فرآیندهای عملیات حرارتی در ساخت ماشین آلات چیست؟

فرآیندهای عملیات حرارتی نقش مهمی در ساخت ماشین آلات دارند ، زیرا آنها به طور قابل توجهی خصوصیات مکانیکی اجزای فلزی را تقویت می کنند. من به عنوان یک ماشین آلات مستقر در تهیه کننده ، من از اول شاهد اهمیت این فرآیندها در تولید ماشین آلات با کیفیت بالا بوده ام. در این وبلاگ ، من به فرآیندهای مختلف تصفیه حرارتی که معمولاً در صنعت استفاده می شود ، می پردازم.

بازپخت

بازپرداخت یک فرآیند عملیات حرارتی است که شامل گرم کردن فلز به دمای خاص و سپس خنک کردن آن به آرامی است. این فرآیند برای رفع فشارهای داخلی ، افزایش انعطاف پذیری و بهبود ماشینکاری استفاده می شود. انواع مختلف بازپخت مانند آنیل شدن کامل ، بازپرداخت فرآیند و آنیل شدن کروی وجود دارد.

بازپرداخت کامل به طور معمول برای فولادها استفاده می شود. این فلز بالاتر از دمای بحرانی آن گرم می شود ، که در آن دما برای مدت زمان کافی نگه داشته می شود تا امکان تغییر کامل ریزساختار فراهم شود و سپس به آرامی در کوره خنک شود. این منجر به یک ساختار درشت - دانه ای نرم و نرم می شود که ماشین آسانی است. به عنوان مثال ، هنگام تولید چرخ دنده های مقیاس بزرگ برای ماشین آلات سنگین ، می توان قبل از فرآیند ماشینکاری ، بر روی مواد فولادی خام اعمال شد. مواد نرم شده باعث کاهش سایش ابزار در هنگام برش و شکل می شود و منجر به تولید دقیق تر و کارآمدتر می شود.

از طرف دیگر ، از بازپرداخت فرآیند برای رفع فشارهای ناشی از سرماخوردگی استفاده می شود. این کار در دمای پایین تر از آنیل شدن کامل انجام می شود. پس از انجام نورد سرد یا انجام جعل سرماخوردگی ، این فلز به دلیل سخت شدن کار می تواند سخت و شکننده شود. بازپرداخت فرآیند برخی از انعطاف پذیری فلز را بازیابی می کند و امکان سرماخوردگی بیشتر را فراهم می کند. در تولید لوله های نازک و دیواری برای ماشین آلات ، می توان از پخت فرآیند بین چندین مرحله از سرما استفاده کرد تا از ترک خوردگی جلوگیری شود و اطمینان حاصل شود که لوله ها می توانند به قطر مورد نظر کشیده شوند.

بازپرداخت کروی عمدتا برای فولادهای کربن بالا استفاده می شود. هدف این است که سیمانیت موجود در فولاد را به شکل کروی تبدیل کنیم. این امر باعث بهبود ماشینکاری و انعطاف پذیری فولاد کربن بالا می شود. به عنوان مثال ، در تولید ابزارهای برش ساخته شده از فولاد کربن بالا ، آنیل سازی کروی می تواند فولاد را برای ماشین سازی به شکل ابزار مورد نظر آسان تر کند ، در حالی که در هنگام استفاده ، چقرمگی خود را نیز تقویت می کند.

عادی سازی

عادی سازی شبیه به بازپخت است ، اما سرعت خنک کننده سریعتر است. این فلز بالاتر از دمای بحرانی آن گرم شده و سپس در هوا خنک می شود. این فرآیند ساختار دانه فلز را تصحیح می کند و در نتیجه قدرت و سختی بهبود یافته در مقایسه با فلز آنیل شده بهبود می یابد.

عادی سازی اغلب برای اجزای ساختاری در ماشین آلات استفاده می شود. به عنوان مثال ، در ساخت فریم ها و پشتیبانی از تجهیزات صنعتی ، عادی سازی می تواند خواص مکانیکی فولاد را تقویت کند و باعث می شود که در برابر تغییر شکل و خستگی مقاوم تر شود. سرعت خنک کننده سریعتر در عادی سازی باعث شکل گیری ریزساختار ریز دانه می شود ، که به عملکرد مکانیکی بهتر فلز می دهد. در مقایسه با بازپخت ، عادی سازی می تواند در بعضی موارد گزینه ای با هزینه تر باشد ، زیرا نیازی به خنک کننده آهسته در یک کوره ندارد ، که می تواند زمان - مصرف و انرژی - فشرده باشد.

سخت سازی

سخت شدن یک فرآیند عملیات حرارتی است که برای افزایش سختی و استحکام یک فلز استفاده می شود. به طور معمول شامل گرم کردن فلز به دمای بالا و سپس خاموش شدن سریع آن در یک محیط خاموش مانند آب ، روغن یا محلول پلیمری است.

خنک کننده سریع در حین خاموش باعث ایجاد ریزساختار سخت و شکننده ، معمولاً مارتنزیت در فولادها می شود. با این حال ، این همچنین فشارهای داخلی قابل توجهی در فلز ایجاد می کند. به عنوان مثال ، در تولید شفت ها برای ماشین آلات با سرعت بالا ، سخت شدن می تواند مقاومت در برابر سایش و توانایی مقاومت در برابر بارهای زیاد را بهبود بخشد. اما برای جلوگیری از ترک خوردگی باید فشارهای داخلی با دقت کنترل شود.

روشهای مختلفی برای سخت شدن وجود دارد ، مانند سخت شدن و سخت شدن سطح. از طریق - سخت شدن زمانی استفاده می شود که کل بخش صلیب از مؤلفه سخت شود. این مناسب برای اجزای کوچک یا مؤلفه هایی است که در کل نیاز به سختی یکنواخت دارند. از طرف دیگر ، سخت شدن سطح هنگامی که فقط سطح مؤلفه سخت می شود ، در حالی که هسته سخت است ، استفاده می شود. فرآیندهایی مانند کارگروه ، نیتریدر و سخت شدن القاء روشهای سخت کننده سطح هستند.

کاربوریزه شامل گرم کردن فلز در یک محیط غنی از کربن است. کربن در سطح فلز پخش می شود و میزان کربن موجود در لایه سطح را افزایش می دهد. پس از کارگروه ، این مؤلفه خاموش می شود تا سطح را سخت کند. این فرآیند به طور گسترده ای در ساخت چرخ دنده ها استفاده می شود. سطح سخت می تواند در برابر سایش و خستگی مقاومت کند ، در حالی که هسته سخت می تواند نیروهای ضربه را در حین کار دنده جذب کند.

نیترایدر فرایندی است که نیتروژن به سطح فلز وارد می شود. این می تواند سختی سطح ، مقاومت سایش و مقاومت در برابر خوردگی فلز را بهبود بخشد. نیتریدر اغلب برای مؤلفه هایی که در محیط های با درجه حرارت بالا و استرس زیاد مانند قطعات موتور کار می کنند ، استفاده می شود.

سخت شدن القایی یک روش سخت و موضعی است. از جریان متناوب برای گرم کردن سطح فلز به سرعت استفاده می شود و به دنبال آن خاموش می شود. این روش برای اجزای دارای اشکال پیچیده یا سخت شدن انتخابی مناطق خاص مناسب است. به عنوان مثال ، مجله سطوح میل لنگ می تواند القا شود - برای بهبود مقاومت در برابر سایش آنها سخت شده است.

خویشاوند

Tempering یک فرآیند عملیات حرارتی است که از سخت شدن پیروی می کند. پس از سخت شدن ، این فلز اغلب خیلی سخت و شکننده است و از درجه حرارت برای کاهش شکنندگی و تسکین فشارهای داخلی استفاده می شود در حالی که هنوز هم سطح خاصی از سختی و قدرت را حفظ می کند.

این فلز به دمای زیر دمای بحرانی خود گرم می شود و برای یک زمان خاص نگه داشته می شود و سپس با سرعت کنترل شده خنک می شود. دمای و زمان معتدل خصوصیات نهایی فلز را تعیین می کند. درجه حرارت کم درجه حرارت (زیر 250 درجه سانتیگراد) برای تسکین تنش های داخلی و بهبود سختی فلز بدون کاهش قابل توجهی سختی آن استفاده می شود. این مناسب برای مؤلفه هایی است که نیاز به سختی زیاد و برخی از سختی ها مانند ابزارهای برش دارند.

درجه حرارت متوسط - درجه حرارت (250 - 500 درجه سانتیگراد) می تواند باعث کاهش بیشتر شرارت و افزایش انعطاف پذیری فلز شود. این ماده اغلب برای چشمه ها و سایر مؤلفه هایی که نیاز به تحمل بار مکرر دارند استفاده می شود. درجه حرارت درجه حرارت بالا (بالاتر از 500 درجه سانتیگراد) منجر به یک فلز نرم تر و انعطاف پذیر با سختی خوب می شود. این مناسب برای مؤلفه هایی است که به ترکیبی از استحکام و انعطاف پذیری مانند شفت و چرخ دنده نیاز دارند.

ماشین آلات و عملیات حرارتی ما

ما به عنوان یک ماشین آلات تهیه کننده ، ما تجربه گسترده ای در استفاده از این فرآیندهای عملیات حرارتی بر روی محصولات خود داریم. به عنوان مثال ، مادستگاه برس دیسک دیسک محور سه - محور با حفاریوتدستگاه برس دیسک دیسک گانی دو - محور با حفاریبا اجزای فلزی با کیفیت بالا ساخته شده اند که تحت عملیات حرارتی دقیق قرار می گیرند. قسمت های ساختاری این دستگاه ها برای اطمینان از قدرت و ثبات لازم ، عادی شده اند. ابزارهای برش مورد استفاده در این دستگاه ها سطح هستند - برای بهبود مقاومت در برابر سایش و عمر خدمات آنها سخت شده است.

ما می دانیم که برنامه های مختلف ماشین آلات برای دستیابی به عملکرد بهینه به فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی نیاز دارند. تیم متخصصان ما روشهای مناسب برای تصفیه حرارت را بر اساس مواد ، طراحی و استفاده در نظر گرفته شده از هر مؤلفه با دقت انتخاب می کنند.

تماس با شما برای تهیه

اگر در بازار ماشین آلات با کیفیت بالا هستید و به محصولات ما علاقه مند هستید ، ما شما را تشویق می کنیم تا برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. اجزای ماشین آلات تحت درمان با گرمای ما برای رعایت بالاترین استانداردهای صنعت و ارائه قابلیت اطمینان طولانی مدت طراحی شده اند. این که آیا شما به یک دستگاه واحد یا یک خط تولید مقیاس بزرگ احتیاج دارید ، می توانیم راه حل های سفارشی برای پاسخگویی به نیازهای خاص شما ارائه دهیم.

منابع

• کتاب راهنمای ASM جلد 4: درمان گرما. ASM International.
• کتابچه راهنمای فلزات: خواص و انتخاب: آهنین و فولادها. ASM International.
• راهنمای Treater Heat: شیوه ها و رویه های آهنین و فولادها. ASM International.