מה הקשר בין תהליך טיפול בחום, פעולה ועיוות?

במהלך הטיפול בחום בסגסוגות אלומיניום ואלומיניום, בדרך כלל נתקלים בסוגיות שונות, כגון:

מיקום חלק מהפרק: זה יכול להוביל לעיוות חלק, לעתים קרובות בגלל הסרת חום לא מספקת על ידי המדיום המרווה בקצב מספיק מהיר כדי להשיג את התכונות המכניות הרצויות.

חימום רפיד: זה יכול לגרום לעיוות תרמי; מיקום חלק נכון עוזר להבטיח חימום אחיד.

-חומי חומרה: זה יכול להוביל להיתוך חלקי או להיתוך אאוטקטי.

קנה מידה משטח/חמצון בטמפרטורה גבוהה.

-טיפול ביסודי או לא מספיק מזדקן, ששניהם יכולים לגרום לאובדן תכונות מכניות.

-צביעות בפרמטרים של זמן/טמפרטורה/מרווה העלולים לגרום לסטיות בתכונות מכניות ו/או פיזיות בין חלקים לקבוצות.

-אם, אחידות טמפרטורה לקויה, זמן בידוד לא מספיק וקירור לקוי במהלך טיפול בחום בפתרון יכולים לתרום לתוצאות לא מספקות.

טיפול בחום הוא תהליך תרמי מכריע בענף האלומיניום, בואו נתעמק בידע קשור יותר.

1. טיפול בטיפול

תהליכים מקדימים לטיפול המשפרים את המבנה ומקלים על לחץ לפני המרווה מועילים להפחתת העיוות. טיפול מקדים בדרך כלל כרוך בתהליכים כמו חישול ספירואידי וחישול הקלה במתח, וחלקם גם מאמצים גם מרווה ומזג או נורמליזציה של טיפול.

חישול הקלה במתח: במהלך עיבוד שבבי, מתח שיורי יכול להתפתח בגלל גורמים כמו שיטות עיבוד, מעורבות כלים ומהירויות חיתוך. התפלגות לא אחידה של לחץ אלה יכולה להוביל לעיוות במהלך המרווה. כדי להפחית את ההשפעות הללו, יש צורך בחישול הקלה על מתח לפני הרגיעה. הטמפרטורה לחישול הקלה במתח היא בדרך כלל 500-700 מעלות צלזיוס. כאשר מחממים במדיום אוויר, משמשת טמפרטורה של 500-550 מעלות צלזיוס עם זמן אחיזה של 2-3 שעות למניעת חמצון ופירוק. יש לקחת בחשבון עיוות חלקים בגלל משקל עצמי במהלך העמסה, ונהלים אחרים דומים לחישול סטנדרטי.

מחממים מראש טיפול לשיפור מבנה: זה כולל כדאון חישול, מרווה ומזג, נורמליזציה.

-חישול של חישול: חיוני לפלדת כלי פחמן ופלדת כלי סגסוגת במהלך טיפול בחום, המבנה המתקבל לאחר חישול של ספירואיד משפיע באופן משמעותי על מגמת העיוות במהלך המרווה. על ידי התאמת המבנה שלאחר ההסתכלות, ניתן להפחית את העיוות הרגיל במהלך המרווה.

-שיטות טרום טיפול לפני: ניתן להשתמש בשיטות שונות להפחתת עיוות מרווה, כמו מרווה ומזג, ונורמליזציה של טיפול. בחירת טיפול מקדים מתאים כמו מרווה ומזג, נורמליזציה של טיפול בהתבסס על סיבת העיוות וחומר החלק יכול להפחית ביעילות את העיוות. עם זאת, זהירות הכרחית לצורך מתחים שיוריים וקשיות עולה לאחר ההרפיה, במיוחד הטיפול המרווה והמצב יכול להפחית את ההתרחבות במהלך המרווה עבור פלדות המכילות W ו- MN, אך יש לו השפעה מועטה על צמצום העיוות לפלדות כמו GCR15.

בייצור מעשי, זיהוי הגורם לעיוות מרווה, בין אם זה נובע ממתחים שיוריים או מבנה לקוי, חיוני לטיפול יעיל. יש לבצע חישול של הקלה במתח לצורך עיוות הנגרם כתוצאה ממתחים שיוריים, ואילו טיפולים כמו מזג המשנים את המבנה אינם נחוצים, ולהיפך. רק אז ניתן להשיג את המטרה של צמצום עיוות מרווה כדי להוריד את העלויות ולהבטיח איכות.

2. פעולת חימום מרחיקה

טמפרטורת מרווה: טמפרטורת המרווה משפיעה באופן משמעותי על העיוות. אנו יכולים להשיג את המטרה של צמצום העיוות על ידי התאמת טמפרטורת המרווה, או שקצבת העיבוד השמורה זהה לטמפרטורת המרווה כדי להשיג את המטרה של הפחתת עיוות, או שנבחרו ושמרו באופן סביר את קצבת העיבוד וטמפרטורת המרווה לאחר בדיקות טיפול בחום , כדי להפחית את קצבת העיבוד לאחר מכן. ההשפעה של טמפרטורת מרווה על עיוות מרווה לא קשורה רק לחומר המשמש בחומר העבודה, אלא גם קשור לגודל וצורתו של חומר העבודה. כאשר צורתו וגודלו של חומר העבודה שונים מאוד, אם כי חומר היצירה זהה, מגמת העיוות המרווה שונה בתכלית, והמפעיל צריך לשים לב למצב זה בייצור בפועל.

מרווה זמן להחזיק זמן: בחירת זמן ההחזקה לא רק מבטיחה חימום יסודי והשגת הקשיות הרצויה או התכונות המכניות לאחר הרווה, אלא גם שוקלת את השפעתו על העיוות. זמן ההחזקה המרווה מרווה מגדיל למעשה את טמפרטורת המרווה, במיוחד מבוטא לפחמן גבוה ופלדת כרום גבוהה.

שיטות טעינה: אם חומר העבודה ממוקם בצורה בלתי סבירה במהלך החימום, הוא יגרום לעיוות בגלל משקל עבודת העבודה או העיוות בגלל שחול הדדי בין חלקי העבודה, או עיוות בגלל חימום וקירור לא אחידים כתוצאה מערימה מוגזמת של חתיכות העבודה.

שיטת חימום: עבור יצירות עבודה בעובי מורכבות ומשתנות, במיוחד אלה עם יסודות פחמן וסגסוגת גבוהים, תהליך חימום איטי ואחיד הוא קריטי. השימוש בחימום מראש הוא לעתים קרובות הכרחי, ולעתים דורש מחזורי חימום מרובים. עבור חתיכות עבודה גדולות יותר שלא טופלו ביעילות באמצעות חימום מראש, שימוש בכבשן התנגדות קופסאות עם חימום מבוקר יכול להפחית את העיוות הנגרם כתוצאה מחימום מהיר.

3. פעולת קירור

מרווה עיוות נובע בעיקר מתהליך הקירור. בחירה בינונית מרווה נאותה, פעולה מיומנת וכל שלב בתהליך הקירור משפיעים ישירות על עיוות מרווה.

מבחר בינוני מרווה: תוך הקפדה על הקשיות הרצויה לאחר הרווה, יש להעדיף מדיה מרווה מתונה יותר כדי למזער את העיוות. שימוש במדיוני אמבטיה מחוממים לקירור (כדי להקל על יישור בזמן שהחלק עדיין חם) או אפילו קירור אוויר מומלץ. מדיומים עם שיעורי קירור בין מים לשמן יכולים גם להחליף מדיומים כפולים עם שמן מים.

-מרווה קירור אוויר: מרווה קירור אוויר יעיל להפחתת העיוות המרווה של פלדה מהירה, פלדת עובש כרום ופלדת מיקרו-פורמנטציה מקוררת אוויר. עבור פלדת 3CR2W8V שאינה דורשת קשיות גבוהה לאחר המרווה, ניתן להשתמש גם מרוות אוויר כדי להפחית את העיוות על ידי התאמת כראוי של טמפרטורת המרווה.

- שומן קירור ומרווה: שמן הוא מדיום מרווה עם קצב קירור נמוך בהרבה מאשר מים, אך עבור אותם חתיכות עבודה עם יכולת קשה, גודל קטן, צורה מורכבת ונטיית עיוות גדולה, קצב הקירור של השמן גבוה מדי, אך עבור חלקי עבודה עם גודל קטן אך עניים הקשיחות, קצב הקירור של השמן אינו מספיק. על מנת לפתור את הסתירות לעיל ולעשות שימוש מלא בהרווחת נפט כדי להפחית את העיוות המרווה של חלקי העבודה, אנשים אימצו שיטות להתאמת טמפרטורת הנפט והעלאת טמפרטורת המרווה כדי להרחיב את השימוש בשמן.

- שינוי טמפרטורת השמן המרווה: שימוש באותה טמפרטורת שמן להרוות להפחתת עיוות מרווה עדיין יש את הבעיות הבאות, כלומר כאשר טמפרטורת השמן נמוכה, העיוות המרווה עדיין גדול, וכאשר טמפרטורת השמן גבוהה, קשה להבטיח כי חומר עבודה לאחר מרווה קשיות. תחת ההשפעה המשולבת של צורה וחומר של חלקות עבודה מסוימות, העלאת הטמפרטורה של שמן מרווה עשויה גם להגביר את העיוות שלו. לפיכך, יש צורך מאוד לקבוע את טמפרטורת השמן של השמן המרווה לאחר שעבר את הבדיקה בהתאם לתנאים בפועל של חומר היצירה, גודל וצורת חתך רוחב.

בעת שימוש בשמן חם להרוות, על מנת להימנע מאש הנגרמת כתוצאה מטמפרטורת שמן גבוהה הנגרמת כתוצאה מרווה וקירור, יש לצרוד ציוד לחימה אש הכרחית ליד מיכל השמן. בנוסף, יש לבדוק באופן קבוע את מדד האיכות של שמן מרווה, ויש לחדש שמן חדש או להחליף אותו בזמן.

- הגש את טמפרטורת המרווה: שיטה זו מתאימה לחתיכות עבודה קטנות של פלדת פחמן וחתיכות עבודה גדולות מעט יותר של פלדת סגסוגת שאינן יכולות לעמוד בדרישות הקשיות לאחר חימום ושימור חום בטמפרטורות מרווה רגילות ומרווחת שמן. על ידי הגדלת טמפרטורת המרווה מתאימה ואז מרוות שמן, ניתן להשיג את ההשפעה של התקשות והפחתת דפורמציה. בעת שימוש בשיטה זו כדי להרוות, יש להקפיד על מנת למנוע בעיות כמו גסות תבואה, הפחתת התכונות המכניות וחיי השירות של חומר העבודה עקב עליית טמפרטורת המרווה.

- סיווג ואוסמפרציה: כאשר קשיות המרווה יכולה לעמוד בדרישות התכנון, יש להשתמש במלוא הסיווג וההתנשאות של מדיום האמבטיה החמה כדי להשיג את המטרה של הפחתת עיוות מרווה. שיטה זו יעילה גם ליכולת הקשה נמוכה, פלדה מבנית פחמן קטנה ופלדת כלים, במיוחד פלדת מתים המכילה כרום ועבודות פלדה מהירות גבוהה עם יכולת התקשורת גבוהה. הסיווג של מדיום אמבטיה חמה ושיטת הקירור של Austempering הם שיטות המרווה הבסיסיות לסוג זה של פלדה. באופן דומה, זה יעיל גם לאותן פלדות פחמן ולפלדות מבניות בסגסוגת נמוכה שאינן דורשות קשיות מרווה גבוהה.

בעת מרווה באמבטיה חמה, יש לשים לב לנושאים הבאים:

ראשית, כאשר משתמשים באמבטיית שמן לדירוג ולהרעה איזותרמית, יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת השמן כדי למנוע את התרחשות האש.

שנית, בעת מרווה עם ציוני מלח חנקה, על מיכל המלח החנקה להיות מצויד במכשירים נחוצים ובמכשירי קירור מים. לקבלת אמצעי זהירות אחרים, עיין במידע הרלוונטי ולא יחזור עליהם כאן.

שלישית, יש לשלוט בקפדנות על הטמפרטורה האיזותרמית במהלך מרווה איזותרמי. טמפרטורה גבוהה או נמוכה אינה תורמת להפחתת עיוות מרווה. בנוסף, במהלך האוסמפרציה, יש לבחור את שיטת התלייה של חומר העבודה כדי למנוע עיוות הנגרם על ידי משקל היצירה.

רביעית, בעת שימוש מרווה איזותרמי או מדורגת כדי לתקן את צורת היצירה בזמן שהוא חם, יש להיות מצוידים במלוא הכלים והגופי, והפעולה צריכה להיות מהירה במהלך הפעולה. מנע תופעות שליליות על איכות המרווה של חומר העבודה.

פעולת קירור: פעולה מיומנת בתהליך הקירור משפיעה משמעותית על מרווה העיוות, במיוחד כאשר משתמשים במדיומים מרקיעת מים או שמן.

-כיוון של כניסה בינונית מרווה: בדרך כלל, יש להרוות אנכית את יצירות העבודה המאוזנות או המוארכות דמויי מוטות במדיום. ניתן להרוות חלקים א -סימטריים בזווית. הכיוון הנכון נועד להבטיח קירור אחיד בכל החלקים, כאשר אזורי קירור איטיים יותר נכנסים לראשונה למדיום, ואחריו קטעי קירור מהירים יותר. התחשבות בצורת היצירה והשפעתו על מהירות הקירור חיונית בפועל.

-המרה של חתיכות עבודה במדיום מרווה: חלקי קירור איטיים צריכים להתמודד עם המדיום המרווה. יצירות עבודה מעוצבות באופן סימטרי צריכות ללכת בדרך מאוזנת ואחידה במדיום, תוך שמירה על משרעת קטנה ותנועה מהירה. עבור יצירות עבודה דקות ומוארכות, יציבות במהלך המרווה היא מכריעה. הימנע מתנדנד ושקול להשתמש במלחצים במקום כריכת תיל לבקרה טובה יותר.

מהירות מרווה: יש להרוות את יצירות העבודה במהירות. במיוחד עבור חתיכות עבודה דקיקות, דמויי מוט, מהירויות מרווה איטיות יותר יכולות להוביל לעיוות מוגבר לכיפוף והבדלים בעיוות בין קטעים מרווים בזמנים שונים.

קירור מבוקר: עבור יצירות עבודה עם הבדלים משמעותיים בגודל חתך, הגן על קטעי קירור מהירים יותר עם חומרים כמו חבל אסבסט או יריעות מתכת כדי להפחית את קצב הקירור שלהם ולהשיג קירור אחיד.

זמן קירור במים: ליצירות עבודה שחוו בעיקר עיוות בגלל לחץ מבני, קיצרו את זמן הקירור שלהם במים. עבור יצירות עבודה שעוברות בעיקר עיוות בגלל לחץ תרמי, הרחיבו את זמן הקירור שלהם במים כדי להפחית את העיוות המרווה.

נערך על ידי מאי ג'יאנג ממאט אלומיניום