L-Erba 'Proċessi Bażiċi ta' Trattament tas-Sħana: Ittemprar, Normalizzazzjoni, Tkessiħ u Ttemprar

L-Erbgħa Nirien tat-Trattament tas-Sħana

Il-prattika metallurġika Ċiniża tiddeskrivi l-erba' operazzjonijiet bażiċi ta' trattament tas-sħana - ittemprar, normalizzazzjoni, tkessiħ u ttemprar - bħala l-erba' nirien. Dawn huma s-sett ta' għodod użati biex iduru bħala-fondut, bħala-falsifikat jew bħala-metall irrumblat f'parti bl-ebusija, saħħa, ebusija u stabbiltà dimensjonali t-tajba. It-ttemprar u n-normalizzazzjoni jintużaw prinċipalment bħala trattamenti preparatorji; it-tifi u t-tempra huma t-trattamenti finali li jistabbilixxu l-proprjetajiet mekkaniċi ta 'komponenti mwebbsa. Dan l-artikolu jispjega kull proċess, il-loġika tat-temperatura warajh, u kif l-istess kunċetti jgħaddu għal-ligi tat-titanju.

Ittemprar: Trattib u Omoġenizzazzjoni

It-ttemprar huwa proċess bil-mod: il-metall jissaħħan sa temperatura definita, miżmuma biżżejjed għal diffużjoni, imbagħad imkessaħ bil-mod, ġeneralment fil-forn. L-iskop huwa li tneħħi l-istress residwu, ittaffi l-materjal għal makkinar jew iffurmar sussegwenti, tirfina l-istruttura tal-qamħ, u omoġenizza l-kompożizzjoni. Varjanti komuni huma ittemprar sħiħ (tisħin 'il fuq mill-firxa tat-trasformazzjoni u tkessiħ bil-mod biex jirfinaw il-qamħ), ittemprar spherojising (trasformazzjoni ta' simentite lamellari f'partiċelli sferoidali biex ittaffi l-għodda u l-azzar li jġorru), ittemprar iżotermali (iżżomm f'temperatura fissa biex tagħti struttura uniformi), ittemprar ta' rikristallizzazzjoni (li jtaffi x-xogħol ikkollat u ttremprar {2}ttremprar) (tisħin taħt il-firxa tat-trasformazzjoni biex tirrilassa msakkra-f'tensjonijiet f'ikkastjar u weldjaturi). Materjal ittemprat huwa ttestjat minn testijiet ta 'tensjoni u ebusija; folja rqiqa u tubu huma tipikament iċċekkjati fuq skala Rockwell jew tal-wiċċ-Rockwell.

Normalizzar: Raffinar tal-Qamħ u Standardizzazzjoni tal-Istruttura

In-normalizzar issaħħan l-azzar għal 30-50 grad 'il fuq mit-temperatura kritika ta' fuq (Ac3), iżżommu fil-qosor, u mbagħad jiksaħ f'arja kwieta. Ir-rata tat-tkessiħ hija aktar mgħaġġla mill-ittemprar u aktar bil-mod mit-tifi, li tirfina l-qamħ tal-awstenite u tipproduċi struttura tal-ferrite-perlita fina u uniformi. Il-benefiċċji huma saħħa u toughness imtejba (enerġija ta 'impatt ogħla, valuri AKV), riskju mnaqqas ta' qsim tat-tifi fit-twebbis sussegwenti, u makkinarju aħjar: azzar b'karbonju baxx-normalizzat għal ebusija ta 'bejn wieħed u ieħor HB 140-190 qatgħat nadif minflok tiċrit. In-normalizzazzjoni tneħħi wkoll l-istruttura Widmanstätten oħxon u l-istrixxi li tħallew mill-forġa jew l-iwweldjar, tkisser is-simentite tan-netwerk fl-azzar ipereuttojdi, u tħejji l-istruttura għall-isferoidizzazzjoni. Għal ħafna partijiet strutturali ta' karbonju-medju fejn ir-rekwiżiti huma moderati, in-normalizzazzjoni tista' tissostitwixxi ċiklu sħiħ ta' quench-u ttemprar bi prezz aktar baxx. Minħabba li t-tkessiħ huwa bl-ajru, ir-riżultat jiddependi fuq it-temperatura ambjentali, l-istivar tal-parti u d-daqs tas-sezzjoni - fatturi li trattat tas-sħana għandu jikkontrolla.

It-tifi: Iffriżar fi Struttura Iebsa

It-tifi huwa l-proċess tat-tisħin ta 'l-azzar 'il fuq mit-temperatura kritika (Ac3 għall-azzar hypoeutectoid, Ac1 għall-azzar hypereutectoid) biex austenitise kompletament jew parzjalment, imbagħad tkessiħ aktar malajr mir-rata ta' tkessiħ kritika sabiex l-austenite tittrasforma għal martensite jew bainite minflok ferrite u pearlite. Martensite hija struttura iebsa, supersaturated iffurmata minn trasformazzjoni shearless diffusionless; l-ebusija tagħha tiddependi fuq il-kontenut tal-karbonju. L-iskop tat-tifi huwa li jgħolli l-ebusija u r-reżistenza għall-ilbies (għodda, berings), iżid il-limitu elastiku tal-molol, u jipprepara partijiet għat-toughness li t-temprar se jirrestawra. Metodi komuni huma tkessiħ ta' likwidu-wieħed, tifi ta' likwidu-doppju (ilma imbagħad żejt), tkessiħ gradat ta' martensite u bainite, tkessiħ iżotermiku u tkessiħ lokalizzat. Il-mezz tat-tifi u l-aġitazzjoni jintgħażlu biex jibbilanċjaw il-qawwa tat-tkessiħ kontra r-riskju ta 'distorsjoni u qsim. Immedjatament wara t-tifi, biċċa tax-xogħol fiha martensite, austenite miżmuma u tensjonijiet interni kbar, u l-proprjetajiet mekkaniċi tagħha ma jistgħux jintużaw sakemm tkun ittemprat.

Ittemprar: Ir-restawr tal-Ebusija

It-temprar huwa t-trattament tas-sħana applikat għal parti mitfija: tisħin mill-ġdid għal temperatura taħt il-punt kritiku aktar baxx, iż-żamma, u t-tkessiħ b'mod ikkontrollat. Inaqqas l-istress intern u l-fraġilità, jaġġusta l-ebusija, is-saħħa, il-plastiċità u t-toughness għall-kombinazzjoni meħtieġa, u jistabbilizza l-istruttura kontra bidla dimensjonali futura. It-tliet firxiet standard huma:

Ittemprar b'-temperatura baxxa (150-250 grad)- ftit telf ta' ebusija; ittaffi l-istress u ttejjeb kemmxejn it-toughness. Użat għal għodod tal-qtugħ, gauges, berings u partijiet karburizzati.

Ittemprar ta'-temperatura medja (350-500 grad)- jagħti limitu elastiku għoli b'ebusija tajba. Użat għal molol u forġa imut.

Ittemprar ta'-temperatura għolja (500-650 grad)- it-tifi-u-kombinazzjoni tat-tempra magħrufa fil-prattika Ċiniża bħala trattament ta' modulazzjoni; jipproduċi bilanċ eċċellenti ta' saħħa-toughness. Użat għal gerijiet, xaftijiet u vireg tal-konnessjoni.

Għandhom jiġu rrispettati żewġ fenomeni ta' fraġilità. L-infraġilità tat-tempra tal-ewwel-tip isseħħ qrib it-300 grad u tiġi evitata billi ma tittemprax f'dik il-medda. It-tieni-fraġilità tat-tip taffettwa xi azzar tal-liga tal-karbonju-medju mkessaħ bil-mod minn temperaturi għoljin ta' tempra; jiġi evitat billi żżid il-molibdenu jew billi tkessaħ fiż-żejt jew fl-ilma wara t-tempra, u tista 'titneħħa billi tissaħħan mill-ġdid għat-temperatura tat-tempra oriġinali. Xi azzar liga-għoli juru ebusija sekondarja, fejn karburi fini jippreċipitaw waqt it-tempra u jgħollu l-ebusija.

Trattament tas-Sħana tal-Ligi tat-Titanju

L-istess erba-vokabularju tan-nar japplika għat-titanju, għalkemm il-metallurġija hija differenti. It-ttemprar tat-titanju (per eżempju 650-790 grad għall-Grad 2, jew 700-790 grad għall-Grad 5) ittaffi l-istress residwu, ineħħi l-każ alfa- u jerġa 'jġib id-duttilità wara xogħol kiesaħ. It-trattament tas-soluzzjoni u t-tixjiħ (STA), bejn wieħed u ieħor ekwivalenti għal quench-u-temper għall-azzar, huwa użat fuq ligi alpha-beta: il-liga tiġi soluzzjonata f'900-955 grad , imkessaħ malajr, imbagħad maturat f'480-595 grad biex tippreċipita l-alfa fin u tgħolli s-saħħa. Minħabba li t-titanju jirreaġixxi b'mod vjolenti bl-ossiġnu fit-temperatura, it-trattament kollu tas-sħana tat-titanju jitwettaq fi fran tal-vakwu jew tal-gass inert, u l-atmosfera tal-forn, ir-rata tat-tisħin u l-ħin taż-żamma huma rreġistrati fuq iċ-ċertifikat tat-trattament - ix-xerrejja għandhom dejjem jitolbuha.

Kif Agħżel il-Proċess it-Tajjeb

L-għażla ssegwi l-profil tal-proprjetà meħtieġ. It-trattib, il-ħelsien mill-istress u l-irfinar tal-qamħ jitolbu ittemprar; struttura uniformi u makkinarju għall-partijiet ta' xogħol-moderat jitolbu normalizzazzjoni; ebusija massima titlob it-tifi segwit minn temper magħżul biex jinnegozja ebusija kontra toughness; u partijiet li jeħtieġu kemm saħħa għolja kif ukoll toughness jużaw quench-u-ittempra f'500-650 grad . Għat-titanju, id-deċiżjoni ekwivalenti hija bejn ittemprar sempliċi (formabilità, korrużjoni-servizz kritiku) u trattament tas-soluzzjoni flimkien ma 'tixjiħ (saħħa massima). F'kull każ, il-parametri tal-proċess - temperatura, ħin, rata tat-tkessiħ, atmosfera - għandhom jiġu definiti, ikkontrollati u dokumentati, minħabba li t-trattament bis-sħana huwa l-aktar mod kost-effettiv biex jinbidel il-proprjetajiet ta 'materjal, u wkoll l-eħfef biex tiżbalja.

FAQ

X'inhi d-differenza bejn it-ttemprar u n-normalizzazzjoni?

It-tnejn jinvolvu tisħin 'il fuq mill-firxa tat-trasformazzjoni, iżda l-ittemprar jiksaħ bil-mod (ġeneralment fil-forn) biex jimmassimizza l-irtubija u l-ħelsien mill-istress, filwaqt li n-normalizzazzjoni tkessaħ f'arja kwieta, li tagħti qamħ ifjen, saħħa ogħla u magni aħjar għall-istess azzar.

Għaliex l-azzar għandu jkun ittemprat immedjatament wara t-tifi?

Parti mkessħa hija iebsa iżda fraġli u mimlija stress intern; jekk jitħalla mhux ittemprat jista 'jinqasam spontanjament. It-tempra jtaffi dawk l-istress u jirrestawra t-toughness filwaqt li jippreserva l-biċċa l-kbira tal-gwadann tal-ebusija.

Liema temperaturi jintużaw għat-temprar baxx, medju u għoli?

It-temprar b'temperatura baxxa-taħdem f'150-250 grad (għodda, berings), medju f'350-500 grad (molol), u għoli f'500-650 grad (xaftijiet, gerijiet). L-għażla tistabbilixxi l-bilanċ ebusija-ebusija.

X'inhu martensite u għaliex huwa diffiċli?

Il-martensite hija l-istruttura tetragonali ċċentrata tal-ġisem-supersaturata ffurmata meta l-awstenite titkessaħ tant malajr li l-karbonju ma jistax jinfirex 'il barra. Il-karbonju maqbud jgħawweġ il-kannizzata, u jipproduċi ebusija u saħħa għolja ħafna iżda duttilità baxxa.

Jistgħu l-ligi tat-titanju jiġu mkessħa u ttemprati bħall-azzar?

Fil-prinċipju, il-ligi tat-titanju alpha-beta jissaħħu miċ-ċiklu ta 'trattament u tixjiħ tas-soluzzjoni analoga (STA), iżda l-fran, it-temperaturi u l-atmosferi huma kompletament differenti, u t-titanju għandu jissaħħan fil-vakwu jew gass inert biex tiġi evitata l-ossidazzjoni.

X'inhu l-fraġilità tat-temper u kif tiġi evitata?

L-ewwel-infraġilità tat-tip iseħħ qrib it-300 grad u tiġi evitata billi tinqabeż dik il-medda. It-tieni-fraġilità tat-tip tidher f'xi azzar illigat imkessaħ bil-mod minn temperaturi għoljin ta 'ttemprar; jiġi evitat b'żidiet tal-molibdenu jew bit-tkessiħ taż-żejt/ilma wara t-tempra.