Cóireáil Teasa ar Mhiotail: 4 Modhanna Coitianta

1. Tabhairt isteach

Tá cóireáil teasa miotail ag croílár na miotalóireachta nua-aimseartha, ag cur ar chumas innealtóirí airíonna miotalacha a chur in oiriúint go beacht d'éilimh feidhmchláir.

Ó ghabha na seanaimsire a chuaigh iarann ​​dearg te isteach san uisce, chuig foirnéisí folúis ríomhaire-rialaithe an lae inniu, tá an disciplín tagtha in aibíocht ina eolaíocht dhian.

Thairis sin, mar aeraspáis, brúann tionscail na ngluaisteán agus an fhuinnimh ábhair chun a dteorainneacha, ní raibh tábhacht níos mó riamh le máistreacht a dhéanamh ar thimthriallta teirmeacha.

San alt seo, dírímid ar cheithre cinn de na próisis teasa-chóireála is forleithne – anáil, normalú, múchadh, agus faghartha - ag taispeáint an chaoi a n-athraítear micreastruchtúr le gach modh, neartaíonn feidhmíocht, agus leathnaíonn sé saolré na gcomhpháirteanna.

2. Bunús na Cóireála Teasa ar Mhiotail

Ina chroílár, déanann cóireáil teasa miotail leas a bhaint as claochluithe céime agus cinéitic idirleata a tharlaíonn nuair a bhíonn cóimhiotail ag teas os cionn nó ag fuarú faoi theocht chriticiúil.

I steels, mar shampla, Austenite (γ-iarann) foirmeacha thuas 723 ° C, agus ferrite (a-iarann) agus cementite (FE₃c) faoi ​​bhun na tairsí sin is mó.

Innealtóirí i gcomhairle Am-Teocht-Claochlú (T-T-T) léaráidí chun táirgí isiteirmeacha amhail péarlach nó bainít a thuar,

is Leanúnach-Fuarú-Claochlú (C-C-T) cuair chun rátaí fuaraithe a dhearadh a thugann martensite.

Is ceithre mheicníocht a shocraíonn an toradh:

1. Idirleathadh: Ag teochtaí ardaithe (500–1200 °C), aistríonn adaimh chun céimeanna a fhoirmiú nó a thuaslagadh.
2. Núicléas: Tá cáithníní céim nua le feiceáil ag teorainneacha gráin, cuimsiú nó dislocations.
3. Fás: Nuair a nucleated, ídíonn na cáithníní seo an chéim tuismitheora.
4. Athchriostalú: Faoi bhrú, foirm nua gránach saor ó bhrú, an micreastruchtúr a scagadh.

Chomh maith leis sin, Braitheann rath ar cheithre athróg a rialú go docht: teocht, am a shealbhú, atmaisféar (aer a ligean isteach i, támh, folamh, ag laghdú) is ráta fuaraithe.

Is féidir fiú diall ±10 °C nó difríocht cúpla nóiméad in am maothála an micreastruchtúr deiridh a aistriú ó phéarlaít righin go martensite brittle.

3. Anú

Anú athraíonn miotail chruaite nó fuar-oibrithe go bog iad, insínte, agus ábhair chobhsaí tríthoiseach.

Trí théamh agus fuarú go cúramach, deireadh a chur le metallurgists strusanna inmheánacha, homogenize microstructures, agus comhpháirteanna a ullmhú le haghaidh foirmiú nó meaisínithe le sruth.

Próiseas Annealing

1. Teas: Le haghaidh cruach ísealcharbóin (≤ 0.25 % C), teas go haonfhoirmeach go 700–750 °C. I gcodarsnacht, Faigheann cóimhiotal alúmanaim anneals athchriostalú ag 400–600 °C, ag brath ar an gcóras cóimhiotail.
2. Maith: Coinnigh an teocht ar feadh 1-2 uair an chloig i bhfoirnéis atmaisféar rialaithe (támh nó a laghdú) chun ocsaídiú nó decarburization a chosc.
3. Fuarú: Fuaraigh ag ráta thart ar 30–50 °C/uair taobh istigh den fhoirnéis.
   Spreagann fuarú mall garbhú carbide i steels agus cuireann sé cosc ​​​​ar ghrádáin teirmeacha a d'fhéadfadh strus a thabhairt isteach arís.

Thairis sin, nuair a bhíonn steels ardcharbóin á sféaróideacht (0.60–1.00 % C), teicneoirí a shealbhú ag 700–750 °C ar feadh 10-20 uair an chloig, ansin fionnuar ag níos lú ná 10 °C/uair an chloig.

Tiontaíonn an timthriall leathnaithe seo pearlite lamellar ina nodules chomhdhúile cruinn, cruas a laghdú go 200–250 HV.

Buntáistí Annealing

• Insínteacht Feabhsaithe: Is gnách go n-éiríonn le cruach ísealcharbóin anailithe faduithe thuas 30 %,
  i gcomparáid le 15–20 % in ábhar mar rollta, stampáil casta agus líníocht dhomhain a chumasú gan briseadh.
• Faoiseamh Strus Iarmharach: Titeann strusanna inmheánacha suas go dtí 80 %, rud a laghdaíonn go mór saobhadh le linn meaisínithe nó táthú ina dhiaidh sin.
• Aonfhoirmeacht Mhicreastruchtúrtha: Déanann méideanna grán a bheachtú nó a chobhsú ag gráid ASTM 5-7 (≈ 10–25 μm), airíonna meicniúla comhsheasmhacha agus lamháltais dhianthoiseacha a bheith mar thoradh orthu (± 0.05 mm).
• Macinability feabhsaithe: Leathnaíonn cruas a ísliú ó ~ 260 HV go ~ 200 HV saol na huirlisí gearrtha 20-30 % agus laghdaíonn sé lochtanna dromchla.

Chomh maith leis sin, thaispeánann cruacha sféaróideach ardfhoirmiúlachta — gníomhaíonn cairbídí sféarúla mar thaiscumar bealaí le linn foirmithe, agus foirmiú sliseanna a shimpliú in oibríochtaí casadh CNC.

Feidhmeanna Annála

• Gluaisteán Díograis: Sroicheann bánna painéil choirp annealaithe chun oibríochtaí domhaintharraingthe a chumasaíonn cruthanna casta tríthoiseacha gan scoilteadh.
• Aeraspás Comhpháirteanna: Déantar anáil athchriostalaithe ar chóimhiotail nicile agus tíotáiniam chun insínteacht a athbhunú tar éis fuar-oibriú, ag cinntiú feidhmíocht iontaofa i gcodanna tuirse-íogair.
• Stoc Barra Meaisínithe-Grád: Faigheann barraí cruach agus alúmanam anáil iomlán chun an bailchríoch dromchla a bharrfheabhsú agus chun caitheamh uirlisí a íoslaghdú i muilleoireacht agus druileáil ardluais.
• Seoltóirí Leictreacha: Copar agus déantar sreanga práis a anáil chun seoltacht leictreach a uasmhéadú agus chun cruas oibre a chosc le linn foirceannadh nó suiteála.

4. Normalú

Déanann normalú struchtúr grán a scagadh agus déanann sé an micreastruchtúr a aonchineálú ar bhealach níos ionsaithí ná anáil, a thugann meascán cothrom de neart, diathal, agus cobhsaíocht tríthoiseach.

Próiseas Normalaithe

1. Teas: Cruach mheáncharbóin a théamh (0.25–0.60 in %C) go dtí 30-50 °C thuas an teocht chriticiúil uachtarach - go hiondúil 880–950 °C— chun austenitization iomlán a chinntiú.
2. Maith: Coinnigh le haghaidh 15–30 nóiméad i bhfoirnéis faoi rialú atmaisféar (gás inteirmeach nó folús go minic) cairbídí a thuaslagadh agus leithscaradh ceimiceach a chothromú.
3. Fuarú: Lig don chuid fuarú aeir go garbh 20-50 °C/nóiméad (fós aer nó lucht leanúna). Táirgeann an ráta níos tapúla seo fíneáil, meascán aonfhoirmeach de ferrite agus pearlite gan foirmiú martensite.

Buntáistí a bhaineann le Normalú

• Mionchoigeartú gráin: Go hiondúil baineann steels normalaithe méideanna gráin ASTM 6–7 amach (≈ 10–20 µm), i gcomparáid le 8–9 (≈ 20–40 µm) i steels annealed. De thoradh, Ardaíonn toughness Charpy V-notch faoi 5–10 j Ag teocht an tseomra.
• Iarmhéid Neart-Toughness: Méaduithe neart toraidh ag 10–20% os cionn coibhéisí annealed - a shroicheann go minic 400– 500 MPa— agus leibhéil insínteachta á gcoimeád thart 10–15%.
• Cruinneas tríthoiseach: Laghdaíonn rialú docht ar fhuarú strus dlúth agus iarmharach, lamháltais a chumasú chomh híseal agus is ± 0.1 mm ar ghnéithe meaisínithe.
• Macinability feabhsaithe: Laghdaíonn microstructures aonfhoirmeach spotaí crua, saol uirlisí a leathnú trí 15–25% in oibríochtaí druileála agus muilleoireachta.

Feidhmchláir Normalaithe

• Comhpháirteanna struchtúracha: Gnáthaíonn flanges I-beam agus billéid bhrionnaithe chun airíonna meicniúla comhsheasmhacha trasna trasghearrthacha móra a chinntiú, ríthábhachtach maidir le tógáil droichead agus foirgneamh.
• teilgin: Iarann ​​liath agus faigheann teilgin iarainn insínte normalú chun deighilt ceimiceach a laghdú, feabhas a chur ar machinability agus saol tuirse i gcásanna caidéil agus comhlachtaí comhla.
• Feadáin agus Píopaí gan uaim: Déanann monaróirí gráid phíopaí líne a normalú (API 5L X52–X70) chun deireadh a chur le bandáil, feabhas a chur ar fhriotaíocht titime agus sláine táthú.

5. ag múchadh

Múchadh glais i crua, microstructure martensitic ag fuarú tapa cruach austenitized.

Seachadann an próiseas seo neart eisceachtúil agus friotaíocht caitheamh, agus feidhmíonn sé mar bhunús do go leor cóimhiotail ardfheidhmíochta.

Próiseas Múchadh

Ar dtús, teasaíonn teicneoirí an saotharphíosa isteach sa réigiún austenític - go hiondúil idir 800 ° C agus 900 ° C le haghaidh cruach mheáncharbóin (0.3–0.6 % C),

agus soak le haghaidh 15–30 nóiméad chun teocht aonfhoirmeach agus díscaoileadh iomlán cairbídí a chinntiú. Ar aghaidh, plungann siad an miotal te isteach i meán quench roghnaithe:

• Uisce a thabhairt do: Is féidir le rátaí fuaraithe a bhaint amach 500 °C/s, torthaí martensite cruas suas go dtí 650 HV, ach is minic a chothaíonn déine an uisce 0.5–1.0 % saobhadh.
• Ola: Rátaí níos moille de 200 °C/s cruas a tháirgeadh in aice 600 HV ag an am céanna saobhadh a theorannú go under 0.2 %.
• Réitigh Polymer: Trí thiúchan a choigeartú, baineann innealtóirí amach rátaí fuaraithe idirmheánacha (200–400 °C/s), cruas cothromaithe (600–630 HV) agus rialú tríthoiseach.

Tábhachtaí fós, roghnaíonn siad meáin múchadh bunaithe ar thiús ailt: rannóga tanaí (< 10 mm) fhulaingt múchadh uisce ionsaitheach,

ach comhpháirteanna tiubh (> 25 mm) a cheangal ar ola nó polaiméir quench a íoslaghdú grádáin teirmeach agus scoilteadh.

Buntáistí a bhaineann le Múchadh

Thairis sin, tá roinnt príomhbhuntáistí ag baint le múchadh:

• Cruas Uasmhéid & Láidreacht: Sroicheann martensite de réir mar a múchadh go rialta 600–700 HV, ag aistriú go láidreachtaí teanntachta thuas 900 MPA.
• Amanna Rothaíochta Mear: Críochnaíonn claochlú iomlán i soicindí go nóiméid, a chumasaíonn tréchur ard i bhfoirnéisí baisce nó múchadh leanúnach.
• Solúbthacht: Baineann múchadh le speictream leathan steels - ó ghráid tógála ísealchóimhiotail (4140, 4340) chuig steels uirlisí ardluais (M2, T15)-
  ag bunú crua, bonn caitheamh-resistant le haghaidh faghartha nó cóireála dromchla.

Feidhmchláir Múchadh

Mar fhocal scoir, tá an múchadh fíor-riachtanach i dtionscail a éilíonn neart níos fearr agus friotaíocht caitheamh:

• Gluaisteán & Aeraspás: Crankshafts, múchfar slata ceangail agus comhpháirteanna trealaimh tuirlingthe chun ualaí timthriallacha agus imbhuailte a sheasamh.
• Déanamh uirlisí: Uirlisí Gearrtha, druileanna agus punches quench-harden chun imill ghéar a choinneáil agus seasamh in aghaidh caitheamh scríobach.
• Innealra trom: Gears, múchann cúpláin agus lanna lomadh ar feadh saol seirbhíse fada faoi strusanna teagmhála ard.

6. Slána

Leanann tempering múchadh chun claochlú brittle, martensite ard-chruas isteach i níos déine, microstructure níos insínte.

Trí theocht agus am a roghnú go cúramach, déanann miotalóireachteoirí an chothromaíocht idir neart agus déine a chur in oiriúint do riachtanais beachta seirbhíse.

Próiseas Teochta

1. Teocht Reheat: De ghnáth, teicneoirí teas cruach Múchadh go 150–650 °C, ag roghnú raon níos ísle (150–350 °C) le haghaidh caillteanas toughness íosta nó raon níos airde (400–650 °C) chun insínteacht a uasmhéadú.
2. Soak Am: Coinníonn siad an chuid ag teocht sprice le haghaidh 1–2 uair an chloig, claochlú aonfhoirmeach a chinntiú ar fud na gcodanna suas go dtí 50 mm tiubh.
3. Teocht Dúbailte: Chun austenít coinnithe a laghdú agus cruas a chobhsú, déanann go leor siopaí dhá thimthriall faghartha i ndiaidh a chéile, go minic le a 50 Incrimint °C idir timthriallta.

Le linn tempering, dianscaoileann martensite isteach i cairbídí trasdultach ferrite agus mín (ε-carbide ag teocht íseal, cementite ar airde), agus titeann strus iarmharach go suntasach.

Buntáistí Tempering

• Laghdú Cruas Rialaithe: gach ceann 50 ° C is gnách go laghdaítear cruas trí mhéadú ar theocht faghartha 50–75 HV,
  ag ligean d'innealtóirí cruas a choigeartú ó 700 HV (as-mhúchadh) síos go dtí 300 HV nó thíos.
• Diana feabhsaithe: Is féidir le hardness tionchair méadú 10–20 J ag –20 °C nuair a bhíonn faghartha ag 500 °C i gcoinne 200 ° C, riosca briste brittle a laghdú go mór.
• Faoiseamh struis: Laghdaítear an strus iarmharach trí mhaolú 40–60%, saobhadh agus scoilteadh a mhaolú le linn seirbhíse nó meaisínithe tánaisteacha.
• Insínteacht Feabhsaithe: Steels tempered a bhaint amach go minic faduithe de 10–20%, i gcomparáid le <5% i martensite gan teocht, feabhas a chur ar crashworthiness agus saol tuirse.

Feidhmchláir Mheasctha

• Cruach Struchtúrtha Ard-neart: 4140 cóimhiotal, múchadh ansin tempered ag 600 ° C, sroicheann 950 MPA neart teanntachta le 12% fadú - oiriúnach le haghaidh seaftaí tiomána agus acastóirí.
• Steels uirlisí: A2 cruach, aer-mhúchadh ansin dúbailte-tempered ag 550 ° C, i seilbh 58–60 HRC cruas agus cobhsaíocht tríthoiseach á chothabháil faoi theocht gearrtha.
• Comhpháirteanna Frithchaitheamh: Trí-cruaite agus tempered 4340 táirgeacht 52 HAD le toughness den scoth, ag freastal ar threalamh agus rollóirí tromshaothair.

7. Conclúidí

Trí leas a bhaint as anáil, normalú, múchadh agus faghartha, dhealbhaíonn metallurgists micreastruchtúir - idir bhog, ferrite insínte go martensite ultra-chrua - chun spriocanna feidhmíochta dian a bhaint amach.

Chomh maith leis sin, Trí na modhanna seo a chur le chéile in ord is féidir solúbthacht nach bhfuil aon dul leis a dhéanamh: is féidir le dearthóirí comhbhabhtálacha casta a bhaint amach idir neart, diathal, friotaíocht a chaitheamh agus cobhsaíocht tríthoiseach.

Mar rialú digiteach, foirnéisí folúis agus próiseáil theirmeach tapa chun cinn, leanfaidh cóireáil teasa miotail ar aghaidh ag tiomáint nuálaíochta ar fud na ngluaisteán, aeraspás, earnálacha fuinnimh agus uirlisí.

Ar deireadh thiar, Trí na ceithre phróiseas cloch choirnéil seo a mháistreacht, cuirtear ar chumas na n-innealtóirí miotail a bhrú - agus a bhfeidhmchláir - i bhfad níos faide ná teorainneacha an lae inniu.

Más gá duit ard-chaighdeán seirbhísí cóireála teasa, Seo Is é an rogha iontach do do riachtanais déantúsaíochta.

Déan teagmháil linn anois!

 

Ceisteanna Coitianta

Cad a dhéanann idirdhealú annealing ó normalú?

Díríonn Annealing ar softening agus faoiseamh strus ag mall, fuaraithe foirnéise, a tháirgeann garbh, gráinní aonfhoirmeach. I gcodarsnacht, úsáideann normalú fuarú aeir chun méid gráin a bheachtú agus chun neart agus déine a mhéadú.

Conas a roghnaíonn mé uisce, ola, agus quenchants polaiméire?

Seachadann uisce an fhuaraithe is tapúla (≈ 500 °C/s) agus cruas is airde (suas go dtí 650 HV) ach bíonn saobhadh i mbaol.
Fuaraíonn ola níos moille (≈ 200 °C/s), laghdú warping ar chostas beagán níos ísle cruas (≈ 600 HV).
Ligeann réitigh pholaiméir duit dhiailiú i ráta fuaraithe idirmheánach, cruas cothromaithe agus rialú tríthoiseach.

Cén fáth a dhéanamh faghartha dúbailte?

Faomhadh dúbailte (dhá shealbhú seicheamhach ag teochtaí beagán difriúil) cuireann sé deireadh le austenític coinnithe, chobhsaíonn cruas, agus faoiseamh a thuilleadh ar strus,
ríthábhachtach do steels uirlisí agus do chomhpháirteanna le ceanglais lamháltais daingean.

Cad iad na micreastruchtúir a eascraíonn as gach próiseas?

Anú: Ferrite garbh móide cairbídí sféaróideach (i cruach ard-C).
Normalú: ferrite fíneáil agus pearlite.
ag múchadh: Sársháithithe, martensite snáthaid-mhaith.
Slána: Martensite tempered (ferrite móide cairbídí mín) le dlús dislocation laghdaithe.

Conas a théann atmaisféar cóireála teasa i bhfeidhm ar thorthaí?

Coscann atmaisféir thámh nó laghdaithe ocsaídiú agus dícharbúrú.

I gcodarsnacht, riosca foirnéisí faoin aer foirmiú scála agus caillteanas carbóin ar an dromchla, ar féidir leo airíonna meicniúla a dhíghrádú.

An féidir le cóimhiotail neamhfheiriúla leas a bhaint as na modhanna seo?

Tá. Faigheann cóimhiotail alúmanaim insínteacht agus cuireann siad deireadh le hardú oibre trí anáil athchriostalaithe (400–600 °C).

Is minic a dhéantar cóireáil réitigh ar chóimhiotail tíotáiniam agus a théann in aois - malairt quench & temper - a bhaint amach neart ard agus friotaíocht creep.

Cén lamháltas ba chóir dom a bheith ag súil tar éis normalú agus annealing?

Is féidir le codanna normalú caoinfhulaingt ±0.1 mm a shealbhú; páirteanna annealed, nuair a fhuaraítear é go haonfhoirmeach i bhfoirnéis, cruinneas ±0.05 mm a choinneáil. Laghdaíonn an dá mhodh an strus iarmharach a bhíonn ina chúis le warping.

Conas saobhadh a mhaolú le linn múchadh & meon?

Roghnaigh meán múchadh níos milis le haghaidh codanna tiubh.
Bain úsáid as corrú uainithe chun fuarú aonfhoirmeach a chur chun cinn.
Cuir faghartha rialaithe i bhfeidhm díreach tar éis éirí as chun strusanna múchadh a mhaolú.

Cén próiseas a thairgeann an feabhas saoil tuirse is fearr?

Is gnách go soláthraíonn martensite tempered an fheidhmíocht tuirse is fearr.

Tar éis múchadh, temper ag 500-600 ° C chun an déine a bharrfheabhsú, agus feicfidh tú gnóthachain saoil tuirse de 20-30% i cruacha struchtúracha coitianta.

Conas a fheabhsaíonn rialuithe digiteacha cóireáil teasa miotail?

Rianaíonn ardrialaitheoirí foirnéise an teocht go ±1 °C, amanna soak a choigeartú go huathoibríoch, agus timthriallta teirmeacha loga.

Feabhsaíonn an cur chuige sonraí-tiomáinte seo in-atrialltacht, íslíonn sé rátaí scrap, agus cinntíonn sé go gcomhlíonann gach cuid a sonraíochtaí meicniúla.