Tratamentul termic al aliajelor. tratamente termice

Tratamentul termic al aliajelor este o parte integrantă a metalurgiei feroase și neferoase în procesul de producție. Ca urmare a acestei proceduri, metalele sunt capabile să schimbe caracteristicile lor la valorile cerute. În acest articol ne vom uita la principalele tipuri de tratament termic utilizate în industria modernă.

tratament termic REZUMAT

În timpul fabricării pieselor metalice semifinite sunt tratate pentru a conferi proprietăți dorite de căldură (rezistența, rezistența la coroziune și rezistența la uzură, și așa mai departe. D.). Tratamentul termic al aliajelor - un set de procese artificiale, în timpul căreia în aliaje la temperaturi ridicate există schimbări structurale și fizico-mecanice, dar conservate compoziția chimică a substanței.

Scopul tratamentului termic

Produse din metal, care sunt folosite în fiecare zi, în toate domeniile economiei, trebuie să respecte standarde înalte de rezistență la uzură. Metal, ca materie primă, trebuie să fie consolidate proprietățile de performanță relevante, care pot fi realizate la expunerea la temperaturi ridicate. Tratamentul termic al aliajelor, temperaturile ridicate schimba structura substanței inițiale, redistribuind componentele sale, convertește dimensiunea și forma cristalelor. Toate acestea duc la minimizarea tensiunilor interne a metalului și îmbunătățește astfel proprietățile fizice și mecanice.

Tipuri de tratament termic

Tratamentul termic este redus la aliaje metalice nepretențioase trei procese: încălzirea materiilor prime (semifinite) înainte de temperatura dorită, păstrându-se în condiții predeterminate și răcirea rapidă necesară de timp. În producția de astăzi utilizează mai multe tipuri de tratament termic, care diferă în unele caracteristici tehnologice, dar algoritmul de proces, în general, rămâne aceeași peste tot.

Prin metoda de tratament termic al comisiei este de următoarele tipuri:

• Căldură (calire, revenire, recoacere, îmbătrânire, procesarea criogenice).
• de prelucrare termo-mecanică cuprinde temperaturi ridicate, combinate cu acțiunea mecanică asupra aliajului.
• căldură chimice înseamnă tratamentul termic al suprafeței metalului, urmată de o îmbogățire a elementelor chimice produs (carbon, azot, crom etc.).

recoacere

Recoacerea - proces în care metale și aliaje supuse la încălzirea la o temperatură predeterminată, și apoi cuptorul, în care procedeul este foarte lent rece natural de fabricație. După recoacere reușesc să elimine neomogenitatea compoziției chimice a materiei, eliminarea tensiunilor interne, pentru a realiza structura de cereale și de a îmbunătăți ca atare, dar, de asemenea, reduce duritatea aliajului pentru a facilita prelucrarea ulterioară a acestuia. Există două tipuri de recoacere: calire un prim și un al doilea tip.

Recoacerea de primul tip implică tratament termic, având ca rezultat schimbarea stării de fază a aliajului sunt neglijabile sau inexistente. Ea are, de asemenea, soiurile sale: omogenizata - recoacere temperatura de 1100-1200, în aceste aliaje circumstanțe cu vârste de 8-15 ore, recristalizare (dacă t 100-200) este utilizat pentru oțel recoacere nituite, adică este deja deformat la rece.

Al doilea tip de o glumă conduce la un aliaj de schimbare semnificativă de fază. El are, de asemenea, mai multe soiuri:

• recoacere completă - încălzirea aliajului la peste temperatura critică a 30-50 markeri, caracteristice pentru această substanță și cu respectivul debit de răcire (200 / oră - oțel carbon, 100 / h și 50 / h - oțeluri slab aliate și înalt aliate, respectiv).
• Partea - încălzire până la un punct critic și răcirea lentă.
• Difuzia - temperatura de 1100-1200 recoacere.
• Izoterm - încălzirea este aceeași ca și cu recoacere plin, dar, ulterior, o răcire rapidă este realizată la o temperatură ușor sub critic și lăsat să se răcească în aer.
• Normalizată - căli plin urmată de răcirea metalului la aer, mai degrabă decât într-un cuptor.

întărire

Rigidizarea - o manipulare a aliajului, al cărui scop este de a realiza un metal de transformare martensitică, oferind o reducere a produselor ductilitate și crește rezistența. Călirea, precum și recoacere implică încălzirea metalului în cuptor peste temperatura critică a diferenței de temperatură călire este mai mare viteză de răcire, care are loc într-o baie de lichid. În funcție de metal și chiar forma folosit diferite tipuri de întărire:

• Întărire în același mediu, adică într-o baie de lichid (apă - pentru piese mari, ulei - pentru piese mici).
• călire intermitentă - răcire trece două etape succesive: mai întâi în lichid (mai răcitor ascuțit) la o temperatură de aproximativ 300, apoi în aer sau într-o altă baie de ulei.
• Etapa de - produsul pentru a atinge temperatura de călire, este răcit pentru un timp în sare topită, urmată de răcire în aer.
• Izoterm - tehnologia este foarte similar cu pas-stingerea, diferă numai în timpul de menținere a produsului la o temperatură de transformare martensitică.
• Călire și auto-temperare diferă de alte specii prin faptul că metalul încălzit nu este complet răcit, lăsând în mijlocul părților calde ale terenului. Ca urmare a manipulării produsului are asupra proprietăților rezistență crescută la suprafață și în mijlocul de viscozitate ridicată. Această combinație este indispensabilă pentru instrumente de percuție (ciocane, dălți, etc.).

vacanță

Vacation - etapa finală de procesare termică a aliajelor care definesc structura metalică finală. Scopul principal al călire este de a reduce fragilității produsului metalic. Principiul constă în încălzirea pieselor la o temperatură mai mică decât răcirea critică. Deoarece condițiile de tratament termic și viteza de răcire a produselor din metal pentru scopuri diferite pot fi diferite, atunci există trei tipuri de vacanta:

• temperatura de încălzire de 350-600 la o valoare mai mică decât valoarea critică - ridicată. Această procedură este cel mai des folosit pentru structuri metalice.
• Orientul Mijlociu - tratament termic la t 350-500, predominante pentru produsele de primăvară și arcuri.
• Low - încălzirea temperaturii produsului nu mai mare de 250 permite obținerea o rezistență ridicată și piese de uzură.

îmbătrânire

Aging - un tratament termic al aliajelor, proceselor de degradare cauza suprasaturată de metal dupa calire. Rezultatul este creșterea îmbătrânirii gama de duritate, rezistența și durabilitatea produsului finit. Aging afecteaza nu numai de fier, dar , de asemenea , metale neferoase, inclusiv aliaje de aluminiu ușor deformabile. Dacă produsul metalic călit stea la temperatura normală, există procese, care conduc la o creștere spontană a rezistenței și o scădere a ductilitate. Aceasta se numește îmbătrânire naturală de metal. Dacă aceeași manipulare făcută în condiții de temperatură ridicată, aceasta va fi numită îmbătrânire artificială.

tratament criogenic

Modificări în structura aliajelor, și, prin urmare, proprietățile lor nu pot fi realizate numai de mare, dar, de asemenea, la temperaturi extrem de scăzute. Tratamentul termic al aliajelor la t sub zero se numește criogenice. Această tehnologie este utilizată pe scară largă în diferite sectoare ale economiei, ca o completare la căldură tratamente cu temperaturi ridicate, deoarece permite de a reduce în mod semnificativ costurile proceselor de întărire termică produse.

Tratamentul criogenie aliajelor se efectuează la t -196 procesor criogenice special. Această tehnologie face posibilă pentru a crește în mod semnificativ durata de viață a pieselor tratate și proprietăți anti-coroziune, precum și să elimine necesitatea unor tratamente repetate.

tratamentul termomecanic

Noua metodă de prelucrare a aliajelor combină prelucrarea metalelor la temperaturi ridicate, cu deformarea mecanică a articolelor în stare plastică. Tratamentul termomecanic (TMT), la o metodă de comiterea poate fi de trei tipuri:

• De temperatură joasă de tratament termomecanic constă în două etape: deformarea plastică urmată de stingerea și temperarea părții. Diferența principală de la alte specii de TMO - temperatura de încălzire la starea austenitică a aliajului.
• Ridicată TMO implică încălzirea aliajului la o stare martensitică, în combinație cu o deformare plastică.
• Pre - deformare efectuată la t 20 urmată de stingerea și revenire a metalului.

tratament termic chimic

Modificarea structurii și proprietăților aliajelor și probabil folosind tratament chimic termic, care combina efectele termice și chimice pe metale. Scopul final al acestei proceduri, în plus față de ce conferă rezistență crescută, duritate, rezistenta la uzura si oferind un produs detalii rezistenta la acizi si rezistenta la foc. Acest grup include următoarele tipuri de tratament termic:

• Cimentarea este realizat pentru a conferi rezistență suplimentară suprafeței piesei de prelucrat. Esența procedurii este de a satura metalul carbon. Cimentarea poate fi realizată în două moduri: carburare solid și gaz. In primul caz materialul prelucrat împreună cu cărbunele și activatorul este plasat într-un cuptor și se încălzește la o anumită temperatură, urmată de îmbătrînire în mediu și răcire. În cazul produsului de gaz carburare este încălzit într-un cuptor la 900 sub un jet continuu de gaz cu conținut de carbon.
• Nitrurare - un tratament chimic termică a produselor din metal prin saturarea suprafeței într-o atmosferă de azot. Rezultatul acestei proceduri este de a consolida elementele limită de rezistență și de a crește rezistența la coroziune.
• Cianurare - metale saturație atât azot și carbon. Mediul poate fi (săruri carbon- și conținând azot topit) lichid și gazos.
• Difuzia metalizare este o metodă modernă de realizare rezistența termică a articolului metalic, rezistenta la acid și durabilitate. Suprafața acestor aliaje saturate cu diferite metale (aluminiu, crom) și metaloide (siliciu, bor).

Proprietățile de tratament termic de fier

Turnatorie aliaje de fier tratate termic la o tehnologie ușor diferită de aliaje de metale neferoase. Fier (gri, de înaltă rezistență, aliat) trece prin următoarele tratamente termice: recoacere (la t 500-650), normalizare, călire (solid, izotermă, suprafață), călire, nitrurare (fonta cenușie) aluminizare (fonta perlitica), crom. Toate aceste proceduri ca urmare a îmbunătăți în mod semnificativ proprietățile articolelor finale de fier: a crescut de viață de serviciu, elimina riscul de fisurare în timpul utilizării produsului, crește rezistența la rezistență și căldură din fontă.

Tratamentul termic al aliajelor feroase

metale neferoase și aliaje au proprietăți excelente de altul, astfel prelucrate prin diferite metode. Astfel, aliaje de cupru ale compoziției chimice pentru aliniere sunt supuse recoacere de recristalizare. Pentru alamă este prevăzută o tehnică de recoacere la temperatură scăzută (200-300), deoarece acest aliaj este înclinată la un mediu umed la fisurarea spontane. Bronz și supusă omogenizării la recoacere până la 550 t. Magneziul recopt, temperat, și supuse la îmbătrânire artificială (îmbătrânire naturală nu se produce în magneziu întărit). Aluminiu, precum și magneziu, este supus unui tratament termic trei metode: recoacere, călire și îmbătrânire, după care a aliajelor de aluminiu deformabile crește în mod semnificativ puterea. Prelucrarea aliaj de titan cuprinde: recoacere de recristalizare, călire, îmbătrânire, nitrurarea și carburare.

rezumat

Tratamentul termic al metalelor și aliajelor este un proces important, atât în metalurgia neagră și neferoase. Tehnologia modernă are o varietate de metode de tratament termic pentru obținerea proprietăților dorite ale fiecărui tip de aliaje prelucrate. Fiecare din metal are propria temperatură critică caracteristică, ceea ce înseamnă că tratamentul termic trebuie efectuată ținând cont de substanța structurală și particularități fizico-chimice. În final, aceasta nu se va realiza numai rezultatele dorite, dar, de asemenea, în mare măsură pentru a eficientiza procesele de fabricație.