Warmtebehandeling van legeringen. warmtebehandelingen

Warmtebehandeling van legeringen is een integraal onderdeel van het productieproces ferro- en non-ferro metallurgie. Door deze procedure de metalen kan veranderen hun kenmerken op de gewenste waarden. In dit artikel zullen we kijken naar de belangrijkste vormen van warmtebehandeling gebruikt in de moderne industrie.

SAMENVATTING warmtebehandeling

Tijdens de vervaardiging halfafgewerkte metalen delen met warmte behandeld om gewenste eigenschappen (sterkte, corrosieweerstand en slijtvastheid, enz. D.). Warmtebehandeling van legeringen - een aantal kunstmatige processen, waarbij de legering bij hoge temperaturen zijn er structurele en fysisch-mechanische veranderingen, maar houdt de chemische samenstelling van de stof.

Doel van de warmtebehandeling

Producten van metaal, dat elke dag worden gebruikt in alle sectoren van de economie, moeten voldoen aan hoge normen van de weerstand tegen slijtage. Metal, als grondstof, moet worden versterkt relevante prestatie-eigenschappen die kan worden bereikt bij blootstelling aan hoge temperaturen. Warmtebehandeling van legeringen, de hoge temperaturen verandert de structuur van de oorspronkelijke stof, verdeelt de onderdelen zet de grootte en vorm van de kristallen. Dit alles leidt tot het minimaliseren van inwendige spanning van het metaal en dus verbetert de fysische en mechanische eigenschappen.

Soorten warmtebehandeling

Warmtebehandeling wordt gereduceerd tot metaallegeringen bescheiden drie processen: verwarming grondstoffen (half) voor de gewenste temperatuur houden van het onder vooraf bepaalde condities en de tijd die nodig snelle afkoeling. Bij de productie van vandaag maakt gebruik van verschillende soorten warmtebehandeling, die verschillen in een aantal technologische features, maar het proces algoritme blijft over het algemeen overal hetzelfde.

Met de werkwijze van de warmtebehandeling van de commissie is van de volgende types:

• Warmte (harden, temperen, uitgloeien, ouder, cryogene bewerking).
• Thermomechanische verwerking houdt hoge temperaturen in combinatie met mechanische werking van de legering.
• Chemisch-thermische betekent de warmtebehandeling van het metaaloppervlak, gevolgd door een verrijking van het product chemische elementen (koolstof, stikstof, chroom, enz.).

gloeien

Annealing - fabricageproces waarbij metalen en legeringen onderworpen aan verwarmen tot een bepaalde temperatuur, waarna de oven, waarbij de werkwijze zeer langzaam afkoelen nature. Na gloeien slagen om de homogeniteit van de chemische samenstelling van materie, verwijdering van interne spanningen weg te nemen, om de korrelstructuur te bereiken en te verbeteren als zodanig, maar verminderen ook de hardheid van de legering om de verdere verwerking te vergemakkelijken. Er zijn twee soorten van gloeien: het gloeien van een eerste en tweede soort.

Hybridisatie van de eerste soort omvat de warmtebehandeling, wat resulteert in de verandering van de fasetoestand van de legering verwaarloosbaar of onbestaand. Het heeft ook de variëteiten: gehomogeniseerd - hybridisatietemperatuur 1100-1200 in dergelijke omstandigheden legeringen gedurende 8-15 uur, herkristallisatie (indien t 100-200) wordt gebruikt voor het uitgloeien staal geklonken, d.w.z. reeds wordt vervormd koud jaar.

Hybridisatie van de tweede soort leidt tot een significante faseverandering legering. Hij heeft ook een aantal variëteiten:

• Volledige gloeien - het verwarmen van de legering tot boven de kritische temperatuur van 30-50 markers, kenmerkend voor deze stof en waarbij de afkoelsnelheid (200 / uur - koolstofstaal, 100 / h en 50 / h - low-gelegeerd en hoog-gelegeerd staal, respectievelijk).
• Part - verwarming tot een kritiek punt en langzame afkoeling.
• Diffusion - temperen van temperatuur van 1100-1200.
• Isotherm - verwarming gelijk vol annealing maar daarna snel afkoelen wordt uitgevoerd tot een temperatuur iets onder de kritische en afgekoeld aan de lucht.
• Genormaliseerde - volledig uitgloeien gevolgd door afkoeling van de metalen in de lucht, in plaats van in een oven.

verharding

Hardening - een manipulatie van de legering, die tot doel heeft een martensitische transformatie metaal te bereiken, die een vermindering van ductiliteit producten en verhogen de sterkte. Temperen, evenals gloeien omvat het verwarmen van het metaal in de oven boven de kritische temperatuur aan het afschrikken temperatuur verschil groter percentage van afkoeling die plaatsvindt in een vloeistof bad. Afhankelijk van het metaal en zelfs vorm te geven gebruikt verschillende soorten verharding:

• Verharding in dezelfde omgeving, dat wil zeggen in een vloeistofbad (water - grote delen olie - voor kleine onderdelen).
• Intermitterende uitharding - koeling geeft twee achtereenvolgende stappen: eerst in een vloeistof (scherper koeler) met een temperatuur van ongeveer 300, daarna in lucht of in een andere oliebad.
• De stap - het product aan de hardingstemperatuur te bereiken, wordt gekoeld gedurende een tijd in het gesmolten zout, gevolgd door afkoelen aan de lucht.
• Isotherme - technologie is vergelijkbaar met stap-quenching, alleen verschilt de verblijftijd van het produkt bij een temperatuur van martensitische transformatie.
• Afschrikken en temperen onderscheidt zichzelf van andere soorten doordat de verwarmde metalen niet volledig afgekoeld, waardoor in het midden van de warme stukken land. Door manipulatie van het product neemt de eigenschappen van grotere sterkte aan het oppervlak en in het midden van hoge viscositeit. Deze combinatie is onmisbaar voor percussie-instrumenten (hamers, beitels, etc.).

vakantie

Vakantie - de laatste fase van het thermisch behandelen van de legering waarin de uiteindelijke metaalstructuur. Het hoofddoel van temperen om de brosheid van het metalen product te verlagen. Het principe bestaat uit het verwarmen van de delen tot een temperatuur beneden de kritische koeling. Omdat de hitte behandelingsomstandigheden en de koelsnelheid van metaalproducten voor verschillende doeleinden kunnen verschillen, dan zijn er drie soorten verblijf:

• Hoge - verwarming temperatuur van 350-600 tot een waarde onder de kritische waarde. Deze procedure wordt meestal gebruikt voor metalen constructies.
• Midden - warmtebehandeling bij 350-500 t, overwegend voor lenteproducten en veren.
• Laag - het verwarmen van het product temperatuur niet hoger dan 250 maakt het mogelijk om een hoge sterkte te bereiken en slijtdelen.

veroudering

Aging - een warmtebehandeling van legeringen, omdat vervalprocessen oververzadigde metal na afschrikken. Het resultaat is de toename van veroudering hardheidbereik, sterkte en duurzaamheid van het eindproduct. Vergrijzing beïnvloedt niet alleen ijzer, maar ook non-ferrometalen, zoals gemakkelijk vervormbare aluminiumlegeringen. Indien het product gehard metaal staan bij normale temperatuur, zijn er werkwijzen die leiden tot een spontane toename in kracht en een afname van ductiliteit. Dit heet natuurlijke veroudering metal. Indien dezelfde behandeling bij een hoge temperatuur uitgevoerd, zal kunstmatige veroudering genoemd.

cryogene behandeling

Veranderingen in de structuur van legeringen en kunnen daarom qua eigenschappen niet alleen hoog, maar ook uiterst lage temperaturen worden verkregen. Warmtebehandeling van legeringen bij t onder nul wordt genoemd cryogeen. Deze technologie wordt veel gebruikt in verschillende sectoren van de economie als een aanvulling op de behandelingen met hoge temperaturen te verwarmen, omdat het mogelijk maakt om de kosten van processen van thermische verharding producten aanzienlijk te verminderen.

Cryogene behandeling van legeringen wordt uitgevoerd bij -196 t speciale cryogene processor uitgevoerd. Deze technologie maakt het mogelijk om de levensduur van de behandelde delen en anti-corrosie eigenschappen aanzienlijk toenemen, evenals elimineren de noodzaak voor herhaalde behandelingen.

thermomechanische behandeling

De nieuwe wijze van verwerking legeringen combineert de verwerking van metalen bij hoge temperaturen met mechanische vervorming van de artikelen in de plastische toestand. Thermo-mechanische behandeling (TMT) een werkwijze voor het plegen van drie types zijn:

• Lage temperatuur thermomechanische behandeling bestaat uit twee fasen: de plastische deformatie gevolgd door afschrikken en temperen het onderdeel. Het belangrijkste verschil met andere soorten TMO - verhittingstemperatuur naar de austenitische toestand van de legering.
• Hoge TMO omvat het verwarmen van de legering aan een martensitische toestand in combinatie met plastische vervorming.
• Pre - vervorming uitgevoerd op T 20 gevolgd door afschrikken en temperen van het metaal.

Chemisch-thermische behandeling

Veranderen de structuur en eigenschappen van de legeringen en wellicht met behulp chemisch-thermische behandeling, die thermische en chemische effecten op metaal combineert. Het uiteindelijke doel van deze procedure, naast het verschaffen verhoogde sterkte, hardheid, slijtvastheid en geven een productdetails zuurbestendigheid en brandwerendheid. Deze groep omvat de volgende soorten warmtebehandeling:

• Cementering wordt uitgevoerd voor extra sterkte werkstukoppervlak verlenen. De essentie van de procedure is om de koolstof metaal te verzadigen. Cementering kan worden uitgevoerd op twee manieren: solide en gas carboneren. In het eerste geval het verwerkte materiaal met steenkool en de activator in een oven geplaatst en verhit tot een bepaalde temperatuur, gevolgd door veroudering in het medium en afkoelen. Bij carboniseringsatmosfeer productgas wordt verwarmd in een oven op 900 onder een continue straal koolstofhoudende gas.
• Nitreren - een chemisch-thermische behandeling van metalen producten door verzadiging van het oppervlak in een stikstofatmosfeer. Het resultaat van deze procedure is om de sterkte limiet items te verbeteren en verhogen de weerstand tegen corrosie.
• Cyanideproces - verzadiging metalen zowel stikstof als koolstof. Het medium kan vloeibaar (gesmolten koolstof- en stikstof-bevattende zouten), en gasvormige.
• Diffusion metallisatie is een moderne methode voor het bereiken van de hittebestendigheid van het metalen voorwerp, zure weerstand en duurzaamheid. Het oppervlak van dergelijke legeringen verzadigd met verschillende metalen (aluminium, chroom) en metalloïden (silicium, boor).

Eigenschappen van ijzer thermische behandeling

Gietijzeren legering met warmte behandeld bij een iets andere technologie dan de non-ferro metaallegeringen. Ijzer (grijs, hoge sterkte, gelegeerd) doorloopt de volgende warmtebehandelingen: gloeien (bij t 500-650), normaliseren, harden (vast isothermische oppervlak), temperen, nitreren (grijs gietijzer) aluminiserende (perlietisch gietijzer), chroom. Al deze procedures als gevolg van een aanzienlijke verbetering van de eigenschappen van de laatste artikelen van ijzer: een langere levensduur, elimineren de kans op scheurvorming tijdens het gebruik van het product, verhoging van de sterkte en de hittebestendigheid van gietijzer.

Warmtebehandeling van ferro legeringen

Non-ferrometalen en legeringen hebben uitstekende eigenschappen van elkaar, een bewerking door verschillende methoden. Aldus koperlegeringen chemische samenstelling uitlijning onderworpen aan herkristallisatie uitgloeien. Voor koper wordt een lage-temperatuur annealing techniek (200-300), omdat deze legering helt onder een vochtige omgeving spontane kraken. Brons en onderworpen aan homogeniseren gloeien bij tot 550 t. Magnesium gegloeid, gehard en onderworpen aan kunstmatige veroudering (natuurlijke veroudering niet optreedt op het geharde magnesium). Aluminium en magnesium, wordt onderworpen aan een warmtebehandeling drie methoden: gloeien, afschrikken en verouderen, waarna het vervormbare legeringen zijn sterkte aanzienlijk toenemen. Verwerking titanium legering: herkristallisatieontlating, afschrikken, veroudering, nitreren en carboneren.

overzicht

Warmtebehandeling van metalen en legeringen is een belangrijk proces, zowel in zwart en non-ferro metallurgie. Moderne technologie heeft diverse warmtebehandelingsmethoden de gewenste eigenschappen van elk type verwerkte legeringen bereiken. Elk metaal heeft zijn eigen karakteristieke kritische temperatuur, waardoor de warmtebehandeling rekening houdend met de structurele en fysicochemische eigenaardigheden stof te worden uitgevoerd. Uiteindelijk, zal niet alleen de gewenste resultaten te bereiken, maar ook grotendeels productieproces te stroomlijnen.