المعالجة الحرارية

المعالجة الحرارية للمسبوكات الاستثمارية الدقيقة هي تقنية معالجة المعادن للتحكم في التسخين والتبريد للمعادن لتغيير خصائصها الميكانيكية والفيزيائية دون تغيير شكل المنتج. تتضمن هذه التقنية استخدام التسخين أو التبريد ، عادةً لدرجات حرارة قصوى ، لتحقيق النتيجة المرجوة ، مثل - تصلب المعدن أو تليينه. تتضمن بعض الأساليب الشائعة للمعالجة الحرارية التلدين ، وتقسية الغلاف ، والتلطيف ، والتبريد. في واقع الأمر ، ينطبق مصطلح المعالجة الحرارية فقط على العمليات التي يتم فيها التسخين والتبريد للهدف الأساسي المتمثل في تغيير الخصائص عن قصد. ومع ذلك ، يحدث التسخين والتبريد أحيانًا كمراحل عرضية لطرق التصنيع الأخرى مثل التشكيل الساخن أو اللحام.

ترتبط المعالجة الحرارية بشكل أساسي بزيادة قوة المادة ، ويمكن أيضًا استخدامها لتغيير بعض أهداف التصنيع مثل المعالجة الآلية المحسنة ، وتحسين القابلية للتشكيل ، واستعادة الليونة بعد عملية التشغيل البارد. ومن ثم فهي عملية تصنيع تمكينية للغاية ، والتي لا يمكن أن تساعد فقط طرق التصنيع الأخرى ، ولكن يمكنها أيضًا تحسين أداء المنتج من خلال زيادة القوة أو الخصائص المرغوبة الأخرى.

المعالجة الحرارية

الأنواع
الأنواع الأربعة الأساسية لعمليات المعالجة الحرارية المستخدمة اليوم هي التلدين والتطبيع والتصلب والتلطيف.
فيما يلي التقنيات المستخدمة في كل طريقة وكيفية ارتباطها بعمال الصلب:

الصلب
بشكل عام ، التلدين هو عكس التصلب. يتم تلدين المعادن لتخفيف الضغوط الداخلية وتليينها وجعلها أكثر ليونة وصقل هياكل حبيباتها. يتألف التلدين من تسخين معدن إلى درجة حرارة معينة ، والاحتفاظ به عند درجة الحرارة تلك لفترة محددة ، ثم تبريد المعدن إلى درجة حرارة الغرفة. تعتمد عملية التبريد على المعدن والخصائص المرغوبة. يتم تبريد بعض المعادن بالفرن ، بينما يمكن تبريد البعض الآخر بدفنها في الرماد أو الجير أو أي مواد عازلة أخرى.

ينتج عن اللحام مناطق بها معدن منصهر بجوار مناطق أخرى تكون في درجة حرارة الغرفة. عندما يبرد اللحام ، يحدث الإجهاد الداخلي جنبًا إلى جنب مع الهشاشة والبقع الصلبة. يمكن أن يضعف اللحام المعدن في الواقع. التلدين هو مجرد إحدى التقنيات المستخدمة لتصحيح هذه المشاكل.

المعالجة الحرارية

تطبيع
نوع من المعالجة الحرارية ينطبق على المعادن الحديدية فقط ، يختلف التطبيع عن التلدين حيث يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة أعلى ، ثم يتم إزالته من الفرن لتبريد الهواء.

الهدف الأساسي للتطبيع هو إزالة الضغوط الداخلية الناتجة عن المعالجة الحرارية أو اللحام أو الصب أو الحدادة أو التشكيل أو المعالجة الآلية. إذا لم يتم التحكم في الضغط ، يمكن أن يؤدي إلى فشل المعادن ؛ ومن ثم ، قبل تصلب الفولاذ ، يجب تطبيعه أولاً للحصول على النتائج المرجوة. بشكل عام ، لا يتطلب الفولاذ منخفض الكربون التطبيع ؛ ومع ذلك ، إذا تم تطبيعها ، فإنها لا تسبب أي آثار ضارة. عادة ، يتم تلدين المسبوكات ، بدلاً من التطبيع ؛ ومع ذلك ، تتطلب بعض المسبوكات التطبيع.

الفولاذ الطبيعي أقوى وأصعب من الفولاذ الملدن. في حالة التطبيع ، يكون الفولاذ أقوى بكثير من أي حالة هيكلية أخرى. الأجزاء المعرضة للتأثير وتلك التي تتطلب أقصى قدر من المتانة مع مقاومة الإجهاد الخارجي يتم تطبيعها بشكل عام. في التطبيع ، يكون لكتلة المعدن تأثير على معدل التبريد وعلى الهيكل الناتج. تبرد القطع الرقيقة بشكل أسرع وتكون أقوى بعد التطبيع من القطع السميكة.

تصلب
تتكون معالجة تصلب المعادن من تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة محددة ثم تبريده بسرعة عن طريق غمره في الزيت أو المحلول الملحي أو الماء. تتطلب غالبية أنواع الفولاذ التبريد السريع (التبريد) للتصلب ، ولكن القليل منها يمكن تبريده بالهواء بنفس النتائج. على الرغم من أن التصلب يعزز صلابة وقوة الفولاذ ، إلا أنه يجعله أقل مرونة. عادة ، كلما كان الفولاذ أكثر صلابة ، أصبح أكثر هشاشة. لإزالة بعض الهشاشة ، يجب تقسية الفولاذ بعد التصلب.

يمكن تقوية العديد من المعادن غير الحديدية ويمكن زيادة القوة عن طريق التحكم في التسخين والتبريد السريع. في هذه الحالة ، تسمى العملية المعالجة الحرارية ، بدلاً من التصلب.

تهوية
بعد التصلب ، يكون الفولاذ بشكل عام أكثر صلابة مما هو مطلوب وهش للغاية بالنسبة لمعظم التطبيقات العملية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ضبط الضغوط الداخلية الصارمة أثناء التبريد السريع من درجة حرارة التصلب. لتخفيف الضغوط الداخلية وتقليل الهشاشة ، يجب أن يتم تقسية الفولاذ بعد أن يصلب. تتكون عملية التقسية من تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة معينة (أقل من درجة حرارة التصلب) ، والاحتفاظ به عند درجة الحرارة تلك لفترة محددة ، ثم تبريده ، وغرس الهواء بشكل عام. تعتمد الصلابة والقوة والليونة النهائية على درجة الحرارة التي يتم فيها تسخين الفولاذ أثناء التقسية.

في المقام الأول ، تتم عملية التقسية لتقليل الهشاشة الناتجة عن التصلب ولتوليد خصائص فيزيائية محددة داخل الفولاذ. يتبع التقسية دائمًا عملية التصلب ، ولا تسبقها أبدًا. إلى جانب تقليل الهشاشة ، يساعد التقسية في تليين الفولاذ. هذا أمر لا مفر منه ، وكمية الصلابة التي يتم فقدها تعتمد على درجة الحرارة التي يتم تسخين الفولاذ إليها أثناء عملية التقسية.

تتم عملية التقسية دائمًا في درجات حرارة أقل من النقطة الحرجة المنخفضة للفولاذ. في هذا الصدد ، يختلف التقسية عن التلدين والتطبيع والتصلب ، حيث تكون درجات الحرارة أعلى من النقطة الحرجة العليا.

قدرات المعالجة الحرارية في شركة Ningbo Investment Casting Co.، Ltd
صب الاستثمار الدقيق لـ Ningbo Investment Casting يقدم مجموعة واسعة من طرق خدمة المعالجة الحرارية. مع شريك المعالجة الحرارية المحترف على المدى الطويل ، يمكننا توفير طرق المعالجة الحرارية أدناه بتكلفة منخفضة في ما يلي:

1. التطبيع: تسخين الاستثمار في صب الفراغات إلى درجة حرارة النقطة الحرجة أو أعلى منها والحفاظ على وقت معين ، والتبريد في الهواء للحصول على نسيج اللؤلؤ. الهدف من التطبيع هو تحسين الخصائص الميكانيكية للفولاذ منخفض الكربون ، وتحسين قدرة عملية القطع ، وتحسين حجم الحبوب ، وإزالة عيوب الأنسجة ، والاستعداد لمزيد من المعالجات الحرارية. يعد التطبيع أكثر ملاءمة لمسبوكات الاستثمار المصنوعة من الصلب الكربوني المصبوب والمسبوكات الاستثمارية السميكة والكبيرة والمعقدة من سبائك الصلب.

2. التلدين: نوع من طرق المعالجة الحرارية التي تسخن مصبوبات الاستثمار إلى درجة حرارة مناسبة لفترة من الوقت ، وتبريدها ببطء. يستخدم التلدين بشكل أساسي لتقليل الصلابة ، وتحسين اللدونة لمزيد من المعالجة ، وتقليل الضغط المتبقي لمصبوبات الاستثمار.

3. التقسية: يحسن ليونة ، مقاومة التشقق ، مرونة ، وصلابة المنتجات. من خلال إعادة التسخين المتحكم فيه ، نحن قادرون على تقليل هشاشة مصبوبات الاستثمار بسرعة.

4. التبريد: التسقية هي عملية تبريد مصبوبات الاستثمار بمعدل سريع. يتم القيام بذلك في أغلب الأحيان لإنتاج تحول مارتينسيت. في السبائك الحديدية ، غالبًا ما ينتج عن ذلك معدن أكثر صلابة ، بينما تصبح السبائك غير الحديدية عادةً أكثر ليونة من المعتاد. للتصلب عن طريق التبريد ، يجب تسخين مصبوبات الاستثمار (عادةً من الصلب أو الحديد الزهر) فوق درجة الحرارة الحرجة العليا ثم تبريدها بسرعة.

انتباه: ومع ذلك ، فإن معظم المسبوكات المعدنية غير الحديدية ، مثل سبائك النحاس أو الألومنيوم أو النيكل ، وبعض المسبوكات الفولاذية عالية السبائك مثل مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304 ، 316) ، تنتج تأثيرًا معاكسًا عند إخمادها: تليين. يجب إخماد مصبوبات الاستثمار في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ لتصبح مقاومة للتآكل تمامًا ، لأنها تعمل بشكل كبير.

5. المعالجة بالكربنة: الكربنة هي عملية توجيه عنصر الكربون إلى سطح مصبوبات الاستثمار. سيحسن بشكل كبير صلابة السطح ومقاومة التآكل عن طريق تغيير تركيبة الكربون للمنتجات ، ولكن لا يزال يحافظ على صلابة منخفضة في الداخل.

6. التقسية والتصلب: عملية المعالجة الحرارية المركبة عن طريق التبريد والتلطيف العالي لمصبوبات الاستثمار. يتم استخدام هذا النوع من طرق المعالجة الحرارية عادةً لتحسين الصلابة السطحية والداخلية لمصبوبات الاستثمار الدقيقة. خاصة بالنسبة لأولئك الذين يرتدون قطع الغيار البديلة.

7. تقسية العلبة: يشار إليها أيضًا باسم تصلب السطح ، حيث تقوم هذه الطريقة بنقل عناصر التصلب إلى سطح مصبوبات الاستثمار ، وبالتالي توفير طبقة حماية إضافية.

أعلاه هي طرق المعالجة الحرارية الرئيسية المدرجة للمسبوكات الاستثمارية. تتم المعالجة الحرارية أساسًا وفقًا لتطبيق مصبوبات الاستثمار. إذا لم تكن معتادًا على المعالجة الحرارية ، فلا تتردد في الاتصال بنا ، وسوف يقترح مهندسنا الطريقة الصحيحة إذا كانت منتجاتك تتطلب هذه الخدمة.

تواصل معنا على sales@nbinvestmentcasting.com بمجرد أن تحتاج إلى خدمة المعالجة الحرارية الخاصة بنا.