عملیات حرارتی

عملیات حرارتی ریخته‌گری‌های سرمایه‌گذاری دقیق، یک فناوری پردازش فلز برای گرمایش و سرد کردن کنترل‌شده فلزات به منظور تغییر خواص مکانیکی و فیزیکی آنها بدون تغییر شکل محصول است. این تکنیک شامل استفاده از گرم کردن یا سرد کردن، معمولاً تا دماهای شدید، برای دستیابی به نتیجه مطلوب، مانند سخت شدن یا نرم شدن یک فلز است. برخی از تکنیک‌های متداول عملیات حرارتی عبارتند از آنیل کردن، سخت‌کردن کیس، تمپر کردن و خاموش کردن. در واقع، اصطلاح عملیات حرارتی فقط به فرآیندهایی اطلاق می‌شود که در آن گرمایش و سرمایش برای هدف اصلی تغییر عمدی خواص انجام می‌شود. گرمایش و سرمایش، با این حال، گاهی اوقات به عنوان مراحل اتفاقی سایر روش‌های تولید مانند شکل‌دهی گرم یا جوشکاری رخ می‌دهد.

در درجه اول با افزایش استحکام مواد مرتبط است، عملیات حرارتی همچنین می تواند برای تغییر اهداف خاص تولید مانند بهبود ماشینکاری، بهبود شکل پذیری و بازیابی شکل پذیری پس از عملیات سرد استفاده شود. از این رو این یک فرآیند تولید بسیار توانمند است که نه تنها می تواند به سایر روش های تولید کمک کند، بلکه می تواند عملکرد محصول را با افزایش استحکام یا سایر ویژگی های مطلوب افزایش دهد.

حرارت درمانی

انواع
چهار نوع اساسی از فرآیندهای عملیات حرارتی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: بازپخت، نرمال کردن، سخت شدن و تمپرینگ.
تکنیک های مورد استفاده در هر روش و نحوه ارتباط آنها با کارگران فولاد در زیر آورده شده است:

آنیل
به طور کلی، آنیل برعکس سخت شدن است. فلزات برای کاهش تنش‌های داخلی، نرم‌کردن، انعطاف‌پذیری بیشتر و اصلاح ساختار دانه‌ای آن‌ها بازپخت می‌شوند. بازپخت شامل گرم کردن فلز تا دمای خاص، نگه داشتن آن در آن دما برای مدت معین و سپس سرد کردن فلز تا دمای اتاق است. فرآیند خنک سازی به فلز و ویژگی های مورد نظر بستگی دارد. برخی از فلزات در کوره خنک می شوند، در حالی که برخی دیگر را می توان با دفن آنها در خاکستر، آهک یا سایر مواد عایق خنک کرد.

جوشکاری مناطقی را ایجاد می کند که دارای فلز مذاب در کنار سایر نواحی هستند که در دمای اتاق هستند. با سرد شدن جوش، تنش داخلی همراه با شکنندگی و لکه های سخت ایجاد می شود. جوشکاری در واقع می تواند فلز را ضعیف کند. بازپخت تنها یکی از تکنیک های مورد استفاده برای اصلاح این مشکلات است.

حرارت درمانی

عادی سازی
نوعی عملیات حرارتی که فقط برای فلزات آهنی قابل استفاده است، نرمال‌سازی با آنیل متفاوت است زیرا فلز تا دمای بالاتر گرم می‌شود و سپس برای خنک کردن هوا از کوره خارج می‌شود.

هدف اصلی نرمال سازی حذف تنش های داخلی ناشی از عملیات حرارتی، جوشکاری، ریخته گری، آهنگری، شکل دهی یا ماشین کاری است. اگر کنترل نشود، استرس می تواند منجر به شکست فلز شود. از این رو، قبل از سخت شدن فولاد، ابتدا باید نرمال سازی شود تا نتایج مطلوب حاصل شود. به طور کلی، فولادهای کم کربن نیازی به نرمال سازی ندارند. اما اگر نرمال شوند، هیچ گونه اثر مضری ندارند. معمولاً قطعات ریخته‌گری به‌جای عادی‌سازی آنیل می‌شوند. با این حال، برخی از ریخته گری نیاز به نرمال سازی.

فولادهای نرمال شده قوی تر و سخت تر از فولادهای آنیل شده هستند. در شرایط نرمال شده، فولاد نسبت به هر شرایط ساختاری دیگر بسیار محکم‌تر است. قطعاتی که در معرض ضربه قرار می گیرند و آنهایی که به حداکثر چقرمگی با مقاومت در برابر استرس خارجی نیاز دارند، عموما نرمال می شوند. در نرمال سازی، جرم فلز بر سرعت سرد شدن و ساختار حاصل تأثیر می گذارد. قطعات نازک پس از نرمال شدن سریعتر خنک می شوند و نسبت به قطعات ضخیم محکم تر می شوند.

استحکام سیستم عامل ها
عملیات سخت شدن فلز عبارت است از گرم کردن فولاد تا دمای معین و سپس سرد کردن سریع آن با فرو بردن آن در روغن، آب نمک یا آب. اکثر فولادها برای سخت شدن نیاز به خنک شدن (کوئنچ) سریع دارند، با این حال تعدادی از آنها را می توان با هوا خنک کرد. اگرچه سخت شدن باعث افزایش سختی و استحکام فولاد می شود، اما انعطاف پذیری آن را کاهش می دهد. معمولاً هرچه فولاد سخت‌تر باشد، شکننده‌تر می‌شود. برای از بین بردن مقداری شکنندگی، فولاد باید پس از سفت شدن، تمپر شود.

بسیاری از فلزات غیرآهنی را می توان با گرمایش کنترل شده و سرد کردن سریع سخت کرد و استحکام را افزایش داد. در این مورد، این فرآیند به جای سخت شدن، عملیات حرارتی نامیده می شود.

خستگی
پس از سخت شدن، فولاد به طور کلی سخت تر از حد مورد نیاز است و برای اکثر کاربردهای عملی بسیار شکننده است. علاوه بر این، تنش های داخلی سختی در طول خنک شدن سریع از دمای سخت شدن ایجاد می شود. برای رفع تنش های داخلی و کاهش شکنندگی، فولاد باید پس از سفت شدن، تمپر شود. فرآیند تمپر شامل گرم کردن فولاد تا دمای خاصی (زیر دمای سخت شدن آن)، نگه داشتن آن در آن دما برای مدت معین و سپس خنک کردن آن، به طور کلی القای هوا است. سختی، استحکام و شکل‌پذیری نهایی بستگی به دمایی دارد که فولاد در حین پخت به آن گرم می‌شود.

در درجه اول، تمپر برای کاهش شکنندگی ناشی از سخت شدن و ایجاد خواص فیزیکی خاص در فولاد انجام می شود. تمپر کردن همیشه به دنبال فرآیند سخت شدن است، هرگز قبل از آن. تمپر علاوه بر کاهش شکنندگی، به نرم شدن فولاد کمک می کند. این امر اجتناب ناپذیر است و میزان سختی که از بین می رود بستگی به دمایی دارد که فولاد در طی فرآیند تمپر به آن گرم می شود.

حرارت همیشه در دماهای زیر نقطه بحرانی پایین فولاد انجام می شود. از این نظر، تلطیف با بازپخت، نرمال شدن و سخت شدن متفاوت است که در آن دماها بالاتر از نقطه بحرانی بالایی هستند.

قابلیت‌های عملیات حرارتی در Ningbo Investment Casting Co., Ltd
ریخته گری سرمایه گذاری دقیق ریخته گری سرمایه گذاری نینگبو راه های انتخاب گسترده ای از خدمات عملیات حرارتی را ارائه می دهد. با شریک طولانی مدت عملیات حرارتی حرفه ای، ما می توانیم روش های عملیات حرارتی زیر را با هزینه کم در موارد زیر ارائه دهیم:

1. عادی سازی: حرارت دادن به قسمت های ریخته گری سرمایه گذاری تا دمای نقطه بحرانی یا بالاتر از آن و حفظ زمان معین، خنک شدن در هوا برای به دست آوردن بافت پرلیتی. هدف از نرمال سازی بهبود خواص مکانیکی فولاد کم کربن، بهبود توانایی فرآیند برش، اصلاح اندازه دانه، حذف عیوب بافت و آماده شدن برای عملیات حرارتی بیشتر است. نرمال سازی برای ریخته گری های سرمایه گذاری فولاد کربن مهندسی شده و ریخته گری های سرمایه گذاری فولاد آلیاژی ضخیم، بزرگ و پیچیده مناسب تر است.

2. بازپخت: نوعی روش عملیات حرارتی است که ریخته گری سرمایه گذاری را برای مدتی تا دمای مناسب گرم می کند و به آرامی سرد می شود. بازپخت عمدتاً برای کاهش سختی، بهبود انعطاف پذیری برای ماشینکاری بیشتر و کاهش تنش پسماند ریخته گری سرمایه گذاری استفاده می شود.

3. تمپر: انعطاف پذیری، مقاومت در برابر ترک، چکش خواری و چقرمگی محصولات را بهبود می بخشد. از طریق گرم کردن مجدد کنترل شده، ما می توانیم به سرعت شکنندگی ریخته گری های سرمایه گذاری را کاهش دهیم.

4. کوئنچینگ: کوئنچ فرآیندی است برای خنک کردن ریخته گری سرمایه گذاری با سرعت سریع. این اغلب برای ایجاد تبدیل مارتنزیت انجام می شود. در آلیاژهای آهنی، اغلب فلز سخت تری تولید می شود، در حالی که آلیاژهای غیر آهنی معمولاً نرم تر از حد معمول می شوند. برای سخت شدن از طریق کوئنچینگ، ریخته گری های سرمایه گذاری (معمولاً فولاد یا چدن) باید بالاتر از دمای بحرانی بالایی گرم شوند و سپس به سرعت سرد شوند.

توجه: با این حال، بیشتر ریخته‌گری‌های فلزات غیرآهنی، مانند آلیاژهای مس، آلومینیوم، یا نیکل و برخی از ریخته‌گری‌های فولادی با آلیاژ بالا مانند ریخته‌گری‌های سرمایه‌گذاری فولاد زنگ نزن آستنیتی (304، 316)، هنگامی که اینها خاموش می‌شوند، اثر معکوس ایجاد می‌کنند: نرم کردن ریخته گری های سرمایه گذاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی باید خاموش شوند تا کاملاً در برابر خوردگی مقاوم شوند، زیرا به طور قابل توجهی سخت می شوند.

5. درمان کربورسازی: کربن‌سازی فرآیند هدایت عنصر کربن به سطح ریخته‌گری‌های سرمایه‌گذاری است. با تغییر ترکیب کربن محصولات، سختی سطح و مقاومت در برابر سایش را تا حد زیادی بهبود می بخشد، اما همچنان سختی پایین را در داخل نگه می دارد.

6. Tempering and Hardening: فرآیند عملیات حرارتی مرکب با کوئنچ و تلطیف زیاد ریخته گری های سرمایه گذاری. این نوع روش عملیات حرارتی معمولاً برای بهبود سختی سطح و داخلی ریخته‌گری‌های سرمایه‌گذاری دقیق استفاده می‌شود. به خصوص برای آن دسته از قطعات سایش جایگزین.

7. Case Hardening: همچنین به عنوان سخت شدن سطحی شناخته می شود، این روش عناصر سخت کننده را به سطح ریخته گری های سرمایه گذاری تزریق می کند، بنابراین یک لایه حفاظتی اضافی ایجاد می کند.

در بالا روش های اصلی عملیات حرارتی برای ریخته گری سرمایه گذاری ذکر شده است. عملیات حرارتی عمدتاً با توجه به کاربرد ریخته گری های سرمایه گذاری انجام می شود. اگر با عملیات حرارتی آشنایی ندارید، لطفا با ما تماس بگیرید، اگر محصولات شما به این خدمات نیاز دارند، مهندس ما راه درست را پیشنهاد می کند.

با ما تماس بگیرید sales@nbinvestmentcasting.com هنگامی که به خدمات عملیات حرارتی ما نیاز دارید.