Κατά τη θερμική επεξεργασία αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου, συνήθως αντιμετωπίζονται διάφορα ζητήματα, όπως:
-Ακατάλληλη τοποθέτηση εξαρτημάτων: Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση εξαρτήματος, συχνά λόγω ανεπαρκούς απομάκρυνσης θερμότητας από το μέσο σβέσης με αρκετά γρήγορο ρυθμό ώστε να επιτευχθούν οι επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες.
-Ταχεία θέρμανση: Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε θερμική παραμόρφωση. Η σωστή τοποθέτηση των εξαρτημάτων βοηθά στη διασφάλιση ομοιόμορφης θέρμανσης.
-Υπερθέρμανση: Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μερική τήξη ή ευτηκτική τήξη.
-Επιφανειακή απολέπιση/οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία.
-Υπερβολική ή ανεπαρκής θεραπεία γήρανσης, που και οι δύο μπορεί να οδηγήσουν σε απώλεια μηχανικών ιδιοτήτων.
-Διακυμάνσεις στις παραμέτρους χρόνου/θερμοκρασίας/σβέσης που μπορεί να προκαλέσουν αποκλίσεις στις μηχανικές ή/και φυσικές ιδιότητες μεταξύ εξαρτημάτων και παρτίδων.
-Επιπλέον, η κακή ομοιομορφία θερμοκρασίας, ο ανεπαρκής χρόνος μόνωσης και η ανεπαρκής ψύξη κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας διαλύματος μπορούν όλα να συμβάλλουν σε ανεπαρκή αποτελέσματα.
Η θερμική επεξεργασία είναι μια κρίσιμη θερμική διαδικασία στη βιομηχανία αλουμινίου, ας εμβαθύνουμε σε περισσότερες σχετικές γνώσεις.
1.Προθεραπεία
Οι διαδικασίες προεπεξεργασίας που βελτιώνουν τη δομή και ανακουφίζουν από το στρες πριν από την απόσβεση είναι ευεργετικές για τη μείωση της παραμόρφωσης. Η προεπεξεργασία τυπικά περιλαμβάνει διαδικασίες όπως η σφαιροειδής ανόπτηση και η ανόπτηση ανακούφισης από το στρες, ενώ ορισμένες υιοθετούν επίσης θεραπεία σβέσης και σκλήρυνσης ή ομαλοποίησης.
Ανόπτηση ανακούφισης από το στρες: Κατά τη μηχανική κατεργασία, μπορεί να αναπτυχθούν υπολειμματικές τάσεις λόγω παραγόντων όπως οι μέθοδοι κατεργασίας, η εμπλοκή του εργαλείου και οι ταχύτητες κοπής. Η άνιση κατανομή αυτών των τάσεων μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της απόσβεσης. Για να μετριαστούν αυτές οι επιπτώσεις, είναι απαραίτητη η ανόπτηση ανακούφισης από το στρες πριν από το σβήσιμο. Η θερμοκρασία για την ανόπτηση ανακούφισης από το στρες είναι γενικά 500-700°C. Κατά τη θέρμανση σε μέσο αέρα, χρησιμοποιείται θερμοκρασία 500-550°C με χρόνο συγκράτησης 2-3 ώρες για την αποφυγή οξείδωσης και απανθράκωσης. Κατά τη φόρτωση θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η παραμόρφωση μερών λόγω αυτο-βάρους και άλλες διαδικασίες είναι παρόμοιες με την τυπική ανόπτηση.
Θεραπεία Προθέρμανσης για Βελτίωση Δομής: Αυτό περιλαμβάνει σφαιροειδή ανόπτηση, σβήσιμο και σκλήρυνση, ομαλοποιητική θεραπεία.
-Σφαιροειδής ανόπτηση: Απαραίτητη για ανθρακούχο χάλυβα εργαλείων και κράμα χάλυβα εργαλείων κατά τη θερμική επεξεργασία, η δομή που λαμβάνεται μετά από σφαιροειδή ανόπτηση επηρεάζει σημαντικά την τάση παραμόρφωσης κατά τη διάρκεια της σβέσης. Προσαρμόζοντας τη δομή μετά την ανόπτηση, μπορεί κανείς να μειώσει την τακτική παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της απόσβεσης.
-Άλλες μέθοδοι προ-θεραπείας: Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι για τη μείωση της παραμόρφωσης της απόσβεσης, όπως η σβέση και ο σκλήρυνσης, η ομαλοποίηση της θεραπείας. Η επιλογή κατάλληλων προεπεξεργασιών όπως σβήσιμο και σκλήρυνση, η ομαλοποίηση της θεραπείας με βάση την αιτία της παραμόρφωσης και το υλικό του εξαρτήματος μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την παραμόρφωση. Ωστόσο, απαιτείται προσοχή για τις υπολειμματικές τάσεις και τις αυξήσεις σκληρότητας μετά τη σκλήρυνση, ειδικά η επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης μπορεί να μειώσει τη διαστολή κατά τη διάρκεια της απόσβεσης για χάλυβες που περιέχουν W και Mn, αλλά έχει μικρή επίδραση στη μείωση της παραμόρφωσης για χάλυβες όπως το GCr15.
Στην πρακτική παραγωγή, ο εντοπισμός της αιτίας της παραμόρφωσης απόσβεσης, είτε οφείλεται σε υπολειπόμενες τάσεις είτε σε κακή δομή, είναι απαραίτητος για την αποτελεσματική θεραπεία. Η ανόπτηση ανακούφισης από το στρες θα πρέπει να διεξάγεται για παραμόρφωση που προκαλείται από υπολειμματικές τάσεις, ενώ δεν είναι απαραίτητες θεραπείες όπως η σκλήρυνση που αλλάζουν τη δομή και το αντίστροφο. Μόνο τότε μπορεί να επιτευχθεί ο στόχος της μείωσης της παραμόρφωσης απόσβεσης για να μειωθεί το κόστος και να διασφαλιστεί η ποιότητα.
2. Λειτουργία θέρμανσης απόσβεσης
Θερμοκρασία απόσβεσης: Η θερμοκρασία σβέσης επηρεάζει σημαντικά την παραμόρφωση. Μπορούμε να επιτύχουμε το σκοπό της μείωσης της παραμόρφωσης προσαρμόζοντας τη θερμοκρασία σβέσης ή το δεσμευμένο επίδομα μηχανικής κατεργασίας είναι το ίδιο με τη θερμοκρασία σβέσης για την επίτευξη του στόχου μείωσης της παραμόρφωσης ή εύλογα επιλεγμένο και δεσμευμένο το επίδομα μηχανικής κατεργασίας και η θερμοκρασία σβέσης μετά από δοκιμές θερμικής επεξεργασίας , έτσι ώστε να μειωθεί το επακόλουθο επίδομα μηχανικής κατεργασίας. Η επίδραση της θερμοκρασίας σβέσης στην παραμόρφωση σβέσης δεν σχετίζεται μόνο με το υλικό που χρησιμοποιείται στο τεμάχιο εργασίας, αλλά επίσης σχετίζεται με το μέγεθος και το σχήμα του τεμαχίου εργασίας. Όταν το σχήμα και το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας είναι πολύ διαφορετικά, αν και το υλικό του τεμαχίου εργασίας είναι το ίδιο, η τάση παραμόρφωσης σβέσης είναι αρκετά διαφορετική και ο χειριστής θα πρέπει να δώσει προσοχή σε αυτήν την κατάσταση στην πραγματική παραγωγή.
Quenching Holding Time: Η επιλογή του χρόνου συγκράτησης όχι μόνο διασφαλίζει την πλήρη θέρμανση και την επίτευξη της επιθυμητής σκληρότητας ή μηχανικών ιδιοτήτων μετά το σβήσιμο, αλλά λαμβάνει υπόψη και την επίδρασή του στην παραμόρφωση. Η παράταση του χρόνου διατήρησης σβέσης αυξάνει ουσιαστικά τη θερμοκρασία σβέσης, ιδιαίτερα έντονη για χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο.
Μέθοδοι φόρτωσης: Εάν το τεμάχιο εργασίας τοποθετηθεί σε παράλογη μορφή κατά τη θέρμανση, θα προκαλέσει παραμόρφωση λόγω του βάρους του τεμαχίου ή παραμόρφωση λόγω αμοιβαίας εξώθησης μεταξύ των τεμαχίων ή παραμόρφωση λόγω ανομοιόμορφης θέρμανσης και ψύξης λόγω υπερβολικής στοίβαξης των τεμαχίων.
Μέθοδος Θέρμανσης: Για τεμάχια κατεργασίας πολύπλοκου σχήματος και ποικίλου πάχους, ειδικά εκείνα με στοιχεία υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και κράματος, μια αργή και ομοιόμορφη διαδικασία θέρμανσης είναι ζωτικής σημασίας. Η χρήση της προθέρμανσης είναι συχνά απαραίτητη, μερικές φορές απαιτεί πολλούς κύκλους προθέρμανσης. Για μεγαλύτερα τεμάχια που δεν έχουν υποστεί αποτελεσματική επεξεργασία μέσω προθέρμανσης, η χρήση κλιβάνου αντίστασης κουτιού με ελεγχόμενη θέρμανση μπορεί να μειώσει την παραμόρφωση που προκαλείται από την ταχεία θέρμανση.
3. Λειτουργία ψύξης
Η παραμόρφωση απόσβεσης προκύπτει κυρίως από τη διαδικασία ψύξης. Η σωστή επιλογή του μέσου σβέσης, η επιδέξια λειτουργία και κάθε βήμα της διαδικασίας ψύξης επηρεάζουν άμεσα την παραμόρφωση σβέσης.
Quenching Medium Selection: Ενώ διασφαλίζεται η επιθυμητή σκληρότητα μετά το σβήσιμο, θα πρέπει να προτιμώνται ηπιότερα μέσα σβέσης για την ελαχιστοποίηση της παραμόρφωσης. Συνιστάται η χρήση θερμαινόμενων μέσων μπάνιου για ψύξη (για να διευκολυνθεί το ίσιωμα ενώ το εξάρτημα είναι ακόμα ζεστό) ή ακόμα και ψύξη με αέρα. Τα μέσα με ρυθμούς ψύξης μεταξύ νερού και λαδιού μπορούν επίσης να αντικαταστήσουν τα διπλά μέσα νερού-ελαίου.
—Αερόψυξη σβέσης: Η ψύξη με αέρα είναι αποτελεσματική για τη μείωση της παραμόρφωσης απόσβεσης του χάλυβα υψηλής ταχύτητας, του χάλυβα καλουπιού χρωμίου και του χάλυβα μικροπαραμόρφωσης με ψύξη αέρα. Για τον χάλυβα 3Cr2W8V που δεν απαιτεί υψηλή σκληρότητα μετά το σβήσιμο, το σβήσιμο αέρα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση της παραμόρφωσης ρυθμίζοντας σωστά τη θερμοκρασία σβέσης.
—Ψύξη και σβέση λαδιού: το λάδι είναι ένα μέσο σβέσης με πολύ χαμηλότερο ρυθμό ψύξης από το νερό, αλλά για τεμάχια με υψηλή σκληρυνσιμότητα, μικρό μέγεθος, περίπλοκο σχήμα και μεγάλη τάση παραμόρφωσης, ο ρυθμός ψύξης του λαδιού είναι πολύ υψηλός, αλλά για τεμάχια με μικρό μέγεθος αλλά φτωχό σκληρυνσιμότητα, ο ρυθμός ψύξης του λαδιού είναι ανεπαρκής. Προκειμένου να λυθούν οι παραπάνω αντιφάσεις και να γίνει πλήρης χρήση της σβέσης λαδιού για τη μείωση της παραμόρφωσης σβέσης των τεμαχίων εργασίας, οι άνθρωποι έχουν υιοθετήσει μεθόδους ρύθμισης της θερμοκρασίας λαδιού και αύξησης της θερμοκρασίας σβέσης για να επεκτείνουν τη χρήση του λαδιού.
— Αλλαγή της θερμοκρασίας του λαδιού σβέσης: η χρήση της ίδιας θερμοκρασίας λαδιού για σβέση για τη μείωση της παραμόρφωσης σβέσης εξακολουθεί να έχει τα ακόλουθα προβλήματα, δηλαδή, όταν η θερμοκρασία λαδιού είναι χαμηλή, η παραμόρφωση σβέσης είναι ακόμα μεγάλη και όταν η θερμοκρασία λαδιού είναι υψηλή, είναι δύσκολο να διασφαλιστεί ότι η τεμάχιο εργασίας μετά τη σκληρότητα απόσβεσης. Υπό τη συνδυασμένη επίδραση του σχήματος και του υλικού ορισμένων τεμαχίων, η αύξηση της θερμοκρασίας του λαδιού σβέσης μπορεί επίσης να αυξήσει την παραμόρφωσή του. Επομένως, είναι πολύ απαραίτητο να προσδιοριστεί η θερμοκρασία λαδιού του λαδιού σβέσης αφού περάσει η δοκιμή σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες του υλικού του τεμαχίου εργασίας, το μέγεθος και το σχήμα της διατομής.
Όταν χρησιμοποιείτε καυτό λάδι για σβήσιμο, προκειμένου να αποφευχθεί η πυρκαγιά που προκαλείται από υψηλή θερμοκρασία λαδιού που προκαλείται από σβήσιμο και ψύξη, ο απαραίτητος πυροσβεστικός εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος κοντά στη δεξαμενή λαδιού. Επιπλέον, ο δείκτης ποιότητας του λαδιού σβέσης θα πρέπει να ελέγχεται τακτικά και το νέο λάδι θα πρέπει να αναπληρώνεται ή να αντικαθίσταται εγκαίρως.
— Αυξήστε τη θερμοκρασία σβέσης: Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τεμάχια κατεργασίας από ανθρακούχο χάλυβα μικρής διατομής και ελαφρώς μεγαλύτερα τεμάχια κατεργασίας από κράμα χάλυβα που δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις σκληρότητας μετά από θέρμανση και διατήρηση θερμότητας σε κανονικές θερμοκρασίες σβέσης και σβέση λαδιού. Με την κατάλληλη αύξηση της θερμοκρασίας σβέσης και στη συνέχεια σβήσιμο λαδιού, μπορεί να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της σκλήρυνσης και η μείωση της παραμόρφωσης. Κατά τη χρήση αυτής της μεθόδου για σβήσιμο, θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την αποφυγή προβλημάτων όπως η τραχύτητα των κόκκων, η μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων και η διάρκεια ζωής του τεμαχίου εργασίας λόγω της αυξημένης θερμοκρασίας σβέσης.
—Ταξινόμηση και λιτότητα: Όταν η σκληρότητα σβέσης μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις σχεδιασμού, η ταξινόμηση και η λίπανση του μέσου θερμού λουτρού θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πλήρως για να επιτευχθεί ο σκοπός της μείωσης της παραμόρφωσης απόσβεσης. Αυτή η μέθοδος είναι επίσης αποτελεσματική για δομικό χάλυβα άνθρακα μικρής διατομής και χάλυβα εργαλείων χαμηλής σκληρυνσιμότητας, ειδικά χάλυβα μήτρας που περιέχει χρώμιο και τεμάχια επεξεργασίας χάλυβα υψηλής ταχύτητας με υψηλή σκληρυνσιμότητα. Η ταξινόμηση του μέσου θερμού λουτρού και η μέθοδος ψύξης του λιπαντικού είναι οι βασικές μέθοδοι σβέσης για αυτό το είδος χάλυβα. Ομοίως, είναι επίσης αποτελεσματικό για εκείνους τους ανθρακούχους χάλυβες και τους δομικούς χάλυβες χαμηλής κραματοποίησης που δεν απαιτούν υψηλή σκληρότητα σβέσης.
Όταν σβήνετε με ζεστό μπάνιο, πρέπει να δίνετε προσοχή στα ακόλουθα θέματα:
Πρώτον, όταν χρησιμοποιείται λουτρό λαδιού για ταξινόμηση και ισοθερμική απόσβεση, η θερμοκρασία του λαδιού θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά για να αποφευχθεί η εκδήλωση πυρκαγιάς.
Δεύτερον, κατά την απόσβεση με ποιότητες νιτρικού αλατιού, η δεξαμενή νιτρικού αλατιού θα πρέπει να είναι εξοπλισμένη με τα απαραίτητα όργανα και συσκευές ψύξης νερού. Για άλλες προφυλάξεις, ανατρέξτε στις σχετικές πληροφορίες και δεν θα τις επαναλάβετε εδώ.
Τρίτον, η ισοθερμική θερμοκρασία θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κατά τη διάρκεια της ισοθερμικής απόσβεσης. Η υψηλή ή χαμηλή θερμοκρασία δεν ευνοεί τη μείωση της παραμόρφωσης απόσβεσης. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια του λιπαντικού, θα πρέπει να επιλέγεται η μέθοδος ανάρτησης του τεμαχίου εργασίας για την αποφυγή παραμόρφωσης που προκαλείται από το βάρος του τεμαχίου εργασίας.
Τέταρτον, όταν χρησιμοποιείτε ισοθερμική ή βαθμιαία σβέση για τη διόρθωση του σχήματος του τεμαχίου εργασίας ενώ είναι ζεστό, τα εργαλεία και τα εξαρτήματα πρέπει να είναι πλήρως εξοπλισμένα και η δράση πρέπει να είναι γρήγορη κατά τη λειτουργία. Αποτρέψτε τις αρνητικές επιπτώσεις στην ποιότητα σβέσης του τεμαχίου εργασίας.
Λειτουργία ψύξης: Η επιδέξια λειτουργία κατά τη διαδικασία ψύξης έχει σημαντικό αντίκτυπο στην παραμόρφωση σβέσης, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται μέσα σβέσης νερού ή λαδιού.
-Σωστή Κατεύθυνση Καταχώρησης Μέσου Απόσβεσης: Τυπικά, συμμετρικά ισορροπημένα ή επιμήκη τεμάχια εργασίας που μοιάζουν με ράβδο πρέπει να σβήνονται κάθετα στο μέσο. Τα ασύμμετρα μέρη μπορούν να σβήσουν υπό γωνία. Η σωστή κατεύθυνση στοχεύει να εξασφαλίσει ομοιόμορφη ψύξη σε όλα τα μέρη, με πιο αργές περιοχές ψύξης να εισέρχονται πρώτα στο μέσο, ακολουθούμενες από ταχύτερα τμήματα ψύξης. Η εξέταση του σχήματος του τεμαχίου εργασίας και της επιρροής του στην ταχύτητα ψύξης είναι ζωτικής σημασίας στην πράξη.
-Κίνηση τεμαχίων σε μέσο σβέσης: Τα εξαρτήματα αργής ψύξης πρέπει να είναι στραμμένα προς το μέσο σβέσης. Τα συμμετρικά διαμορφωμένα τεμάχια πρέπει να ακολουθούν μια ισορροπημένη και ομοιόμορφη διαδρομή στο μέσο, διατηρώντας μικρό πλάτος και γρήγορη κίνηση. Για λεπτά και επιμήκη τεμάχια κατεργασίας, η σταθερότητα κατά το σβήσιμο είναι ζωτικής σημασίας. Αποφύγετε την αιώρηση και σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε σφιγκτήρες αντί για σύρμα για καλύτερο έλεγχο.
- Ταχύτητα σβέσης: Τα τεμάχια εργασίας πρέπει να σβήνουν γρήγορα. Ιδιαίτερα για λεπτά τεμάχια που μοιάζουν με ράβδο, οι χαμηλότερες ταχύτητες σβέσης μπορεί να οδηγήσουν σε αυξημένη παραμόρφωση κάμψης και διαφορές στην παραμόρφωση μεταξύ των τμημάτων που σβήνονται σε διαφορετικούς χρόνους.
-Ελεγχόμενη ψύξη: Για τεμάχια με σημαντικές διαφορές στο μέγεθος της διατομής, προστατέψτε τα τμήματα που ψύχουν ταχύτερα με υλικά όπως σχοινί αμιάντου ή μεταλλικά φύλλα για να μειώσετε τον ρυθμό ψύξης τους και να επιτύχετε ομοιόμορφη ψύξη.
-Χρόνος ψύξης στο νερό: Για τεμάχια που παρουσιάζουν κυρίως παραμόρφωση λόγω δομικής καταπόνησης, μειώστε το χρόνο ψύξης τους στο νερό. Για τεμάχια που υφίστανται κυρίως παραμόρφωση λόγω θερμικής καταπόνησης, επεκτείνετε το χρόνο ψύξης τους στο νερό για να μειώσετε την παραμόρφωση απόσβεσης.
Επιμέλεια May Jiang από το MAT Aluminium
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-21-2024
