâne martensite, ceea ce modifică structura materialului. În plus, se eliberează carbură de fier. Acest lucru sporește duritatea oțelului și reduce duritatea acestuia. La temperarea scăzută, metalul este răcit în bai de sare și ulei.
Temperatura ridicată îmbunătățește semnificativ proprietățile mecanice ale oțelului, crește vâscozitatea, ductilitatea, rezistența. Este utilizat pe scară largă pentru fabricarea de arcuri, tije de motor, matrițe forjate, osii autovehiculelor. Pentru oțelul aliat cu granulație fină, temperarea se efectuează imediat după normalizare.
Pentru a mări capacitatea de prelucrare a metalului, normalizarea sa se realizează la o temperatură ridicată (970 ° C), ceea ce sporește duritatea acestuia. Pentru a reduce acest parametru, faceți o vacanță mare.
Tratamentul criogenic
Schimbările în structura metalului pot fi realizate nu numai prin temperaturi ridicate, ci și scăzute. Prelucrarea aliajelor la temperaturi sub 0 ° C este folosită pe scară largă în diferite industrii. Procesul are loc la o temperatură de 195 ° C.
Pro-urile de prelucrare criogenică:
- Reduce cantitatea de austenită, ceea ce face ca dimensiunile pieselor să fie stabile.
- Nu necesită o vacanță ulterioară, ceea ce scurtează ciclul de producție.
- După acest tratament, piesele sunt mai accesibile la măcinare și lustruire.
Tratamentul termic chimic
Tratamentul termic chimic include nu numai expunerea la temperaturi ridicate, ci și chimice. Rezultatul acestei proceduri este creșterea rezistenței și rezistenței la uzură a metalului, precum și rezistența la foc și rezistența la acid.
Există astfel de tipuri de prelucrare:
- Cimentare.
- Nitrurare.
- Carbonitriding.
- Boriding.
Cimentarea oțelului este un proces de tratare suplimentară a metalelor cu carbon înainte de stingere și temperare. După procedură, rezistența produsului crește în torsiune și îndoire.
Înainte de începerea cimentării, suprafața este curățată cu atenție, după care este acoperită cu compuși speciali. Procedura se efectuează după ce suprafața este complet uscată.
Există mai multe tipuri de cimentare: lichid, solid, gaz. În prima formă se utilizează un cuptor special, în care se toarnă 75% sodă, 10% carbura de siliciu, 15% clorură de sodiu. După care produsul este scufundat într-un recipient. Procesul are loc timp de 2 ore la o temperatură de 850 ° C.
Coatingul greu este convenabil pentru a fi realizat în atelierul de acasă. Pentru aceasta, utilizați o pastă specială pe bază de carbonat de sodiu, negru de fum, acid oxalic de sodiu și apă. Compoziția rezultată se aplică pe suprafață și se așteaptă uscarea. După aceea, produsul este plasat într-un cuptor timp de 2 ore la o temperatură de 900 ° C.
În cimentarea gazelor, se utilizează amestecuri de gaz conținând metan. Procedura are loc într-o cameră specială la o temperatură de 900 ° C
Nitroizarea oțelului este procesul de saturare a unei suprafețe metalice cu azot prin încălzirea până la 650 ° C într-o atmosferă de amoniac. După tratament, aliajul își mărește duritatea și, de asemenea, obține rezistență la coroziune. Nitridarea, spre deosebire de cimentare, vă permite să vă mențineți rezistența ridicată la temperaturi ridicate. Și, de asemenea, produsele nu se răsucesc când se răcesc. Nitroizarea metalului este folosită pe scară largă în industrie pentru a conferi rezistență la uzură produsului, pentru a spori duritatea și pentru a proteja împotriva coroziunii.
Carbonitrizarea oțelului constă în tratarea suprafeței cu carbon și azot la temperatură ridicată, cu temperatură și călire ulterioare. Procedura poate fi efectuată la o temperatură de 850 ° C într-un mediu gazos. Carbonitridingul este utilizat pentru oțelurile de unelte.
La oțelul de foraj, un strat de bor se aplică pe suprafața metalică. Procedura are loc la o temperatură de 910 ° C. O astfel de prelucrare este folosită pentru a spori durabilitatea sculelor de sfărâmare și găurire.
Prelucrare termomecanică
Atunci când utilizați această metodă, aplicați temperaturi ridicate și deformări plastice. Există aceste tipuri de procesare termomecanică:
- Temperatură ridicată.
- Temperatură scăzută.
- Preliminar.
În timpul procesării la temperaturi ridicate, deformarea metalului are loc după încălzire. Aliajul este încălzit peste temperatura de recristalizare. După aceasta se realizează întărirea cu temperare.
Prelucrare de metal la temperaturi ridicate:
- Crește viscozitatea.
- Elimină fragilitatea temperării.
Oțelurile structurale, scule, carbon, de primăvară, aliate sunt supuse unei astfel de prelucrări.
În timpul procesării la temperaturi joase, țagla după răcire este menținută la o temperatură sub valoarea de recristalizare și deasupra transformării martensitice. În această etapă, efectuați deformări plastice. O astfel de prelucrare nu conferă stabilitate metalului în timpul temperării, iar pentru implementarea acestuia este necesar un echipament puternic.
Pentru implementarea procesării termomecanice este necesar să se utilizeze dispozitive speciale pentru presiunea, încălzirea și răcirea piesei de prelucrat.
Tratarea termică a aliajelor neferoase
Metalele neferoase diferă în proprietățile lor una față de cealaltă și, prin urmare, aplică propriile tipuri de tratament termic. Pentru a egaliza compoziția chimică a cuprului, acesta este supus unei rectificări prin recristalizare. Alamă este tratată la temperatură scăzută (200 ° C). Bronzul este răcit la 550 ° C Magneziul este întărit, recoace și îmbătrânit, aluminiul este supus unui tratament similar.
În metalurgia feroasă și neferoasă, se folosesc pe scară largă diferite tipuri de tratare termică a metalelor. Ele sunt folosite pentru a obține proprietățile dorite ale aliajelor, precum și economii de costuri. Pentru fiecare procedură și metal se aleg propriile valori ale temperaturii.